Wirtschaftlichkeit bestehender BHKW-Anlagen verbessern Kälte aus Wärme steigert Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden
Die Wirtschaftlichkeit von Mini-BHKWs ist eng mit den Jahresbetriebsstunden sowie der öffentlichen Förderung verbunden. Nach der Parlamentsentscheidung zum Haushalt 2010 stehen für das Förderprogramm „Hocheffiziente kleine Kraft-Wärme-Kopplung (Mini-KWK)“ keine Mittel mehr zur Verfügung. Eine Alternative, die Wirtschaftlichkeit von BHKW-Anlagen zu verbessern, ist deren Kopplung mit einer Absorptionskältemaschine. Je nach Kältebedarf lässt sich damit die Anzahl der Vollbetriebsstunden gegenüber einem rein heizungsorientierten BHKW-Betrieb um 1000 bis 2000 Stunden pro Jahr erhöhen.
„TriGeneration“-System im Finanzcenter einer Bank. Im Vordergrund der Yazaki-Absorber, im Hintergrund das BHKW.
Die Wirtschaftlichkeit vieler Mini-BHKW-Anlagen beruht weitgehend auf der Förderung nach dem KWK-Gesetz sowie dem Marktanreizprogramm (MAP) des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Danach werden kleine Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit bis zu 10.000 Euro gefördert. Durch die Haushaltssperre für dieses Marktanreizprogramm ist die Förderung seit Sommer 2010 ausgesetzt mit dem Hinweis, die Mittel seien vollständig ausgeschöpft. Fachleute gehen davon aus, dass sich durch den Wegfall der BAFA-Zuschüsse die Amortisationszeit von Mini-KWK-Anlagen um mehr als ein Jahr verlängert.
Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
Eine Möglichkeit, die Wirtschaftlichkeit geplanter und bestehender Mini-BHKWs zu verbessern, besteht in der Kopplung mit einer Absorptionskälteanlage. Diese Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK), auch „TriGeneration“ genannt, hat den Vorteil, die Volllaststunden der normalerweise heizungsgeführten BHKW-Anlagen um 1000 bis 2000 Stunden pro Jahr zu erweitern. Damit kann sowohl die Gesamteffizienz als auch die CO2-Bilanz von BHKW-Anlagen verbessert werden.
KWKK-Anlagen sind besonders wirtschaftlich in Gebäuden, die möglichst ganzjährig einen gleichbleibenden Bedarf an Strom, Wärme bzw. Kälte benötigen, zum Beispiel Krankenhäuser, Hotels, hochausgestattete Bürogebäude, Sparkassen- und Bankgebäude, kommunale Liegenschaften sowie gewerbliche und industrielle Fertigungsstätten. Wichtig ist, dass die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage zum Nutzungsprofil des Gebäudes passt, also möglichst exakt dimensioniert ist. Voraussetzung für einen kontinuierlichen Betrieb sind ausreichend dimensionierte Energiepuffer in Form von Warm- und Kaltwasserspeichern sowie Regelungsstrategien, die das Energiespeichervermögen des Gebäudes mit einbeziehen.
Schema einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage. Überschüssige Abwärme aus dem BHKW wird außerhalb der Heizperiode in Kälte für die Raumklimatisierung umgewandelt.
(www.yazaki-airconditioning.com/de/news/cchp_tri_generation.html).
Impuls durch „Smart Grid“
Einen zusätzlichen Impuls für KWK-Anlagen erwartet die Branche durch den Ausbau des Stromnetzes zum „Smart Grid“. Die oft in Teillast betriebenen BHKWs könnten in Verbindung mit einem intelligenten Stromnetz über entsprechende preis-reaktive Anfragen bei den BHKW-Betreibern kurzfristig Spitzenstrom zur Verfügung stellen. Auch in solchen Fällen sorgt die Absorptionskälteanlage für eine sinnvolle Nutzung der Abwärme, da Strombedarfsspitzen vermehrt in der warmen Jahreszeit auftreten.
Zur Verdeutlichung der „TriGeneration“-Funktion hat die Yazaki Europe Ltd., Köln, ein animierbares Prinzipschema einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage auf ihrer Homepage veröffentlicht (www.yazaki-airconditioning.com/de/news/cchp_tri_generation.html).
Yazaki gilt als erfahrener Anbieter von kompakten warmwasserangetriebenen Absorptionskältemaschinen. Weltweit sind über 100.000 Yazaki-Absorber installiert, davon über 3000 in den Märkten der EU. Das Spektrum der kompakten, thermisch angetriebenen Kältemaschinen reicht von 17,5 kW bis 105 kW Kälteleistung. Eine Besonderheit des Produktprogramms stellen die beiden kleinen Absorber mit 17,5 kW und 35 kW Nennkälteleistung dar, die verstärkt in Anlagen für solare Kühlung oder in Kombination mit Klein-BHKWs eingesetzt werden.
Bilder: Yazaki
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