Wenn man die Diskussion der Stromversorgung im Lande verfolgt dann muss ja das BHKW ( Blockheizkraftwerk) der Superapparat sein, der die Stromversorgung dezentralisieren kann, obwohl sie ja schon dezentralisiert ist. Fast jeder hat davon gehört und ist begeistert weil er einige Tatsachen aus gutem Grunde nicht zu Ohren bekam. Das wollen wir ändern. Hier kann es jetzt jeder lesen:
Ein BHKW ist eine wärmetechnische Anlage die gleichzeitig der Erzeugung von Strom und Wärme dient. Als Arbeitsmaschine dient in der Regel ein Gasmotor der dann einen elektrischen Generator antreibt. Das Gas entnimmt der Betreiber meist dem öffentlichen Gasnetz oder einer Biogasanlage. Wie schön risikolos der Betrieb einer Biogasanlage ist kann uns ja mal ein biologisch Gebildeter vortragen. Wie risikolos die Gasversorgung ist wissen am besten die Berufsgenossenschaften. Ein Restrisiko ist überall. Das grösste heisst Merkel.
Bild 1 Schema eines BHKW
In unserem Beispiel hat der Motor eine Wärmeleistung von 40kW. Wie jeder Verbrennungsmotor muss der Motor gekühlt werden. Dazu hat er einen Kühler der die Abwärme an die umgebende Luft abgibt. Dann ist sie verloren. Damit das nicht geschieht hat das BHKW einen Wärmespeicher (A). Das ist in diesem Beispiel ein wärmeisolierter Behälter mit einen Rauminhalt von 1500 Litern und darin enthalten 110kWh Wärme wenn er geladen ist, also mit 90 grädigem Wasser gefüllt ist. In diesem Behälter befindet sich zunächst das Motorkühlwasser bei einer Temperatur von ca.25°C. Wenn der Motor läuft wird aus dem unteren Teil des Behälters das Kühlwasser mit Hilfe der Kühlwasserpumpe (B) entnommen und dem Motor zugeführt. Die 25 °C sind aber für einen Motor bei einer Betriebstemperatur von 90 °C zuwenig da sonst zu grosse Materialspannungen am Motor auftreten. Deshalb wird dem Kühlwasser über ein Dreiwegemischventil (C) warmes Wasser vom Motoraustritt beigemischt so das sich eine Eintrittstemperatur von 70°C und eine Austrittstemperatur von 90°C im Normalbetrieb einstellt. Die Regelung erfolgt über einen elektrischen PI-Dreipunktregler. Seine Regelgrösse ist die Kühlwassertemperatur vor Motor. Der Wärmeerzeuger wird also mit einer Temperaturspreizung von 20°C gefahren. Das erfordert einen Durchsatz von 1719 l/h durch den Wärmeerzeuger.
1719l/h = 40000W / (90°C -70°C) / 1,163
Man stellt diesen Wert fest mit einem Nadelventil (D) ein. Der Umlauf durch den Speicher liegt bei 529l/h bei einer Temperaturspreizung von 65°C.
529l/h = 40000W / (90°C -25°C) / 1,163
Das 90 grädige Kühlwasser wird oben in den Wärmespeicher eingespeist und bildet dann eine Trennlinie (F) zum darunterliegenden kalten Kühlwasser. Da sich da zwei unterschiedlich temperierte Wasserschichten berühren wird ein Temperaturausgleich über einen Zeitraum von Stunden/Tagen stattfinden. Die Trennlinie wird durch das von oben in den Speicher strömende warme Kühlwasser langsam nach unten gedrängt. Solange der Motor läuft und sich die Temperaturtrennlinie nicht im unteren Bereich des Wärmespeichers befindet ist alles gut. Unterschreitet die Trennlinie aber den unteren Thermometeranschluß dann steigt die Kühlwassertemperatur von 25°C auf 90°C und der Motor muss abgeschaltet werden. Ein weiterer Betrieb des Motors ist nicht möglich, es muss erst durch Entnahme von Wärme die Trennschicht nach oben verlagert werden. Die Lage der Trennschicht wird mit elektrischen Thermometern (E) am Speicher gemessen und zur Steuerung der Anlage durch ein Leitgerät verwendet.
Jetzt nochmal zum Motor. Ein Verbrennungsmotor hat eine Leistung bei der der beste Wirkungsgrad ist, der Bestpunkt. An diesem Punkt lässt man den Motor laufen, also mit fester
Leistung. Das erreicht man durch die Begrenzung der Treibstoffzufuhr mit einer Stellschraube am Gasregelventil. In unserem Beispiel 40kW Wärmeleistung. Beim Anfahren schaltet das Leitgerät die Kühlwasserpumpe (B) ein, startet den Motor und fährt ihn auf ca. 3000 U/min. Das erreicht man durch die Einstellung einer Mindestöffnung des Gasregelventils durch eine Stellschraube. Dann schaltet man den Asynchrongenerator auf das Netz und dann gibt man Vollgas. Ein Motor der praktisch nur auf voller Leistung gefahren wird kann mit Sicherheit kein Automotor sein. Beim Abschalten schaltet das Leitgerät die Zündung des Motors aus, die Gasventile fallen zu und es öffnet der Generatorschalter und nach einer Wartezeit von einigen Minuten schaltet das Leitgerät die Kühlwasserpumpe (B) aus.
Wo bleibt jetzt die Wärme aus dem Speicher ?
Aus der Wärme des Speichers macht der Vermieter eines 4 Parteienhauses, dafür reicht die Maschine, Heizwärme und Gebrauchswarmwasser. Jetzt merkt der aufmerksame Leser das man ja Heizung nur bei kälterer Witterung braucht und Gebrauchswarmwasser täglich. In dem Haus wohnen 12 Personen und die Duschen täglich einmal 5 Minuten. Das ist dann eine Stunde Betriebszeit für den Warmwasserbereiter mit einer Leistung 20kW. Er entnimmt dazu 20kWh Wärme aus dem Wärmespeicher mit Hilfe der Heizkreispumpe (G) durch den oberen Anschluss. Ich gehe von einer guten Gebrauchswarmwasseranlage mit Speicher und aussenliegendem Wärmetauscher aus . Die Rücklauftemperatur des Heizwassers ist 25°C und es kommt am unteren Anschluss des Wärmespeichers wieder an. Aus dem Wärmespeicher sind also 20kWh entnommen worden. Die Temperaturtrennlinie verschiebt sich dadurch um ein fünftel nach oben. Um möglichst grosse Laufintervalle für den Motor zu erhalten schaltet man ihn erst wieder ein wenn die Temperaturtrennlinie im Speicher am oberen Thermometer angekommen ist. Das ist nach 5 Tagen der Fall. Dann sind 100kWh entnommen und der Speicher muss geladen werden. Der Motor hat eine Wärmeleistung von 40kW. Er braucht also 2,5 Stunden um den Speicher zu laden. Während dieser Zeit liefert die Maschine auch Strom und hilft dem Ökofritzen die Stromversorgung zu dezentralisieren. Dann ist wieder für 5 Tage Ruhe im Keller und keine Dezentralisierung.
So ein Motor könnte einen Wirkungsgrad von 25% und Abgasverluste von 10% haben. Das bedeutet das die elektrische Leistung der Maschine bei 15,4kW liegt. Im Sommerbetrieb kommt man auf eine Betriebszeit von im Mittel 30 min/t. Wie sieht die Sache im Winterbetrieb aus ?
Grundlage ist die Auslegung der Heizanlage. Ich gehe mal zB.von folgenden Werten aus :
Raumtemperatur 20°C
Heizgrenztemperatur 15°C
Tiefsttemp. Klima -10°C
Bei sehr genauer Auslegung der Anlage hätte man dann bei 15°C den Anfang des Heizbetriebs (das macht bestimmt nicht der Ökofritze) mit 4 Heizbetriebsstunden/Tag und bei -10°C hätte man 24 Heizbetriebsstunden/Tag der Maschine mit kurzen Unterbrechungen für Warmwasserbereitung. Dabei ist noch keine Nachtabsenkung berücksichtigt. In der folgenden Grafik ist der typische Wärmebedarf eines Wohnhauses dargestellt (Wikipedia). Ich denke ja das eine Familie ab Mai die Heizung ab- und im Oktober wieder anstellt. Die Berührungslinie von blau und rot sollte besser bei 5% liegen. Dann hat man die gestrichelten Linien.
Zur Berechnung der täglichen Betriebszeit nimmt man überschlägig folgende Formel:
Betriebszeit/Tag=24h*(Raumtemp–mittlereTagesaussentemp)/(Raumtemp-TiefsttempKlima)
Bild 2 Typischer Jahresgang einer Gebäudeheizung (aus Wikipedia)Man kann Bild 2 verwenden um den Nutzungsgrad der Anlage zu ermitteln :
Dies entspricht einem Nutzungsgrad von 37%. Das ist nicht sehr viel, für eine so grosse Investition. Die Stromerzeugung mit diesen Maschinen ist wie man sieht nicht sehr ergiebig. Wer das will muss immer schön lange und oft die Dusche laufenlassen damit im Speicher kaltes Kühlwasser ist. Die Machinen können weder die Netzfrequenz noch die Netzspannung stützen. Zum Betrieb ist immer ein stabiles Netz in das diese Maschine einspeist erforderlich. Kosten spart der Hauseigentümer nicht. Es ist egal womit er die Wärme für seine Mieter erzeugt. Die Maschine ermöglicht es lediglich über das KWK-Gesetz anderen Leuten das Geld aus der Tasche zu ziehen, aber das ist zur Zeit auch ganz mau. Die finanzielle Belastung die der Eigentümer für eine Anlage dieser Art eingehen muss ist ein vielfaches des Aufwandes für eine Kesselanlage. Damit kann man keine Mieter beglücken, Wohnungseigentümer auch nicht. Öffentliche Fördergelder kann man zur Zeit auch nicht dafür abgreifen. Um so eine Anlage zu bejubeln muss man schon Ökofritze sein.
Hier mal eine Preisliste der Firma SenerTec :
Dachs HKA G 5.5 19.896,80 €
Dachs HKA F 5.5 20.194,30 €
Dachs NE G 5.0 Low Nox MSR1 27.048,70 €
Zusatzplatine SE (Heizkreis- und Warmwasserregelung) 835,40 €
Nachrüstpaket SE (SE-Pufferspeicher inkl. Zubehör) 1.513,70 €
SE30 Warmwassermodul 2.061,10 €
Kondenser für Dachs 1.800,50 €
Leistung 12,5 kW Wärme 5,5 kW Strom. Bis alles zusammen ist braucht man locker bei 50000 €, denn die Klamotten müssen ja noch im Keller angeschlossen werden und man hat dann noch lange nicht die Leistung wie im Beispiel.
Link zur Preisliste : http://www.bhkw-prinz.de/senertec-dachs-mini-bhkw/108
Das Beispiel ist angelehnt an ein frühes Angebot der Firma Lichtblick aus Hamburg. Aber denen ist dann ein Licht aufgegangen und die Anlage wurde etwas kleiner, wie auch die Werbetrommel, die verspricht mit diesen Dingern sogar Kernkraftwerke mit 2000 MW ersetzen zu wollen, dabei läuft so ein Apparat ja nur ca. 0,5 Stunden am Tag wenn Sommer ist.
Hier noch einige Links zu BHKW:
http://www.bhkw-prinz.de/lichtblick-kritisiert-wegfall-der-forderung-fur-mini-bhkw/1192
http://www.bhkw-prinz.de/lichtblick-vw-zuhausekraftwerk-schwarmstrom/407
http://www.lichtblick.de/h/index.php?s=1
Jetzt eine kleine Abschweifung zur kommerziellen Abrechnung von Wärmelieferungen im Mietsektor. Die Heizwärme wird für jede Wohnung über einen Wärmezähler, der in gesetzlichen Abständen beglaubigt werden muss, abgerechnet. Ausbauen, zur Prüfstelle schicken, einbauen, Kosten Zahlen. Null Problemo !!!!
In unserem Mietshaus gibt es eine zentrale Gebrauchswarmwasserbereitung (GWW). Im Keller befindet sich ein Vorratsbehälter mit 250 l GWW mit einer Temperatur von 55°C. Die Abrechnung des GWW erfolgt über geeichte Wasserzähler im Keller die in gesetzlichen Abständen beglaubigt werden müssen. Ausbauen, zur Prüfstelle schicken, einbauen, Kosten Zahlen. Null Problemo !!!!
Und jetzt kommt es ganz dick. Vertraglich ist den Mietparteien eine GWW-Temperatur von 55°C zugesichert. Wenn man aber den Wasserhahn aufdreht kommt erst nur kaltes Wasser, dann nach einiger Zeit steigt die Temperatur auf 55°C. Auch dieses Wasser wird als Warmwasser abgerechnet, was den Mietern nicht gefällt. Also hat der Bauherr vorgesorgt und die Steigeleitungen mit einer elektrischen Begleitheizung ausstatten lassen. Der Stromverbrauch geht zu Lasten jedes einzelnen Mieters. Jetzt fließt sofort warmes Wasser aber der Mieter hat eine gesalzene Stromrechnung. Das gefällt den Mietern überhaupt nicht. Also muss eine GWW-Zirkulationsanlage her. Die Zirkulationspumpe nimmt warmes Wasser aus dem GWW-Speicher und pumpt es in kleiner Menge durch die GWW-Verteilleitung, die dann durch alle Wohnungen geht, zurück in den Zirkulationsanschluss des GWW-Speichers. Die Wasserzähler für die Abrechnung sind jetzt an jeder Zapfstelle, also zwei oder drei in jeder Wohnung, die in gesetzlichen Abständen beglaubigt werden müssen. Ausbauen, zur Prüfstelle schicken, einbauen, Kosten Zahlen. Null Problemo !!!!
Die Wärmeverluste der Zirkulationsanlage werden als Festbetrag in Rechnung gestellt. Die Kosten haben sich nicht geändert, sind sogar etwas gestiegen.
Diesen ganzen Unfug umgeht man, wenn man bei Verstand ist, mit einer Therme mit GWW-Erwärmung in jeder Wohnung. Man spart viel Geld und alle sind zufrieden. Die Zähler für Gas, Wasser und Strom gehören dem regionalen Versorger und der macht auch die Abrechnung. Zurück zum BHKW.
Die beschriebene Anlage kann auch statt wärmegeführt, über den Speicher stromgeführt, ausgeführt werden. Dann gibt es aber keine Staatsknete. Man benötigt dann einen Wärmetauscher der die Abwärme der Maschine an die Umgebungsluft abgibt. Dann liegt der Wirkungsgrad der Anlage bei 25% und damit schlechter als bei alten Dampfkraftwerken der ja bei 35% liegt. Neue GuD-Kraftwerke haben einen Wirkungsgrad von über 60%.
Wenn man Fernwärme aus einem Dampfkraftwerk auskoppeln will, so entnimmt man der Mitteldruckturbine über eine Anzapfung Heizdampf und überträgt die Wärme mit einem Wärmetauscher auf Heizwasser bei einer Temperatur von zB. 130°C. Weil der entnommene Heizdampf nun keine mechanische Arbeit in der Turbine leisten kann sinkt die Stromerzeugung, je nach Heizdampfmenge, etwas ab. Sollte das Dampfkraftwerk mal ausfallen, was bei Dampfanlagen zB. durch Rohrschäden im Dampferzeuger vorkommen kann, so ist ein Reserveheizkessel vorzuhalten, der dann die Heizwärme liefert. Der kostet in der Regel viel Geld und bringt nichts ein, es ist eben ein Reservekessel. Ansonsten haben diese Anlagen das gleiche Problem wie die BHKW :
Im Sommer wird man nicht viel Wärme los, nur für Warmwasserbereitung. Glücklich ist der Betreiber der einen Industriekunden hat, der ganzjährig grosse Mengen an Prozesswärme benötigt. Sonst ist der Nutzungsgrad der Anlagen vergleichbar mit dem der BHKW und die Sache wird für den Abnehmer sehr teuer.
Ein weiterer Punkt in der Betrachtung ist der Leitungbau im Stadtgebiet. Wegen der grossen Leistung der Heizanlage im Kraftwerk sind auch grosse Rohrdurchmesser erforderlich. Durchmesser von 700mm sind nicht selten. Als Freileitung will das niemand im Stadtbild sehen. Also ist Erdverlegung gefragt. Nun weiss man aber was schon alles unter den Strassen verlegt ist und nun sollen noch die Vorlauf- und die Rücklaufleitung der Fernheizung als isolierte Mantelleitung dazugelegt werden. Das kostet Summen die man sich kaum vorstellen kann, Verkehrschaos ist angesagt, Umlegungen anderer Leitungen sind erforderlich usw. usw. Am Ende ist Fernheizung die schönste aber teuerste Heizung an die sich keiner anschliessen lassen will, weil er ja schon billigeres Gas im Haus hat. Bleibt nur der Anschlusszwang durch die Kommune. Die will das aber nicht, aus gutem Grund macht das kein Bürgermeister freiwillig. Der Nutzungsgrad dieser Anlagen liegt in der Grössenordnung wie beim BHKW. Dazu kommt bei weit verzweigten Anlagen noch der Wärmeverlust der Rohrleitungen im Erdreich. Im Sommerbetrieb kann der größer sein als der Wärmeverbrauch zur Warmwasserbereitung. Man muss ja die Verteilleitungen bis zum Kunden warmhalten damit der seine Warmwasseranlage betreiben kann.
Nun noch ein Gedanke zu einem Rohrschaden im Transportnetz bei Heizbetrieb im Winter. Dann muss die Leitung abgestellt werden und die Kunden sitzen im Kalten. So was ist sehr selten, muss aber bedacht sein. Eine Reparatur kann schon mal mehrere Tage dauern und draussen sind -10°C. Der Boden ist gefroren. Der Bürgermeister will die Leute in Turnhallen einquartieren. Die haben aber Fernheizung. Was jetzt kommt kann sich der Leser selbst ausmalen.
BHKW sollen ja in der Vorstellung eines Ökofritzen städtische Grosskraftwerke mit Fernwärmeauskopplung ersetzen. So ein Grosskraftwerk hat eine elektrische Leistung von zB. 300 MW. Unser Beispiel-BHKW hatte 15,4kW. Man braucht also 19480 BHKW um Ersatz in installierter Leistung zu schaffen. Die Dinger laufen aber im Sommer nur ca. 0,5 Stunden/Tag. Ich schreib jetzt nicht mehr weiter. Den Rest kann sich jeder Leser selber denken; bloss nicht der Ökofritze.
Also lieber Leser : Wenn man die Funktion kennt, kann man auch beurteilen, ob flotte Werbesprüche belastbar sind. Bei Ökofritzen meistens nicht.
Michael Treml für EIKE
Es grüsst alle Leser
Michael Treml
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6: Elmar sagt:
„Ich bin Ingenieur, und ich habe mein ganzes Leben lang lösungsorientiert gearbeitet. Würde mir die von Ihnen genannte Aufgabe gestellt, so würde ich meinem Auftraggeber sagen, daß ein BHKW für die Aufgabe ungeeignet ist.“
Lieber Herr Oberdörffer,
und genau das würden Sie nicht tun, Sie nicht.
Noch vor gar nicht langer Zeit hatten Sie brilliert mit kurzen prägnanten Erklärung zu Turbofans und hatten Ihre Kritiker buchstäblich in die Wüste geschickt. Ich nehme an, Sie hatten auch noch mit älteren Triebwerken zu tun, lang, dünn, laut und durstig.
Dass Sie mal gesagt haben sollen: Flugzeuge aus Metall, niemals, viel zu schwer……,nein, Entschuldigung, das war ein Anderer und lange vor Ihrer Zeit.
Spass beiseite, ich bin überzeugt, Sie würden zuerst die richtigen Fragen stellen und die Randbedingungen, die zum zentralen Thema werden, ermitteln. Ich wette, Ihr System würde alle Erwartungen übertreffen.
Einzige Voraussetzung: Sie dürften nicht im Gleichschritt maschieren. Ein wirklicher Ingenieur tut das ohnehin nicht.
Sie stimmen mir sicher auch zu, dass man ein BHKW auf Grundschulniveau nicht konzipieren kann, wie der Leitartikel zeigt.
MfG
Paul Gogo
Wegen einer Auszeit komme ich erst jetzt dazu, auf den Beitrag Nr. 14 einzugehen.
Verehrter Herr Heinzow, ich kenne Sie aus Beiträgen zu anderen Themen, die nach meinem Dafürhalten Hand und Fuß haben. Deswegen kann ich kaum glauben, dass Sie auch hier der Autor sind. Sie vergleichen nämlich Äpfel mit Birnen. So wie Ihr Beispiels-Thermen-Betreiber habe auch ich keinen Stromerzeuger, sondern eine Heizung, die allerdings zusätzlich Strom produziert. Soweit klar, oder? Und von daher müssen doch wohl die gleichen Kriterien angelegt werden. Dazu die Ausgangsdaten: Mein Dachs hat laut Rechnung ohne MwSt 22.500,– Euro einschließlich Einbau gekostet; Ein Brennwertkessel, der seinerzeit mit in die Überlegung eingezogen worden war, hätte nach meiner Erinnerung Kosten in Höhe von knapp 10.000,– Euro (mit MwSt – keine Wahlmöglichkeit) verursacht.
Und nun zu den finanziellen Aspekten des Betriebes:
Die Einnahmen:
Laut Nr. 8: 300 € (um 200 € gemindert, da tatsächlicher Mehrverbrauch höher – s.w.u.)
Lt. meines Vorbeitrages : 1.000 (E-StErst=650+ EnergieStErst=350)
Jährliche Gesamteinnahmen = 1300 Euro.
Auf meinem Guthabenkonto befindet sich also bei einer bis jetzt rund sechsjährigen Betriebsdauer momentan ein Gesamtbetrag von rund 7.000 Euro und das ohne einen Euro Eigenmittel (s. meinen Vorbeitrag).
Bei der prognostizierten Lebensdauer von zwanzig Jahren (der Darlehensvertrag mit der KfW geht davon aus) wäre ein Guthabenkonto bei vorsichtiger Schätzung von 15.000 Euro möglich (während der ersten zehn Jahre = vorstehender Jahresbetrag; für die übrige Zeit= Restbetrag . Damit ist zwar der ROI (zu dem Anglizismus siehe weiter unten), nicht erreicht, aber Sie, sehr geehrter Herr Heinzow, sich mit Ihrem Beitrag als eine Betriebswirtschaftskoryphäe ausweisend, werden mir sicherlich sagen können, wann es bei Ihrer Vergleichstherme (bei mir wären das ja übrigens 10000 Euro) zu diesem Punkt kommt.
Es bleibt festzuhalten: Am Ende der Lebensdauer verfüge ich ohne einen einzigen Euro eingesetzt zu haben, über eine Investierungssumme von rund 15000 Euro, die Ihrer Aussage nach ausreichen würde, beinahe drei Thermen zu finanzieren. Ihre Vergleichstherme hätte die volle Investitionssumme als futschikato abschreiben müssen und stände mit leeren Händen da, oder?
Zu Ihrer Anmerkung hinsichtlich der Ressourcenschonung, in der Sie Arbeitskraft mit Wirkungsgrad, verwechseln, will ich lieber nicht eingehen, möchte ich doch, dass Sie mir – hoffentlich – weiterhin gewogen bleiben.
Zwei Anmerkungen noch, die mir in diesem Zusammenhang wichtig sind:
1. Ich betone nochmals, dass ich kein Schmarotzer im moralischen Sinne als Folge des EEG bin. Im Gegenteil: Indem die gesamte Einspeisungsvergütung noch nicht einmal die Hälfte des Endverbraucherpreises erreicht bin ich gleichsam ein indirekter Subventionierer der Stromkunden!
2. Dem Vernehmen nach muss durch den wahnsinnigen Atomausstiegsbeschluss künftig mit häufigen Stromausfällen gerechnet werden. Der Dachs wird hoffentlich dazu beitragen, für mich die dadurch bedingten Unannehmlichkeiten zu minimieren. Durch meine längere Türkeiaufenthalte in der Gegend von Mersin, weiß ich wovon ich rede. Dort hat man dies regelmäßig – unregelmäßig mindestens ein- bis zweimal die Woche zu erwarten.
Einige allg. Betriebsdaten zur Information:
Der Dachs ist jetzt seit knapp 6 Jahren (Inbetriebnahme am 06.09.05) in Aktion. Seitdem
(Stand heute) hat er 17.556 Betriebsstunden erreicht und dabei 228.343 kWh Wärme- und 97.251 kWh (mit Wirkungsgrad 96% – Stolz!) Stromenergie erzeugt. Der Gasverbrauch betrug insgesamt 43.914 cbm.
Durchschnittl. Gasverbrauch jährlich vor „Dachs“: rund 5.000 cbm (Erf.-ZtR1984-2004);
Durchschnittl. Gasverbrauch jährlich „Dachs“: rund 7.400 cbm (Erf.-ZtR2006-2010).
Und nun zu dem angekündigten Eingehen auf den „ROI“:
Die unnötige Verwendung der Anglizismen erinnert mich an einen Ausspruch Churchills, mit dem er meinte, feststellen zu können, die Deutschen habe man entweder an der Kehle, oder sie kröchen einem hinten rein. Die Richtigkeit dieser Beobachtung bezweifele ich ganz stark, hier aber ist sie wohl in der zweiten Variation angewendet worden. Lieber Herr Rienzow ist unsere Muttersprache wirklich so minderwertig, dass mit Anglizismen gegengesteuert werden muss?
Meine Antwort ist ein eindeutiges Nein und von daher kann ich die in meinen Augen unterwürfige Art nur verurteilen. Diese Anmerkung ist aber nicht nur für Sie gedacht. Die Anglismusmanie, und die damit zum Ausdruck kommende Rückgratlosigkeit dem angeblich überlegenen vs-amerikanischen Kulturkreis gegenüber, ist auf den Netzseiten von Eike weit verbreitet (Beispiele. Peipr, fiehlings, fiedbäck, njuhs usw usf…). Hierbei macht Eike genau das in der deutschen Kulturlandschaft, was sie sie löblicherweise in der Realität zu verhindern versucht: Verspargelung der Landschaft! Meiner Ansicht nach sollte man dem kulturellen Bereich mindesten genauso viel Achtung und Aufmerksamkeit schenken, wie dem realen.
Danke
@ Werner Philipzik #10
„Zusammenfassend erlaube ich mir nach einem ca. 6- jährigen Betrieb einer BHKW-Anlage die Feststellung, dass die Bewertung der Wirtschaftlichkeit sehr schwierig ist. Meine Entscheidung halte ich aber trotzdem weiterhin wegen #5 (Ressourcenschonung) für völlig richtig.“
Bei Anschaffungskosten von mehr als 25.000 € für ein BHKW mit 12,5 kW Wärmeleistung im Vergleich zu 4.000 € für eine Brennwerttherme ist die Berechnung der wirtschaftlichkeit ein Klaks.
Und das mit der Ressourcenschonung ist auch Unsinn, denn die wchtigste Ressource einer Volkswirtschaft ist die Arbeitskraft (Produktionsfähigkeit einer Volkswirtschaft ausgedrückt in Geldeinheiten). Und dann ist es so, daß mit diesem Unfug mangels Marktfähigkeit (über die Nutzungsdauer insgesamt ein posiver Return on investment (Gesamtgewinn > Investition + Kosten)) eben keine Ressourcen gespart werden und auch kein positiver ROI entsteht.
In dem Artikel bzw. in den Kommentaren hierzu ist einiges enthalten, was aus der Sicht eines Betreibers („Dachs“ seit ca. sechs Jahren) der Ergänzung oder Richtigstellung bedarf.
1. Bei den Wirtschaftlichkeitsberechnungen sind div. Einflussgrößen nicht beachtet worden. So fehlt zB der steuerliche Aspekt. Bei mir sind das bei einer pers. Steuerlastquote von ca. 30 % und einem jährlichen „Verlust“ von ca. 2000 € rund 650 € „Aufbesserung“. Weiter ist die Anschaffung praktisch zinsfrei voll finanziert worden. Der geldwerte Vorteil im Vergleich zu einer Anschaffung einer konventionellen Heizung mit normalem Zinssatz dürfte– vorsichtig gerechnet – bestimmt 250 €/jährlich betragen Schließlich ist bei den Vergleichsberechnungen unberücksichtigt geblieben, dass die eingesetzte Primärenergie von der Energiesteuer befreit ist. Je nach Verbrauch schlägt sich das in einer jährlichen Erstattung durch das HZA in Höhe von ca. 300 – 400 € nieder.
2. Die BHKW-Betreiber belasten nicht die Stromabnehmer. Im Gegenteil: Indem sie insgesamt für den eingespeisten Strom noch nicht einmal die Hälfte des Strompreises bekommen, den die Verbraucher zu zahlen haben, subventionieren sie gleichsam den Strom für die übrigen Endverbraucher.
3. Wie auch aus dem Schaubild zu ersehen ist, besteht zwischen dem Strombedarf und der Einspeisung ein Zusammenhang. Das ist doch sicherlich kein Nachteil bei dieser Art der Stromerzeugung, sondern ein Vorteil im Vergleich zu den übrigen „unkonventionellen“ Stromerzeugungsarten. In diesem Zusammenhang verstehe ich auch nicht die Kritik, nicht zur Stabilität des Netzes und der Frequenz beizutragen. Sind diese beiden Kriterien in einem hochtechnisierten Gemeinwesen nicht sowieso zwingend erforderlich?
4. Die Behauptung einer unerträglichen Lärmerzeugung kann ich nicht nachvollziehen. Weder im Haus, geschweige denn für die Nachbarschaft ist der Betrieb des BHKWs mit einer Lärmbelästigung verbunden. Die Nachbarn wissen von seiner Existenz nur dadurch, weil sie von mir darüber informiert worden sind und nicht durch seinen Betrieb. Warum anderswo, wie verlautet, der Betrieb eine BI und Gerichtsverfahren erforderlich macht, ist mir unerklärlich.
5. Schließlich und als wichtigste Anmerkung ist darauf hinzuweisen, dass der Wirkungsgrad hinsichtlich der eingesetzten Primärenergie bei einem BHKW ca. 95 % beträgt; bei einem konventionellen Wärmekraftwerk sind dies wohl nur etwas über 50 % , die sich bei der geplanten unsäglichen CO2-Abscheidung noch verschlechtern werden. Zur Klarstellung. Mir ist bekannt, dass gute konventionelle Heizungen einen noch besseren Wirkungsgrad haben, dies aber nur die Wärmeerzeugung betrifft, während durch den Stromverbrauch die Gesamtbilanz im Vergleich zum BHKW viel schlechter ist.
Zusammenfassend erlaube ich mir nach einem ca. 6- jährigen Betrieb einer BHKW-Anlage die Feststellung, dass die Bewertung der Wirtschaftlichkeit sehr schwierig ist. Meine Entscheidung halte ich aber trotzdem weiterhin wegen #5 (Ressourcenschonung) für völlig richtig.
#8 Herr Klampf
gehen wir mal davon aus, dass ein BHKW in einem Neubau eingebaut wird, so wird dieser Neubau durch einen Kredit finanziert. Hierfür bezahlt man Zinsen.
was fehlt ist noch die Differenz im Anschaffungspreis. Dies bedeutet höheren Zinsdienst. Und dieser verschlechtert die Bilanz noch mehr.
Gleiches wird auch gern bei der Berechnung der „Amortisation“ von Solarthermie oder Photovoltaik vergessen. Ohne Zinszahlungen „rentiert“ es sich besser.
Werden die Zinsen mit eingerechnet merkt man sofort wieviel man draufzahlt, obwohl der Abstand jetzt in den letzten Jahren durch die gestiegenen Öl und Gaspreise nicht mehr so gravierend ist.
Leider wurde ein Teil wg. Steuerzeichen verschluckt, deshalb 2. Versuch!
Hallo Herr Treml,
besten Dank fuer diesen klaren Artikel. Ich habe anschliessend mal etwas gegoogelt und bin z.B. auf die folgende Website gestossen
http://tinyurl.com/3jwmxsd
in der munter Propaganda fuer BHKW gemacht wird. Wenn man sich diese Seite anschaut, kommen sofort ein paar Fragen auf: Fehlt da nicht etwas Wesentliches? Stimmen die getroffenen Annahmen? Wie sieht es mit der Haltbarkeit der BHKW aus?
Aufloesung unten! Rechnen wir doch selbst mal nach.
Mein betagter Niedertemperaturheizkessel verfeuert z.Z. ca. 2500 Liter Heizoel/Jahr, entsprechend ca. 2500 m3 Erdgas oder rund 25000kWh. Davon gehen vermutlich 10% durch den Schornstein und 90% = 22500 kWh decken meinen Energiebedarf fuer Heizung und Warmwasser. Der Brenner leistet 20kW, d.h. verbrennt ca. 2 l Heizoel pro Stunde, macht rund 1250 Betriebsstunden im Jahr. Vermutlich ist der Kessel etwas ueberdimensioniert, aber auch bei -20 Grad Aussentemperatur musste ich nie frieren.
Wuerde ich den Kessel jetzt durch eine moderne Erdgas-Therme mit Brennwert-Technik ersetzen, wuerde ich vermutlich die 10% Abgasverluste einsparen koennen. Der ganze Spass kostet ca. 5-6TEUR fertig installiert.
Warum nicht ein BHKW einbauen? Die im Artikel genannten Daten passen ziemlich gut zu meinem alten Kessel. Ich nehme also ein BHKW, dass 20kW thermische Leistung hat, d.h. 2m3 Erdgas/Stunde verheizt. Davon gehen 10% durch den Auspuff, 5,5kW erscheinen als elektrische Leistung an den Generatorklemmen und 12,5kW thermische Leistung stehen fuer Heizung/Brauchwasser zur Verfuegung. Ich nehme an, dass dies auch bei -20C Aussentemperatur ausreicht, weil – wie gesagt – der alte Kessel etwas ueberdimensioniert ist.
Da nun aber nur 12,5kW thermische Leistung bereitgestellt werden, muss das BHKW entsprechend laenger laufen, um meinen Waermebedarf zu decken, naemlich 22500kWh/12,5kW=1800h.
Mein Brennstoffverbrauch steigt daher erstmal von 25000kWh auf 36000kWh oder 44%. Klingt vielleicht ueberraschend, aber man kann halt jede kWh nur einmal verbraten! Dieser Hinweis auf den zusaetzlichen Brennstoffverbrauch zur Stromerzeugung fehlt schon mal auf der angegebenen Verdummungs-Website.
Jetzt zur Haben-Seite: der Generator meines BHKW erzeugt 5,5kW fuer 1800 h, also insgesamt rund 10000kWh. Das ist mehr als das doppelte meines jetzigen Jahres-Stromverbrauches von 4000kWh/a. Die Leistung von 5,5kW ist ueppig bemessen, die wird in meinem Haushalt vermutlich genau einmal im Jahr abgerufen, wenn naemlich zu Weihnachten der Gaensebraten im Backofen schmurgelt. Die meiste Zeit duerfte der Leistungsbedarf in meinem Haus unter 1kW, kurzzeitig bis 2kW sein.
Die Angabe in der Website, dass 50% der erzeugten Leistung fuer den Eigenbedarf genutzt werden koennen, ist daher das naechste Windei. Nehme ich mal eine gleichmaessige Verteilung des Energiebezuges (und statistisch unabhaengige Einschaltzeiten des BHKW) an, wird vermutlich nur ein Anteil von 1800/8760 oder rund 20% meines Eigenverbrauches an elektrischer Energie durch mein BHKW gedeckt, 80% muessen ins Netz abgegeben werden. Man kann zwar vielleicht noch ein paar Prozent durch eine intelligente Einschaltsteuerung gewinnen, aber viel ist das nicht. Ich rechne mal grosszuegig mit 5000kWh/a Eigenverbrauch. Dann sieht die Rechnung der Website folgendermassen aus:
Einspeiseverguetung fuer 10000kWh zu 5,11 cent ergibt 511 EUR
Verkaufspreis fuer 8000kWh zu 5,18 cent ergibt 414 EUR
Gesparte Stromkosten fuer 1000kWh zu 20 cent ergibt 200 EUR
Gesparte Stromsteuer fuer 1000kWh zu 2,05 cent 20 EUR
Insgesamt also ca. 1145 EUR. Davon abziehen muss ich allerdings die 9000kWh an Erdgas, Preis ca. 5,8 cent/kWh (Gasag Berlin, Online-Tarif) entsprechend 522 EUR. Da bleiben also 623 EUR in der Kasse.
Jaehrliche Wartung? Mein alter Heizkessel hatte eine Wartung/Jahr mit ca. 200 EUR Kosten. Das BHKW wird sicher auch eine Wartung benoetigen, ist aber komplizierter aufgebaut. Ich rechne mal vorsichtshalber mit 300 EUR/Jahr an Wartung.
Fazit: in den ersten zehn Jahren erwirtschaftet die Anlage rund 500 EUR/Jahr, danach ist Schluss mit lustig. Ohne die Einspeiseverguetung bleibt nichts mehr uebrig, das BHKW ist dann die wohl teuerste Methode, kein Geld zu verdienen. Amortisation der Anschaffungspreise von ca. 25000EUR kann man nicht erwarten.
Wie sieht es nun mit der Haltbarkeit der Anlage aus? Hier ein Vergleich mit einem Automotor: Ich hatte mein Auto eine Zeit lang mit einer Jahresfahrleistung von 30000km gequaelt, allerding ueberwiegend Langstrecken. Trotzdem laeuft der Motor dabei nur rund 600 Betriebsstunden ab. Nach 10 Jahren und 300000km duerfte dann wohl spaetestens Schluss sein, nach insgesamt 6000 Betriebsstunden (wohltemperiert und im Tellastbetrieb gefahren). Schafft das BHKW in zehn Jahren 18000 Betriebsstunden unter Vollast, ohne dass dem Motor dabei die Puste ausgeht?
Hallo Herr Treml,
besten Dank fuer diesen klaren Artikel. Ich habe anschliessend mal etwas gegoogelt und bin z.B. auf die folgende Website gestossen
http://tinyurl.com/3jwmxsd
in der munter Propaganda fuer BHKW gemacht wird. Wenn man sich diese Seite anschaut, kommen sofort ein paar Fragen auf: Fehlt da nicht etwas Wesentliches? Stimmen die getroffenen Annahmen? Wie sieht es mit der Haltbarkeit der BHKW aus?
Aufloesung unten! Rechnen wir doch selbst mal nach.
Mein betagter Niedertemperaturheizkessel verfeuert z.Z. ca. 2500 Liter Heizoel/Jahr, entsprechend ca. 2500 m3 Erdgas oder rund 25000kWh. Davon gehen vermutlich 10% durch den Schornstein und 90% = 22500 kWh decken meinen Energiebedarf fuer Heizung und Warmwasser. Der Brenner leistet 20kW, d.h. verbrennt ca. 2 l Heizoel pro Stunde, macht rund 1250 Betriebsstunden im Jahr. Vermutlich ist der Kessel etwas ueberdimensioniert, aber auch bei -20 Grad Aussentemperatur musste ich nie frieren.
Wuerde ich den Kessel jetzt durch eine moderne Erdgas-Therme mit Brennwert-Technik ersetzen, wuerde ich vermutlich die 10% Abgasverluste einsparen koennen. Der ganze Spass kostet ca. 5-6TEUR fertig installiert.
Warum nicht ein BHKW einbauen? Die im Artikel genannten Daten passen ziemlich gut zu meinem alten Kessel. Ich nehme also ein BHKW, dass 20kW thermische Leistung hat, d.h. 2m3 Erdgas/Stunde verheizt. Davon gehen 10% durch den Auspuff, 5,5kW erscheinen als elektrische Leistung an den Generatorklemmen und 12,5kW thermische Leistung stehen fuer Heizung/Brauchwasser zur Verfuegung. Ich nehme an, dass dies auch bei -20C Aussentemperatur ausreicht, weil – wie gesagt – der alte Kessel etwas ueberdimensioniert ist.
Da nun aber nur 12,5kW thermische Leistung bereitgestellt werden, muss das BHKW entsprechend laenger laufen, um meinen Waermebedarf zu decken, naemlich 22500kWh/12,5kW=1800h.
Mein Brennstoffverbrauch steigt daher erstmal von 25000kWh auf 36000kWh oder 44%. Klingt vielleicht ueberraschend, aber man kann halt jede kWh nur einmal verbraten! Dieser Hinweis auf den zusaetzlichen Brennstoffverbrauch zur Stromerzeugung fehlt schon mal auf der angegebenen Verdummungs-Website.
Jetzt zur Haben-Seite: der Generator meines BHKW erzeugt 5,5kW fuer 1800 h, also insgesamt rund 10000kWh. Das ist mehr als das doppelte meines jetzigen Jahres-Stromverbrauches von 4000kWh/a. Die Leistung von 5,5kW ist ueppig bemessen, die wird in meinem Haushalt vermutlich genau einmal im Jahr abgerufen, wenn naemlich zu Weihnachten der Gaensebraten im Backofen schmurgelt. Die meiste Zeit duerfte der Leistungsbedarf in meinem Haus 25000EUR kann man nicht erwarten.
Wie sieht es nun mit der Haltbarkeit der Anlage aus? Hier ein Vergleich mit einem Automotor: Ich hatte mein Auto eine Zeit lang mit einer Jahresfahrleistung von 30000km gequaelt, allerding ueberwiegend Langstrecken. Trotzdem laeuft der Motor dabei nur rund 600 Betriebsstunden ab. Nach 10 Jahren und 300000km duerfte dann wohl spaetestens Schluss sein, nach insgesamt 6000 Betriebsstunden (wohltemperiert und im Tellastbetrieb gefahren). Schafft das BHKW in zehn Jahren 18000 Betriebsstunden unter Vollast, ohne dass dem Motor dabei die Puste ausgeht?
#5, Herr Burowski:
Sie schreiben: „Gehen Sie einfach von der Tatsache aus, Sie als Ingenieur, müssen das Problem lösen, dass dummerweise im Sommer die Wärme kein Mensch haben will, aber das BHKW effizient sein soll. Was tun Sie?“
Ich bin Ingenieur, und ich habe mein ganzes Leben lang lösungsorientiert gearbeitet. Würde mir die von Ihnen genannte Aufgabe gestellt, so würde ich meinem Auftraggeber sagen, daß ein BHKW für die Aufgabe ungeeignet ist. Will er primär im Winter heizen, so ist eine ganz normale Zentralheizung mit beliebigem Brennstoff besser geeignet, will er primär Strom erzeugen, so ist ein im Wirkungsgrad optimiertes thermisches Kraftwerk die bessere Lösung, wobei die dann erheblich verringerte Verlustwärme nicht weiter genutzt werden kann. Besteht er trotzdem auf einem BHKW, so kann ich ihm nur raten, sich andere Abnehmer für die Abwärme zu suchen, die diese das ganze Jahr über brauchen. Fazit: BHKW sind dann und nur dann sinnvoll, wenn ihre Abwärme ständig und möglichst vollständig genutzt werden kann. Nur in diesem Fall tragen sie zur effizienten Stromerzeugung bei.
„Diesen ganzen Unfug umgeht man, wenn man bei Verstand ist, mit einer Therme mit GWW-Erwärmung in jeder Wohnung. Man spart viel Geld und alle sind zufrieden. Die Zähler für Gas, Wasser und Strom gehören dem regionalen Versorger und der macht auch die Abrechnung. Zurück zum BHKW.“
… und wenn man nicht gerade in ostdeutschen Plattenbauten wohnt, wo Küche und Bad Wand an Wand sind, braucht man eine Therme für das Bad und eine für die Küche. Dann muss auch jährlich der Gasmonteur vorbeikommen, denn das Zeugs muss in jeder Wohnung/jedem Zimmer gewartet werden. Null Problemo für den Vermieter, denn der Mieter bezahlt ja die Wartungskosten. Zudem müssen jetzt noch Gasleitungen durch ganze Haus gelegt werden – bis an jede Therme. Aber vielleicht hilft ja die Alternative elektrischer Durchlauferhitzer – die sinnloseste Art warmes Wasser zu erzeugen.
Werter Herr Treml, ich habe persönlich mit jeder der von Ihnen erläuterten Arten der GWW bisher Bekanntschaft geschlossen. Meine Erfahrungen bestätigen mir, dass eine zentrale GWW, richtig dimensioniert, mit Zrkulationsleitung immer noch die beste ist und Aufgabe des Architekten ist es, dass Haus so zu konzipieren, dass pro Wohnung nur ein Warmwasserzähler benötigt wird. Sie dürfen mir glauben – es geht; auch wenn es nicht in Ihre Argumenatation passt.
Werter Herr Treml, ich gewinne bei Ihren Beiträgen den Eindruck, sie gehören zu den Ingenieuren, die in die Kategorie „Problemsuchend“ einzustufen sind, sobald es um Veränderungen geht. Ich gehöre im Gegensatz dazu zu der Kategorie „Lösungssuchend“ und ich bin mir da auch nicht zu schade, mal über meinen geistigen Horizont hinauszugehen und Neuem, also Veränderungen, aufgeschlossen gegenüber zu stehen. Liegt vielleicht daran, dass ich ein paar Jahre jünger bin als Sie und meinen aktuellen Wissenstand nicht als abgeschlossen betrachte.
Gehen Sie einfach von der Tatsache aus, Sie als Ingenieur, müssen das Problem lösen, dass dummerweise im Sommer die Wärme kein Mensch haben will, aber das BHKW effizient sein soll. Was tun Sie?
Gruß Holger Burowski
Sehr geehrter Herr Treml,
sehr gute Aufklärung, die ich in dieser Konzentration noch nicht gesehen habe, danke. Einen m.E. äußerst wichtigen Aspekt haben Sie leider nicht berücksichtigt. Jedes BHKW hat wie Sie richtig schreiben einen Verbrennungsmotor als Energiequelle. Jeder Verbrennungsmotor macht Lärm (das kann mann Kapseln, nicht geräuschlos, aber es geht) und hat ein Abgasrohr (Auspuff) und dieses Ding macht Lärm, den man mit keinem Trick ausschalten kann. Einer meiner Nachbarn hat vor zwei Jahren ein BHKW einbauen lassen, seid dem ist der Frieden in der Siedlung dahin. Je nach Windrichtung werden Nachbarhäuser beschallt. Auch die Mieter im Haus sind unglücklich, wegen der Kosten und des Lärms. Der Eigentümer ist auch unglücklich, die Anlage hat 60 Tsd. € gekostet funktioniert leidlich aber alle sind unzufrieden. In der 1. Instanz hat eine BI die ich gezwungen war zu gründen, gewonnen, zwischen 1800 und 0600 Uhr muß die Anlage abgestellt werden. Die Berufung läuft. Wenn die auch erfolgreich ist (die Aussichten sind gut) wäre der Investor ein klassisches (nicht das letzte) Opfer der Öko-Taliban.
MfG
J.-M. Kegel
Jetzt wäre nur noch zu klären, wie oft Wartungen und Reparaturen fällig sind und was die so gegenüber einer konventionellen Heizung kosten.
So ein Motor mag vielleicht 12.000 Bh. durchhalten?
Ein sehr gelungener Artikel! Öko war schon immer etwas teurer, aber in Energiefragen ist Öko der pure Unsinn.
Hallo Herr Treml
ein an sich guter Artikel, der aber ein wenig ’sachlicher‘ hätte ausfallen können.
Aber um es für mich auf den Punkt zu bringen, sehe ich wärmegeführte BHKW wie alle anderen ‚Erneuerbaren‘ auch als Zufallsstromerzeuger.
Da Häuser (Neubauten) immer besser gedämmt werden (müssen), also immer weniger zusätzliche Wärme benötigen, werden BHKW auch immer unwirtschaftlicher. Da lohnt sich ehr eine kleine Gastherme, die gerade mal 1/5 kostet