Techno-ökonomische Bewertung von Klein - Energiestrategie ...

Stand der Technik von Blockheizkraftwerken
Tabelle 2-5: Entwicklungsstand von Brennstoffzellen (limitierte Anzahl von Kriterien) (Quelle:
[L 4] und eigene Datensätze)
Parameter
PEFC PAFC MCFC SOFC
2008 Ziel 2008 Ziel 2008 Ziel 2008 Ziel
Lebensdauer Stack [1.000 h] > 5 40 40 - 30 40 12 40
Elektrischer Wirkungsgrad [ %] 20–31 > 35 40 - 47 50 20–25 > 30
Investitionskosten [€/kW] k.A. 2.500 4000 - 7.000 1.250 11.000 2.500
Hinsichtlich der elektrischen, aber auch der thermischen Wirkungsgrade ist es bis dato nicht
gelungen, die hohen Werte der Laboranlagen in kommerzielle Produkte umzusetzen. Derzeit
wird in Japan ein Feldtest mit rund 3.300 Mikro-BHKWs durchgeführt. Die letzte Generation
an Brennstoffzellen konnte erstmals elektrische Wirkungsgrade von > 30 % in realen Anwendungen
erzielen; vereinzelt erreichen Anlagen elektrische Wirkungsgrade von rund
35 %. Alle anderen Probleme wie Kosten, Lebensdauer, etc. bedürfen noch weiterer Anstrengungen
bei den Herstellern. Anstrengungen mit dem Ziel, Brennstoffzellen basierend
auf biogenen Energieträgern zu realisieren, führten bis dato ebenfalls zu keinen erfolgreichen
Produktentwicklungen. Aufgrund der hohen Kosten wurde von einer Prüfung der Wirtschaftlichkeit
abgesehen (siehe hierzu auch nachfolgendes Kapitel).
2.4 Kosten von BHKW-Anlagen
Die Besonderheit beim Betrieb eines BHKW stellt die Koppelproduktion von Strom und
Wärme dar. Die Zuordnung der verschiedenen Kosten zu den Produkten Strom und Wärme
erwies sich in der Vergangenheit als nicht zweckdienlich. Für eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
müssen vielmehr die Kapital-, Brennstoff- und Betriebskosten sowie die Erlöse aus dem
BHKW-Betrieb alternativ einer getrennten Strom- und Wärmebeschaffung gegenübergestellt
werden.
Die jährlichen Wärmeerzeugungskosten ergeben sich aus den Jahreskosten der BHKW-
Anlage nach Abzug des Wertes des eigenerzeugten Stroms. Die Jahreskosten setzen sich
dabei aus der Summe von kapitalgebundenen, verbrauchsgebundenen, betriebsgebundenen
und sonstigen Kosten zusammen. Die verbrauchs- und betriebsgebundenen Kosten
sind auch davon abhängig, welchen Anteil die Erzeugung des BHKW an der Deckung des
Wärme- und Strombedarfs erreicht.
Investitionen
In der Literatur sind die Investitionen, die beim Einsatz eines BHKW notwendig sind, in
unterschiedlichem Detaillierungsgrad angeführt. Dabei gilt es auch immer zu beachten,
welche Komponenten einer bestehenden Wärmeversorgungsanlage weiter verwendet
werden können. So kann zum Beispiel ein vorhandener Heizkessel möglicherweise als
Spitzenkessel eingesetzt werden, oder ein bestehender Warmwasserspeicher in die BHKW-
Anlage integriert werden. Weiters kommt dem Heizraum besondere Bedeutung zu. Aus
Kostengründen sollte bei bestehenden Objekten immer versucht werden, das BHKW im
vorhandenen Heizraum zu installieren.
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