Techno-ökonomische Bewertung von Klein - Energiestrategie ...

Techno-ökonomische Bewertung von Klein- bzw. Kleinstanlagen vorwiegend für die
Stromerzeugung
2 Stand der Technik von Blockheizkraftwerken
2.1 Allgemein
Hinsichtlich des Begriffs Blockheizkraftwerk (BHKW) liegen in der Literatur verschiedene
Definitionen vor. Die häufigste Verwendung tritt in Zusammenhang mit KWK-Anlagen auf
Basis von Verbrennungskraftmotoren auf, woher der Begriff auch seinen Ursprung hat.
Solche Anlagen werden auch häufig als Motor-Heizkraftwerk oder Heizkraftanlage bezeichnet.
Blockheizkraftwerke im Sinne der VDI-Richtlinie 3985 „Grundsätze für Planung, Ausführung
und Abnahme von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit Verbrennungskraftmaschinen“ sind
Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit Verbrennungskraftmotoren oder Gasturbinen, die
gleichzeitig Strom und nutzbare Wärme erzeugen. In den letzten Jahren wurde der Begriff
des BHKW jedoch noch weiter gefasst.
„Als BHKW wird eine Anlage für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bezeichnet, die als Block
fertig montiert, geliefert und betrieben wird.“
Dazu werden neben Anlagen mit Verbrennungskraftmotoren auch solche mit Mikrogasturbinen,
Stirling-Motoren, Dampfkraftmaschinen und Brennstoffzellen gezählt. Die Anlagen sind
meist in einem Schallschutzgehäuse integriert und werden als anschlussfertige Einheit
geliefert.
Der Fokus dieses Projekts liegt auf Kleinanlagen basierend auf biogenen Energieträgern;
vorweg werden auch Anlagen basierend auf fossilen Energieträgern vorgestellt, um den
Stand der Technik dieses Technologiesegments vorzustellen bzw. die Entwicklungen im
biogenen Bereich besser bewerten zu können.
Hinsichtlich der Abgrenzungen in diesem kleinen Leistungsbereich gibt es in der Literatur oft
keine einheitliche Nomenklatur. Beispiele für Bezeichnungen sind: Mikro-, Mini-BHKW-
Anlagen, -Aggregate, -Systeme, etc. Für sehr kleine Anlagen wird auch der Begriff der Strom
erzeugenden Heizung verwendet. Diese Bezeichnung bringt die Orientierung des BHKW am
Wärmebedarf mit dem Nebenprodukt Strom sehr gut zum Ausdruck. In diesem Bericht
werden zwei gängige Einteilungen eingeführt, die sich einerseits aus den in der Literatur
ableitbaren Artikeln bzw. aus der KWK-Richtlinie ergeben (siehe Tabelle 2-1).
Tabelle 2-1: Definition von Blockheizkraftwerken bezüglich ihrer Leistungsgröße
KWK-Kleinstanlage (micro cogeneration
unit)
KWK-Kleinanlage (small scale cogeneration)
M.Pehnt, et.al. [L 2] KWK-Richtlinie [L 1]
< 15 kWel
≤ 50 kWel
k.A. ≤ 1.000 kWel
Eine Beschränkung auf 15 kWel wurde aus technischer Sicht deshalb festgelegt, da damit
eindeutig der Einsatz dieser Systeme in Ein- bzw. Mehrfamilienhäusern, kleineren Hotels,
KMUs etc. hervorgeht. Damit gibt es einen klaren Unterschied zu den größeren Systemen
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