umwandlungs

Einbindung von Solar- und Windkraft-Anlagen in dezentrale Energieversorgungssysteme
b) Nettonutzungsgrad mit Bezug auf die Verwendung fossiler Energieträger ξN,FE,g
Mit der Zielsetzung eines möglichst geringen Einsatzes fossiler Energieträger, um Schadstoffemissionen
zu vermeiden und endliche Rohstoffe zu schonen, ist es sinnvoll, als Aufwand nur
die fossilen Energieträger festzulegen. Diese Bewertungskennzahl bezieht sich hierbei nur auf
die in den Anlagen verfeuerten fossilen Energieträger. Allerdings wird mit dieser Kennzahl keine
Aussage über die zur Ressourcenschonung notwendigen energetischen und als dessen Folge auch
fiskalischen Aufwendungen durch den zur Sicherung der Endenergieversorgung erforderlichen
Bau von alternativen Energieumwandlungsanlagen getroffen. Das soll Gegenstand späterer
Betrachtungen sein.
Da der Anteil regenerativer Anlagen im Energieversorgungssystem bei einigen Systemkonfigurationen
teilweise sehr hoch ist, wird dieser Nutzungsgrad den Wert von 100 Prozent
übersteigen. Auch bei diesem Nutzungsgrad ist die Berücksichtigung des Bezuges von Netzstrom
in Form der zur Umwandlung benötigten Primärenergien zur vollständigen energetischen
Auswertung unerläßlich.
∫ ( WVerb
+ H&
Heizung + H&
TWW + H&
.
Kälte ) ⋅ dt
t ξ N , FE,
g =
H&
+ H&
+ H&
⋅ dt
ξ
=
∫ ( Br,
Kessel Br,
BHKW PE,
Netzstrom )
t
∫(
H&
Heizung + H&
TWW + H&
Kälte)
⋅ dt
∫WVerb.
⋅ dt
t
∫(
H&
Br Kessel + H&
,
Br,
BHKW ) ⋅ dt
t
ξN
, g,
el =
∫(
H&
Br,
BHKW + H PE,
Netzstrom)
N , g,
th
&
t
c) Nettonutzungsgrad nach der lokalen Bilanz ψN,g
– 71 –
t
⋅ dt
Gleichung 4-14
Gleichungen 4-15 und 4-16
Über eine sinnvolle Konfiguration unterschiedlicher Energieumwandlungsanlagen kann mit den
bisher dargestellten Nutzungsgraden (ξN,g und ξN,FE,g) zur Bewertung des gesamten dezentralen
Energieversorgungssystems keine allgemein gültige Aussage getroffen werden. Aus diesem
Grunde erfolgt die Bewertung des dezentralen Energieversorgungssystems auf Basis der im
Punkt 4. 1. definierten lokalen Energiebilanz.
Ausgehend von der Gleichung 4-8 sind auch hierbei der Nutzen sowie der Aufwand darzustellen.
Für die dezentrale Energieversorgung wird als Nutzen wiederum der Verbrauch an Strom,
Wärme und Klimakälte zu Grunde gelegt. Der Aufwand ist die Summe aus, der Festlegung des
lokalen Bilanzraumes (siehe Abschnitt 4.2.) folgend, dem in das Energieumwandlungssystem
eintretenden Brennstoff (Erdgas), den Erträgen der Regenerativkomponenten Windkraft,
Photovoltaik und Solarthermie sowie dem Primärenergiemix zur Netzstrombereitstellung. Somit
ergibt dieses die folgende Gleichung für den Nutzungsgrad zur Bewertung des gesamten
dezentralen Energieversorgungssystems ψN,g:
ψ
=
∫ ( WVerb
+ H&
. Heizung + H&
TWW + H&
Kälte ) ⋅ dt
t
∫ ( H&
Br Kessel + H&
,
Br,
BHKW + H&
N , ST + PN
, PV + PN
, Wind + H PE,
Netzstrom )
N , g
&
t
⋅ dt
Gleichung 4-17