Agenda 21 in Herzogenaurach
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Vorwort:

Durch den Einsatz von Blockheizkraftwerken in Verbindung mit dem DoS Verfahren kann:

die Umwelt entlastet,
Primärenergie eingespart,
im Handwerk und Landwirtschaft Arbeitsplätze erhalten,

werden.

So wurde zusammen mit der Heizungsfirma Dirsch, Herzogenaurach, ein Konzept entwickelt wie durch den gemeinsamen Einsatz vom Mini BHKW's , Solarkollektoren, in Verbindung mit Niederernergiehäuser sinnvoll und preiswert elektrische und thermische Energie erzeugt ( umgewandelt ) werden kann. Für den Spitzenlastbereich soll ein Porenbrenner eingesetzt werden.

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Bei diesem Konzept können  6  Einfamilienhäuser je einer Versogungseinheit zugeordnet werden. 
Ist in der Nähe ein Einkaufszentrum welches im Sommer Kälteleistung ( Kühlräume ) benötigt, so kann die Überschusswärme des
BHKW's zur Kälteerzeugung genutzt werden.

Klein BHKW's sind auch von der Öko-Steuer befreit

Was ist ein BlockHeizKraftWerk (BHKW)

Ein BHKW ist eine Anlage, die gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt. Sie wird dadurch charakterisiert, daß
als verbrauchernahe Zentraleinheit eine, oder mehrere Verbrennungsmotoren einen jeweils zugeordneten
Generator zur Stromerzeugung antreiben. Die benötigte Energie wird direkt beim Endverbraucher erzeugt.
Die Verteilungsverluste des öffentlichen Netzes entfallen.


Getrennte Erzeugung
( Strom in Kraftwerk / Wärme im Heizungskessel )

Kraft-Wärme Kopplung
( Strom und Wärme werden in der Nähe des Verbrauchs erzeugt )

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Die anfallende Wärme aus dem Kühlwasser und dem Abgas wird nicht wie im Großkraftwerk ungenutzt in
die Umwelt abgegeben. Vielmehr wird sie mittels entsprechender Wärmetauscher zur Erzeugung von
Heizwärme genutzt.

Je nach Motortyp sind BHKW Anlagen für verschiedene Brennstoffe geeignet. Meist kommen Ottomotoren
zum Einsatz, die jedoch nicht mit Benzin, sondern mit Gasen wie Erdgas, oder Biogas usw. betrieben werden. Daneben werden auch Dieselmotoren für den Betrieb mit leichtem Heizöl, was z.B. auch aus einer DoS Anlage
kommen kann, eingesetzt.

Wirtschaftlichkeit

Blockheizkraftwerke lassen sich sinnvoll dort einsetzen, wo Wärme und Strom zeitgleich benötigt werden.

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Umweltaspekte

Primärenergievergleich

Kraftwerke

Getrennte Erzeugung von Wärme und Strom in Heizkessel und Kondensationskraftwerk:  Der größte Anteil der Stromabgabe, die heute über das Netz der öffentlichen Stromversorgungsunternehmen an die verschiedenen Kundengruppen verteilt wird, stammt aus Kondensationskraftwerken. Diese Kondensationskraftwerke wandeln
nur einen kleinen Teil der eingesetzten Primärenergie (Braunkohle, Steinkohle, Schweres Heizöl, ) in Strom um. Der durchschnittliche Bruttowirkungsgrad dieser Kraftwerke beträgt 36%. ( Neue GuD Kraftwerke liegen bei 58 % ) Berücksichtigt man den Strom-Eigenverbrauch der Kraftwerke und die Netzverluste beim Transport des Stroms, so kommen von der eingesetzten Primärenergie beim Verbraucher lediglich 28% an. Der Rest der bei der Stromerzeugung eingesetzten Primärenergie fallen als Wärme oder Leitungsverluste an, und werden teilweise sehr umweltbelastend in die Atmosphäre abgegeben oder führen zur Erwärmung von Gewässern durch das Aufheizen von Kühlwasser. Die beim Endverbraucher benötigte Wärme muß dann zusätzlich durch einen Heizkessel erzeugt werden.

 

Blockheizkraftwerk

Durch den dezentralen Aufbau von Blockheizkraftwerken ist es jedoch möglich die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme direkt vor Ort zu Heizzwecken oder Wärmeprozeßen zu nutzen. Unnötige Verluste in Verteilernetzen und die sinnlose Wärmeabgabe an die Umwelt entfallen somit. Die Primärenergieeinsparung von bis zu 37% hilft nicht nur die Recourcen zu schonen, sondern entlastet die Umwelt durch einen entsprechend geringeren CO2 -Ausstoß. Im Sommer kann die Abwärme der BHKW'S über einen physikalischen Prozess auch in Kälte umgewandelt werden. Daher sollte bei der Standort-Planung von größeren BHKW's ein Standort gewählt werden, wo im Winter Wärme und im Sommer Kälte benötigt wird. In Herzogenaurch wäre ein ideales Gebiet z.B. das neue Baugebiet auf der "Herzo-Base" wo neben einem neuem Wohngebiet auch ein Industriegebiet entstehen soll.


Emissionen:     

                             
Der wichtigste Faktor ist hierbei die Primärenergieeinsparung von Blockheizkraftwerken, welche proportional zur Reduzierung von Emissionen beiträgt. Allerdings müßen die NOx Emissionen bei Blockheizkraftwerken mit Gasmotoren kritisch betrachtet werden. Im Gegensatz zu Gas Feuerungen entstehen in Gasmotoren hohe NOx Emissionen, da die Temperatur und Druckverläufe auf wesentlich höherem Niveau stattfinden und instationär sind. Deshalb müßen Maßnahmen zur Emissionssenkung getroffen werden wie z.B.

3-Wege-Katalysatoren

Für Gas-Ottomotor mit Leistung bis ca .300 KW mech. ist der 3-Wege-Katalysator eine umwelt-
verträgliche und wirtschaftliche Lösung . Er läßt NOx Konversionen von über 95% zu, vermindert auch CO und HC und unterschreitet die Grenzwerte der TA-Luft deutlich. In schwach reduzierter Atmosphäre knapp unter Lampda 1 werden die Stickstoffoxide wieder in Stickstoff und Sauerstoff zerlegt. Der frei werdende Sauerstoff oxidiert das vorhandene Kohlenmonoxid und unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe.


Magergemischmotoren

Das Magergemischkonzept besteht aus einer geeigneten Kombination von Maßnahmen zur NOx Absenkung. Durch Verdichtung des zündfähigen Gas-Luft-Gemisches mit einem Abgasturbolader , wird durch hohen Luftüberschuß und Ladedruck, durch Anpassung des Zündzeitpunktes, Modifizierung des Brennraums und entsprechende Veringerung der Motorbelastung, eine drastische NOx Reduzierung erreicht. Magermotoren werden dort eingesetzt wo Katalysatorgifte (Schwefel-,
Chlor- und Flurverbindungen) im Brennstoff zu erwarten sind ( z.B. Klärgas oder Biogas ) oder die Grenzwerte der TA-Luft mit dem Mager-
konzept unterschritten werden.
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Ausführungsbeispiele von Klein BHKW
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Beispiel eines BHKW der Fa. SENERTC
5,5 kW elektr. Leistung
12,5 kW therm. Leistung
Brennstoff: Erdgas, Biogas oder Heizöl
Beispiel eines BHKW der Fa. ecopower
Elektr. Leistung modulierent zw. 1.5 und 5 kW
Therm. Leistung modulierent zw. 4 und zv. 13,5 kW
Brennstoff: Erdgas

Stand: 04/2000

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