Einführung

Blockheizkraftwerke werden in den meisten Fällen wärmegeführt realisiert. Dies bedeutet, dass die BHKW-Anlage nur dann in Betrieb ist, wenn vom Versorgungsobjekt Wärme abgenommen werden kann oder die Wärme in einem Pufferspeicher für einen kurzen Zeitraum (mehrere Stunden) zwischengespeichert werden kann. In sehr seltenen Fällen kann auch eine Stromgeführte Betriebsweise der BHKW-Anlage realisiert werden, wobei in diesem Fall der ökologische Nutzen aufgrund des gegebenenfalls notwendigen Wegkühlen der Nutzwärme kritisch zu hinterfragen ist. Außerdem werden beim Einsatz von Erdgasbetriebenen BHKW-Anlagen in Gartenbaubetrieben die Anlagen gemäß der Co2-Konzentration in den Gewächshäusern als Regelgröße gefahren.

Grundlage der BHKW-Planung bildet in den meisten Fällen (Wärmegeführter Betrieb) die thermische Jahresdauerlinie. Dabei gibt die Jahresdauerlinie Auskunft darüber, wieviel Stunden pro Jahr eine bestimmte (thermische) Leistung in dem Versorgungsobjekt benötigt wird (siehe Abbildung).

Jahresdauerlinie eines Versorgungsobjektes

Zusätzlich müssen noch die Tagesganglinie des Strom- und Wärmeleistungsbedarfs erhoben werden, um dadurch den gleichzeitigen Strom- und Wärmebedarf abschätzen zu können (siehe Abbildung). Während in der Industrie häufig auf vorhandenes Datenmaterial zurückgegriffen werden kann, ist im kommunalen Bereich die Durchführung einer zwei- bis dreiwöchigen Ist-Aufnahme unumgänglich.

Tagesganglinie eines Versorgungsobjektes

Die Kennlinienfelder der ausgewählten KWK-Aggregate werden anschließend in die jeweilige Jahresdauerlinien eingebettet.

Jahresdauerlinie eines Versorgungsobjektes mit eingezeichneten BHKW-Kennfelder

BHKW-Anlagen werden meist in modularer Bauweise, also mit mehreren Aggregaten, errichtet. Außerdem kann der Betrieb im unwirtschaftlichen Teillastbereich durch An- und Ausschalten von Motoren- oder Motorengruppen umgangen werden. Bezüglich der Anlagenkonfiguration ergibt sich ein Zielkonflikt: Wird die Zahl der Module klein gewählt, sinkt die Investitionssumme aber auch die Betriebsstundenzahl der Motoren. Werden dagegen mehrere kleine Module installiert, erhöht sich die Betriebsstundenanzahl aber auch die Investitionssumme. Die Betriebsstundenanzahl ist ein wichtiger Faktor für die Wirtschaftlichkeit einer Anlage. In diesem Zusammenhang muß auch beachtet werden, daß der Wirkungsgrad größerer BHKW-Aggregate besser ist als bei kleinen Motoren. In den meisten Planungen sollten daher maximal drei Module eigesetz werden. Der Planer einer BHKW-Anlage sollte spätestens bei Erreichen dieser drei Module die Wirtschaftlichkeit einer anderen Modulwahl als Alternative durchrechnen.

Wichtig bei einer Objektversorgung ist nicht die maximale Stromausbeute, sondern die Realisierung einer größtmöglichen Wärmeabdeckung des Versorgungsobjektes bei hoher Stundenauslastung und möglichst kompletter Eigenstromnutzung. Um diese Ziele zu erreichen, bedarf es einer geeigneten Planung. Dabei reicht die allgemein übliche Abschätzung der Leistungsaufteilung der KWK-Aggregate und des Spitzenkessels nach der Jahresdauerlinie unter Zugrundelegung einzelner Tagesgangprofile nicht mehr aus, um eine optimale Leistungsbemessung durchführen zu können.

Um die Größe einer zukünftigen BHKW-Anlage grob abschätzen zu können, bedient man sich einer Überschlagsrechnung: Als Faustwert gilt eine Auslegung in Höhe von 10-30 % der Spitzenwärmeleistung. Mit dieser Auslegung können durch das BHKW je nach Gebäude 40 % bis 70 % des Jahreswärmebedarfs abgedeckt werden.

Je größer die installierte BHKW-Leistung ist, desto entscheidender ist für die Wirtschaftlichkeit eines solchen BHKW-Projektes einerseits eine optimale BHKW-Planung als auch eine fachtechnisch einwandfreie Ausschreibung.
Während bei Mini-BHKW-Anlagen mit einer Leistung von weniger als 10 kWel eine tiefgehende Planung finanziell nicht wirtschaftlich vertretbar ist, sollten ab Projekten von rund 15-20 kWel Planungsbüros involviert werden.

Von besonderer Wichtigkeit ist die herstellerunabhängige Planung und Ausschreibung von BHKW-Anlagen. Erfahrungen der letzten Jahre belegen, dass bereits bei einer Anlagengröße von 50 kWel die Ausschreibungsergebnisse um bis zu 70.000,- Euro differieren können. Daher hätten bei etlichen Projekten deutlich geringere Investitionskosten generiert werden können, wenn eine herstellerunabhängige Planung realisiert worden wäre.

Meist refinfanziert sich eine gute BHKW-Planung bereits nach wenigen Betriebsjahren durch eine optimierte Fahrweise sowie einer geeigneten BHKW-Auswahl. Das Ingenieurbüro BHKW-Consult organisiert bundesweit Planungen von BHKW-Anlagen ab einer Leistung von 50 kWel. In Ausnahmefällen können auch kleinere Projekte (ab 20 kWel) übernommen werden.

Um potenziellen BHKW-Betreibern einen Eindruck zu vermitteln, welche Refinanzierungszeiten durch die Realisierung eines Blockheizkraftwerks ungefähr ermöglicht werden können, wurde die Möglichkeit geschaffen, eine kostenlose Wirtschaftlichkeitabschätzung anzufordern. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter der Rubrik "Wirtschaftlichkeitsberechnung".

Gerade in Zeiten boomender Märkte, wie es derzeit im Pflanzenöl-BHKW-Bereich geschieht, raten wir allen potenziellen BHKW-Betreibern zu einer realistischen Einschätzung der technologischen als auch wirtschaftlichen Möglichkeiten einer BHKW-Anlage und bieten in diesem Zusammenhang eine Stellungnahme zu angebotenen Wirtschaftlichkeitsanalysen an.

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