1 kraft-wÄrme-kopplung - saena.de · w 4 die kraft-wärme-kopplung (kwk) stellt eine sehr...
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TRANSCRIPT
03 w
Inhalt
Ausgangspunkt
Wie funktioniert Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Historische Entwicklung
Überblick und Darstellung konventioneller Technologien Verbrennungsmotoren Gasturbinen Dampfturbinen GekoppelteProzesse
Die Mini- und Mikro-KWK-Anlagen Stirlingmotoren Dampfexpansionsmaschinen Brennstoffzellen
Wirtschaftlichkeit Klimaschutz
Betriebsweise heute und in Zukunft
Staatliche Fördermaßnahmen
Installations- und Auslegungshinweise
Best practice – Beispiele der innovativen Spitzentechnologie
Begriffsklärungen
Checkliste KWK-Installation
Antragswesen
Literaturverzeichnis
Impressum
Kontakt
Seite
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INHALT
4w
DieKraft-Wärme-Kopplung(KWK)stellteinesehreffizienteTech-nologie zur nachhaltigen Entwicklung der Energieversorgung dar.Sie schont fossile Ressourcen und mindert die Abhängigkeit vonEnergieimporten.Kraft-Wärme-Kopplungsanlagenkönnendarüberhinaus zur Umsetzung des Klimaschutzprogramms der Bundes-regierung[1]unddesEnergie-undKlimaprogrammsdesFreistaatesSachsenbeitragen.
Mit hocheffizienten KWK-Anlagen lassen sich nicht nur Betriebe,SchwimmbäderoderHotelsmitElektroenergieundWärmeversor-gen. Auch für Privathäuser, in denen heute meist herkömmlicheHeizkesselanlagen Heizwärme und warmes Wasser bereitstellen,kannaufdieseWeiseEnergieerzeugtwerden.DieIntegrationvonerneuerbarenEnergienistdabeiebenfallsmöglich.
Abb. 1: Gasturbinen-Heizkraftwerk Nossener Brücke, Dresden
04w AUSGANGSPUNKT
5 w
DadieinvielenEnergieträgernenthalteneEnergienichtunmittel-bar vom Verbraucher verwendet werden kann, ist eine Umwand-lung in andere Energiearten notwendig. Bei der Umwandlung derEnergieformenPrimär-,Sekundär-undEndenergieinNutzenergietreteninunterschiedlichemMaßeVerlusteauf,sodassdieerzeugteNutzenergiemenge immer kleiner ist als die ursprünglich einge-setztePrimärenergiemenge[2,4].
BeiderzentralenErzeugungvonElektroenergiebestehtdieHaupt-problematikdarin,dassdieinGroßkraftwerkenanfallendeWärmeoftungenutztandieUmgebungabgegebenwird.NebendiesenVer-lustenentstehenLeitungsverlusteaufgrundlangerTransportwegefür die Elektroenergie. Die beim Verbraucher benötigte WärmemussübereinenseparatenHeizkesselerzeugtwerden.
KWK-Anlagen können dagegen den Verbraucher gleichzeitig mitden beiden wichtigsten Energiearten, Elektroenergie und Wärme,versorgen.DasgrundsätzlichePrinzipderKWKbestehtdarin,dassdiebeiderStromerzeugunganfallendeAbwärme,z.B.zurBereit-stellungvonHeizwärmeundBrauchwasser,genutztwird.DadurchkönnendieVerlustegegenüberdergetrenntenErzeugungvonElek-troenergieundWärmeminimiertundderVerbrauchanPrimärener-giewesentlichvermindertwerden.
DerKWK-ProzesssollteinderNähederVerbraucherbeiderEnergie-arten–alsodezentral–stattfinden.DiedafüreingesetztenAnlagenbe-zeichnetmanalsBlockheizkraftwerke(BHKW).DurchdiegleichzeitigeNutzung von Elektroenergie und Wärme können BHKW Gesamtwir-kungsgradederEnergieumwandlungvonüber90Prozenterreichen.
Abb. 2: Vergleich des Primärenergiebedarfs bei der getrennten und der gekoppelten Erzeugung von Wärme und Elektroenergie
PrimärenergieeinsatzbeigetrennterErzeugungvonElektroenergieundWärme
zentralesKondensationskraftwerk
PrimärenergieeinsatzbeigekoppelterErzeugungvonElektroenergieundWärme
100%fossilerEn-ergieträger
η =0,3664%
57%Heizöl/Erdgas
η =0,9
6%
70 %
Verluste
dezentraleHeizungsanlage
13 %
Verluste
36%
51%
100%Erdgas,Heizöl
Holz/Stroh,Biogas,
BioethanoldezentralesBHKW
05 wWIE FUNKTIONIERT DIE KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG (KWK)
6w
ZuBeginndes20.JahrhundertswarheißerDampfdieHauptquellefürmechanischeEnergie.AlssichdieElektroenergieübertragungausbreitete, reifte bei vielen Betreibern von Dampferzeugungs-maschinenderGedanke,nebenDampfauchElektroenergiezuer-zeugen.SoentstandendieerstenKraft-Wärme-Kopplungsanlagen.
In Deutschland verkörperte das 1902 fertig gestellte Heizkraft-werk der Beelitzer Heilstätten erstmals das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Heißdampf diente zur Erzeugung von Elektro-energie mit Dampfmaschinen auf Kohlebasis und wurde beireduziertemDruckauchalsWärmeenergiegenutzt,vorallemzurFernheizung der Klinikgebäude [16]. In den fünfziger Jahren be-ganninBallungszentrendieInstallationvonerstenkleinenHeiz-kraftwerken mit Fernwärmenetzen zur Gebäudebeheizung. Auch
dieseAnlagenarbeitetenaufBasisdesDampfkraftprozessesundwurdenzunächstüberwiegendmitKohleundinderFolgeteilweisemitErdgasbetrieben.
IndensiebzigerJahrenbekamdieFernwärmeversorgungaufKoh-lebasisvordemHintergrundderRessourcenschonungeinebeson-dereBedeutung.DenfossilenBrennstoffenErdölundErdgaswurdenurnocheineReichweitevonwenigenJahrzehntenzugesprochen.DurchdaszunehmendeUmweltbewusstseinindenachtzigerJah-renwurdevorrangigErdgasalsBrennstoffindenHeizkraftwerkenverwendet. Gleichzeitig gingen die ersten Blockheizkraftwerke inBetrieb,dieaufBasisvorhandenerErdgasnetzedezentralElektro-energieerzeugtenunddieAbwärmezurBeheizungvonGebäudenundGebäudekomplexenlieferten[3].
Abb. 3: Dampfturbinenanlage im Heizkraftwerk Beelitz-Heilstätten
06w HISTORISCHE ENTWICKLUNG
7 w
Die Regelung des Brennstoff-Luft-Mischungsverhältnisses (Lamb-da-Regelung) ist entscheidend für die effiziente Funktion und denumweltfreundlichenBetriebdesMotors.DasgenaueVerbrennungs-luftverhältnis wird durch ein Mischventil (Einspritzanlage) in derGaszufuhreingestellt.DadurchkanndeneinzelnenZylindernzuje-dem Zeitpunkt ein genau abgestimmtes Brennstoff-Luft-Gemischzugeführtwerden.BeimGas-Otto-MotorwirddasGas-Luftgemischfremd gezündet. Dies geschieht durch den HochspannungsfunkeneinerZündkerze.ZurSenkungderAbgasemissionen(NOX,CO,HXCY)sindprimäreundsekundäreMaßnahmennotwendig.PrimäreMaß-nahmen umfassen motorische Maßnahmen, durch die die Entste-hunghöhererSchadstoffkonzentrationenverhindertwerdensoll.Beisekundären Maßnahmen wird dem Motor eine Abgasnachbehand-lungsanlagenachgeschaltet.DabeigibteszweitechnischeKonzepte.DasErstebesteht imBetriebdesMotorsbeieinemausgewogenenBrennstoff-Luftverhältnis(Lambda=1)inVerbindungmiteinemDrei-wegekatalysator.BeimzweitenKonzept(auchalsMagerkonzeptbe-
KonventionelleTechnologienderKraft-Wärme-KopplungkommenseitvielenJahreningroßenzentralenHeizkraftwerkenzurVersor-gungvonBallungszentrenmitElektroenergieundFernwärmezumEinsatz.DarüberhinauswerdenzunehmendkleinereAnlagen,dieauchalsBlockheizkraftwerke(BHKW)bezeichnetwerden,dezentralin Verbrauchnähe eingesetzt. Diese haben den Vorteil, dass keineaufwendigen Wärmenetze notwendig sind. Bevorzugte Einsatzge-bietesindWohngebäude,öffentlicheEinrichtungensowieGewerbe-undIndustriebetriebe.
KonventionelleTechnologienderKWKkönneninfolgendePrinzipienunterteiltwerden:
>Verbrennungsmotoren >Gasturbinen >Dampfturbinen >gekoppelteProzesse
Verbrennungsmotoren
InderKWKwerdenVerbrennungsmotorenimLeistungsbereichvonca.1kWelbisca.7MWelverwendet.ManunterscheidetprinzipiellinGas-Otto-MotorenundDiesel-Motoren.
Gas-Otto-Motoren
Die in der KWK eingesetzten Gasmotoren arbeiten thermodyna-mischnachdemOtto-Prozess.DerUnterschiedzudenherkömm-lichenOtto-MotorenbestehtinderVerwendungeinesGasmischers(Gemischaufbereitung)anstelleeinesVergasersodereinerDirekt-einspritzung.
KWK-AnlagenarbeitenaufgrundderhöherenLaufruheundLebens-dauerüberwiegendmitVier-Takt-Motoren,diemitErdgasoderBio-gas(Klär-undDeponiegas)betriebenwerden.
Abb. 4: Blockheizkraftwerk mit Gas-Otto-Motor
07 wÜBERBLICK UND DARSTELLUNG KONVENTIONELLER TECHNOLOGIEN
8w
zeichnet)wirdderGasmotormitLuftüberschuss (Lambda=1,4bis1,6) betrieben und die Restemissionen (NOX, CO, HXCY) durch einenOxidationskatalysator entfernt. Dazu werden geregelte oder unge-regelteKatalysatorenverwendet,wobeigeringereAnforderungenandieRegelgenauigkeitalsbeiderLambda=1-Betriebsweisegestelltwerden[4,5,6].
Diesel-Motoren
DienachdemDieselprozessarbeitendenMotorensindähnlichauf-gebaut wie Otto-Motoren. Der wesentliche Unterschied besteht inder Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Dieses wird bei Die-sel-Motorengetrenntzugeführt.ZunächstwirddieVerbrennungsluftunterhohemDruckimZylinderverdichtetunddadurchaufca.700bis900°Cerhitzt.DanacherfolgtdieEinspritzungdesKraftstoffs,dersichselbstentzündet.DieserMotorentypbenötigtdemzufolgekeine Zündkerzen. Nur für den Kaltstartvorgang sind Zündhilfen,wiez.B.Glühkerzen,notwendig.DabeiderVerbrennungdesKraft-stoffes ein Zündverzug auftritt, ist die Höchstdrehzahl bei diesemMotorentyp begrenzt. Eine Leistungssteigerung kann deshalb nurdurchAufladung(ZwangsbefüllungmitVerbrennungsluft)miteinemAufladegebläseimVergleichzueinemSaugmotorerreichtwerden.AlsKraftstoffewerdenDieselkraftstoff(HeizölEL)oderPflanzenöle(indafürtauglichenMotoren)genutzt.
VorteilevonDiesel-MotorengegenüberdenOtto-MotorenbestehenindemetwasgeringerenspezifischenKraftstoffverbrauchundindermitunterlängerenLebensdauer.Demgegenüberstehenbeispiels-weiseeinschlechteresLeistungsgewichtundvorallemeingrößererAufwandfürdieAbgasreinigung.DiesemussaufgrunddeserhöhtenPartikelausstoßes(Dieselruß,Feinstaub)durcheinenPartikelfilterergänztwerden[2,5,6].
Gasturbinen
In KWK-Anlagen kommen Gasturbinen für Anlagenleistungen vonca.30kWelbisüber250MWelzurAnwendung.Gasturbinenarbeitenthermodynamisch nach dem Joule-Prozess. Sie bestehen aus demVerdichter,denBrennkammernundderTurbine,wobeiderVerdichterunddieTurbinezumeistaufeinerWelleangeordnetsind.AlsBrenn-stoffekönnensowohlgasförmige(z.B.Erdgas,Biogas)alsauchflüs-sigeTreibstoffe(z.B.Heizöl,Kerosin,Schweröle)eingesetztwerden.
Pel elektrischeLeistungQH Wärmeverbraucher
G Generator
Speisewasser Dampf/Heißwasser Welle Brennstoff Rauchgase Luft
Abb. 5: Funktionsweise des Diesel- und Gasmotorenprozesses
Dampf-oderHeißwasser-
erzeuger
Diesel-oderGasmotor G
Pel
Speise-wasser-pumpe
QH
Vorwärmkreis
08w
9 w
Zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Gasturbinenprozesses gibtes verschiedene Prozessvariationen, wobei hauptsächlich zwischenzweiAnlagenartenunterschiedenwird:AnlagenmitoffenemKreis-lauf und innerer Wärmezufuhr (Brennkammer) und Anlagen mitgeschlossenemKreislaufundäußererWärmezufuhr(Rekuperator).Beim offenen Kreislauf wird das Arbeitsmedium ständig erneuert,beim geschlossenen Kreislauf hingegen kontinuierlich umgewälzt.Zur Wirkungsgradverbesserung können zusätzlich Zwischenkühler,ZwischenüberhitzerundRekuperatorenindenKreislaufeingebrachtwerden.DieNutzungdesheißenAbgaseskannauchinKombinationmiteinerDampfturbine(GuD-Prozess)erfolgen.VorteilederGastur-binenbesteheninderschnellenVerfügbarkeit,wodurchsie,analogzuVerbrennungsmotoren,sehrgutzurSpitzenlastabdeckungbeiderStromversorgungoderNotstromversorgunggeeignetsind.
Abb. 7: Funktionsweise des Gasturbinenprozesses
DerVerdichter(mehrstufig)saugtgroßeLuftmengenanundkom-primiertdiesemithilfevonentsprechendangeordnetenSchaufel-reihen.DabeisteigenTemperaturundDruckdesGases,welchesentwederdurcheineäußereVerbrennungoderdurchEinspritzenvonKraftstoffindieBrennkammerzusätzlicherhitztwird.Derer-zeugteheißeGasstrahl (800bis1.200°C)wirdaufdiemehrreihigangeordneten Schaufelräder der Entspannungsturbine gelenkt,versetztdieseinDrehungundgibtdabeiArbeitab.DasGaswirdinderTurbineaufUmgebungsdruckentspanntundweistimmernochTemperaturenvonbiszu500°Cauf.DieinderTurbinegewonneneRotationsenergie wird teilweise zum Antrieb des Verdichters be-nötigt,zumanderenTeilwirdsiealsNutzenergie,z.B.alsAntriebeines Generators, abgeführt. Der Wirkungsgrad dieser Anlagenliegtzwischen15und40Prozent.
G
Dampf-oderHeißwasser-
erzeuger
Pel elektrischeLeistungQH WärmeverbraucherG GeneratorV Verdichter
Speisewasser Dampf/Heißwasser Welle Brennstoff Rauchgase Luft
QH
Pel
Brenn-kammer
Gas-turbine
VSpeise-wasser-pumpe
Abb. 6: Ansicht und Aufbau der Gasturbine
09 w
10w
SpeisewasserpumpeaufdenProzessdruckgebrachtunddemKes-selzugeführt.ZurDampferzeugungkönnenprinzipiellallegasför-migen,flüssigenundfestenBrennstoffeoderheißeAbgasedienen.
ManunterscheidetimWesentlichenzweiProzesstypen,denDampf-prozessmitKondensationsturbineunddenDampfprozessmitGe-gendruckturbine. Bei Einsatz einer Kondensationsturbinenanlagewird der Dampf bis auf einen niedrigen Druck (nahe dem Umge-bungsdruck)entspannt.Somit liegtdieKondensationstemperaturnahederUmgebungstemperatur.AufdieseWeisewirddasDruck-gefällevollständigzurErzeugungvonelektrischerEnergiegenutzt.Im Kondensator wird als Kühlmedium meistens UmgebungsluftoderFlusswasserverwendetunddiefreiwerdendeKondensations-wärmezumeistungenutztandieUmgebungabgegeben.
Mikro-GasturbinensindneuentwickelteHigh-Tech-Produkte,diesichfürdezentraleStromversorgungundKraft-Wärme-KopplungimLeistungsbereichunterhalbvon500kWeleignen.Einkonstruk-tiver Unterschied zu herkömmlichen Gasturbinen besteht nebenderkleinerenBauweisevorallemdarin,dasseinschnelllaufenderPermanentmagnet-Generator direkt auf der Antriebswelle derTurbineangeordnetistundmithilfeeinerLeistungselektronikdieAnpassungandieNetzfrequenzerfolgt.MitRekuperatorenkönnenelektrischeWirkungsgradevon25bis28Prozenterreichtwerden.EinRekuperatornutztauchindiesemFalldieWärmeenergieausdenTurbinenabgasenunderwärmtdamitdieVerdichteraustritts-luft,bevordieseindieBrennkammergelangt.AufgrundderhohenAbgastemperaturvon250bis300°CistdieNutzungderAbgaswär-me,vorallemzurDeckungdesProzesswärmebedarfsfürkleinereIndustriebetriebeoderzur thermischenKälteerzeugung,sinnvoll[2,4,5,6].
Dampfturbinen
Dampfturbinen sind Wärmekraftmaschinen, die prinzipiell nachdem Clausius-Rankine-Kreisprozess arbeiten. Sie bestehen ausdenHauptkomponentenDampfkesselmitÜberhitzer,Turbine,Kon-densatorundSpeisewasserpumpe.NebenderErzeugungvonelek-trischerEnergiekannProzessdampfoderHeizwärmeaufeinemfürdenAnwendernutzbarenTemperaturniveaubereitgestelltwerden(Kraft-Wärme-Kopplung). Dampfturbinen-Kraftwerke werden inder KWK im Leistungsbereich von 0,5 bis 1.600 MWel eingesetzt.Moderne Dampfkraftwerke können derzeit elektrische Wirkungs-gradevonbiszu45Prozenterreichen.
Bei diesem Wasser-Wasserdampf-Kreisprozess wird Wasser imKessel verdampft und anschließend im Überhitzer auf die ge-wünschteTemperaturgebracht.DieserFrischdampfströmtdurchdieTurbine,dieeinenGeneratorantreibt.DerausderTurbineaus-tretendeDampfkondensiertimKondensatorundwirdmithilfeder
Abb. 8: Ansicht und Aufbau der Dampfturbine
11 w
InGegendruckturbinenwirdderDampfbiszueinem,imVergleichzuKondensationsanlagen,erhöhtenDruck-undTemperaturniveau,oberhalb von Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur, ent-spannt.DerTurbinenaustrittsdampfisttechnischweiterverwendbarundkannfürtechnischeProzesseoderthermischübereinenHeiz-wärmekondensatorgenutztwerden.
Neben diesen zwei Prozesstypen gibt es weitere Varianten vonDampfturbinenanlagen, die eine Anpassung der Dampfparameterandiez.T.wechselndenBedürfnissederVerbraucherermöglichensollenundeineKombinationvonKondensations-undGegendruck-anlagedarstellen[2,6,7].
Abb. 9: Funktionsweise des Dampfturbinenprozesses
DerartigeSchaltungsvariantensind:
>Entnahme-Gegendruckturbinenanlage, >Entnahme-Kondensationsturbinenanlage, >Anzapf-Kondensationsturbinenanlageund >GegendruckturbinenanlagemitDrossel-und Kondensationsmöglichkeit.
Gekoppelte Prozesse
Abb. 10: Funktionsweise des Gas- und Dampfprozesses
Pe elektrischeLeistungQH WärmeverbraucherG GeneratorV Verdichter
Speisewasser Dampf/Heißwasser Welle Brennstoff Rauchgase Luft
Speise-wasser-pumpe
G
Pel
QH
G
Brenn-kammer
Gas-turbineV
Dampf-turbine
Dampf-erzeuger
Pel
G
QH
Speise-wasser-pumpe
Pel
Dampf-erzeuger
Dampf-turbine
QZU
Pel elektrischeLeistungQH WärmeverbraucherQZU ZugeführteWärmeG Generator
Speisewasser Dampf Welle
12w
EineeffizienteNutzungderBrennstoffenergielässtsichvorallemdurch die Kombination von Gas- und Dampfturbinenprozess(GuD-Prozess)realisieren.BeidiesenKombiprozessenwirdmitderWärmeenergie des heißen Abgases der Gasturbinenanlage Hoch-druckdampferzeugt,derineinerDampfturbineentspanntwird.Typische GuD-Anlagen kombinieren Gasturbinenanlagen mitAbhitzekesseln und Gegendruck- oder Entnahmekondensa-tions-Dampfturbinen.DerGuD-Prozessistsehrvariabelundkannauf vielfältige Art und Weise an den Bedarf angepasst werden.Dies kann beispielsweise durch Variation des Verhältnisses von
GasturbinenleistungzuDampfturbinenleistungerfolgen.SollderDampfzustandvorderDampfturbineverbessertwerden,bestehtaußerdemdieMöglichkeitdesEinsatzeseinerZusatzfeuerung.Insgesamt erlauben die GuD-Prozesse eine erheblich bessereEnergieausnutzung,dadasTemperaturgefällezwischenderhohenEintrittstemperatur der Gasturbine und der niedrigen Abwärme-temperaturderDampfturbinegenutztwerdenkann.DadurchisteinelektrischerGesamtwirkungsgradvonüber60Prozenterreichbar.In der Praxis kommen GuD-Anlagen mit Leistungen zwischen 80und830MWelproEinheit(Gas-undDampfturbine)zumEinsatz[2,6].
Abb. 11: Dampfturbine im GuD-Kraftwerk
12w
13 w
Neben den konventionellen Technologien der Kraft-Wärme-Kopp-lung,dievorallemingrößerenLeistungsbereicheneingesetztwer-den,sind inden letztenJahren innovativeAnlagenentwickeltundteilweiseschonindenMarkteingeführtworden.Hierbeihandeltessichum:
>Stirlingmotoren >Dampfexpansionsmaschinen >Brennstoffzellen
Diese Anlagen arbeiten vorwiegend in den kleinsten Leistungsbe-reichen der KWK und sind für den häuslichen und gewerblichenEinsatz konzipiert. Da keine allgemein akzeptierte Definition derLeistungsbereiche existiert, werden hier folgende Bezeichnungenverwendet: >Mikro-KWK(<15kWel); >Mini-KWK(15–50kWel)
Stirlingmotoren
Stirlingmotoren sind Wärmekraftmaschinen, die Wärme hoherTemperaturinmechanischeEnergieundinWärmeniedererTem-peraturumwandeln.DerStirlingmotornutzt,wiealleanderenWärmekraftmaschinen,denEffektderDruck-bzw.VolumenvergrößerungvonGasenbeiTempe-raturerhöhung.DieBesonderheitbestehtdarin,dassdieWärmevonaußen,z.B.durcheineexterneVerbrennung,aufeinimMotoreinge-schlossenesArbeitsgas(z.B.Helium)übertragenwird.Dasermög-lichtdenEinsatznahezubeliebigerEnergieträger.ZumAntriebsinddaherallegasförmigen,flüssigenundfestenBrennstoffegeeignet,solangederenVerbrennungstemperaturausreichendhochist.DieWärmeübertragungerfolgtdurchmeistmetallischeWände,wobeiamErhitzerWärmehoherTemperaturindenMotorgebrachtwirdund am Kühler Abwärme bei niedrigerer Temperatur abgegebenwird. Die Volumenvergrößerung wirkt als Kraft auf einen Kolben,
derübereinenPleueldieKurbelwelleantreibt.DasArbeitsgaswirdbei jeder Umdrehung der Maschine erwärmt und abgekühlt, d.h.eswirdzwischenzweiZylindernhin-undhergeschoben.Esdurch-strömtdabeizweiWärmeübertrager,dieeserhitzenoderabkühlen.FolglichströmtesindeneinenZylindererwärmteinunddrücktdenKolbennachunten.IndenanderenZylinderströmtesabgekühltundsaugtdessenKolbenan.
Abb. 12: Funktionsweise des Stirlingmotors
Pel elektrischeLeistungQH WärmeverbraucherG Generator
Speisewasser Dampf Welle Brennstoff Rauchgase Luft
G Pel
QH
Speise-wasser-pumpe
Wärme-tauscher
Feuer-raum
Erhitzer-Wärme-tauscher
Regene-rator
Kühler-Wärme-tauscher
Stirlingmotor
13 wDIE MINI- UND MIKRO-KWK-ANLAGEN
14w
Da bei Stirlingmotoren keine Fremdstoffe in den Motor gelangenkönnenundeinnahezuverschleißfreierBetriebmöglichist,besitzendieselängereWartungsintervalleundeinehöhereLebensdaueralsüblicheVerbrennungsmotoren.AußerdemzeichnensichdieseMo-torendurcheinegeräusch-undemissionsarmeBetriebsweiseaus.StirlingmotorenkönnenelektrischeWirkungsgradevon10–15%er-reichen.AufgrunddergeringeninternenEnergieverlustesindhohethermische Wirkungsgrade und damit Gesamtwirkungsgrade vonüber95%möglich.DieMehrzahlderderzeiteingesetztenMotorenbesitzenelektrischeLeistungenvonmax.1kW.Aufgrunddesnied-rigenelektrischenWirkungsgradesbzw.ungünstigenStrom-/Wär-meverhältnissesunddergeringenModulierbarkeiteignensichStir-lingmotoreninsbesonderefürdenEinsatzinObjektenmithöherenWärmebedarf,wiebeispielsweiseälterenBestandsgebäuden(s.Ab-bildung13).DabeidenmeistenGeräteneinzusätzlicherSpitzenlast-kesselbzw.Zusatzbrennerintegriertist,könnensieauchalsallei-nigerWärmeerzeugereingesetztwerden.DieAbbildung14zeigteinbeispeilhaftesGeräteinesHerstellers,dasähnlicheAbmessungenwieeinherkömmlicherBrennwertkesselbesitzt[4,6,7,9].
Abb. 13: Wärmebedarf im Haushalt in Abhängigkeit von der Gebäudealtersklasse
Abb. 14: Wandhängender Stirlingmotor mit Zusatzkessel Vitotwin 300-W
Dampfexpansionsmaschinen
Dampfexpansionsmaschinen können prinzipiell in Dampfkolben-undinDampfschraubenmotorenunterteiltwerden.ImMikro-KWK-BereichwerdenseiteinigenJahrenAnlagenentwi-ckeltundvertrieben,dienachdemDampfkolbenprinziparbeiten(s.Abbildung15).BeidiesenGerätenhandeltessichumeineFreikol-bendampfmaschine mit integriertem Lineargenerator (LINATOR).Das Funktionsprinzip dieser Dampfexpansionsmaschinen bestehtdarin, dass Wasser zunächst in einem geschlossenen Kreislaufdurch Zufuhr von Wärmeenergie verdampft wird. Das erfolgt mitHilfeeinesErdgas-,Heizöl-oderHolzpelletbrenners.Dererzeugte
14w
GebäudeAltbestand
WSchV1982
WSchV1995
EnEV2009
300
250
200
150
100
50
0
Wär
meb
edar
f in
kWh/
m2 a
WSchV:Gebäude,diederWärmeschutzverordnung(1982,1995)entsprechen
HeizwärmebedarfTrinkwasserwärmebedarf(AnnahmederEnEV:12,5kWh/m2a)
15 w
WasserdampfwirdwechselweisedemlinkenunddemrechtenAr-beitszylinder (Abbildung 16) zugeführt und lässt einen Doppelfrei-kolbenimLineargeneratordurchgesteuerteDampfzugabehin-undherschwingen. Die am Kolben befindliche Spule erzeugt in einemstarken Magnetfeld elektrische Energie, die über einen Wechsel-richterinsStromnetzeingespeistwird.DerentspannteDampfkon-densiertundüberträgtseineRestwärmemitHilfeeinesWärmeüber-tragersaneinenangeschlossenenHeizkreis.DerProzesskreislaufwirdgeschlossen,indemdasabgekühlteProzesswasserwiederderDampferzeugungzugeführtwird.
Abb. 15: lion Powerblock
Vorteile der Freikolbendampfmaschine bestehen darin, dass sieüberdengesamtenLeistungsbereich(0,3–2kWel)modulierendar-beitenundsichdadurchdemStrom-undWärmebedarf imObjektselbsttätig anpassen können. Sie zeichnen sich außerdem durcheineemissionsarmeBetriebsweiseaus.AuchbeidieserTechnolo-gie stehen dem vergleichsweise geringen elektrischen Wirkungs-grad (10–15%)hoheGesamtwirkungsgradevonüber90%gegen-über.AufgrunddesthermischenLeistungsbereichesvon4–18kWsinddieseGerätefürdenEinsatzinEin-undZweifamilienhäuserngeeignet[9].
Abb. 16: Funktionsweise einer KWK-Anlage mit Dampfkolbenmotor
G
QH
Speisewasser-pumpe
Pel
Dampf-erzeuger Dampfkolben-
motor
QZU
Pel elektrischeLeistungQH WärmeverbraucherQZU ZugeführteWärmeG Generator
Speisewasser Dampf Welle
16w
DiemaximaleelektrischeSpannung(Leerlaufspannung)einerein-zelnen Zelle beträgt in Abhängigkeit von GaszusammensetzungundZelltemperaturca.0,9bis1,1Volt.WirdelektrischeArbeitver-richtet,sinktdieserWertaufca.0,6bis0,8V imNennleistungs-punktab.UmtechnischnutzbareSpannungenzuerhalten,müssendaher mehrere solcher Einzelzellen zu sogenannten Zellstapeln(engl. „Stacks“) inReihegeschaltetwerden.Diebeiderelektro-chemischenReaktionanfallendeWärmemussdurchKühlungab-geführtwerden.
DaBrennstoffzellen-AnlageninderLageseinmüssen,inderPraxisüblicheBrennstoffe,wiez.B.Erdgas, verwendenzukönnen,sindnebendemZellstapeldiverseperiphereKomponentennotwendig.BesondereBedeutunghatdieGasaufbereitung,dieausderBrenn-stoffreformierungundGasreinigungbesteht.
In Abbildung 18 ist der allgemeine Aufbau einer Brennstoffzellen-AnlagemitdenwichtigstenStoff-undEnergieströmendargestellt.
EineKlassifizierungvonBrennstoffzellen-AnlagenistaufzweiArtenmöglich.EinerseitskönnendieseAnlagennachderHöhederPro-zesstemperatur inNieder-undHochtemperatur-Brennstoffzellen,andererseitsnachderArtdesElektrolytenunterteiltwerden.
ImBereichderMikro-KWKwirddieEntwicklung imWesentlichenvon2BrennstoffzellentypendurcheineVielzahlvonHerstellernver-folgt.DabeihandeltessicheinerseitsumdiePEM (Protonenaus-tauschmembran)-Brennstoffzelle. Dieser Brennstoffzellentyp wirdauchalsNiedertemperatur-BrennstoffzellebezeichnetundarbeitetmitZellstapeltemperaturenvon50–180°C.EinweitererBrennstoff-zellentyp ist die SOFC (Feststoffoxid)-Brennstoffzelle. Diese wirdaufgrund ihrer Arbeitstemperatur (650–1.000°C) auch als Hoch-temperatur-Brennstoffzellebezeichnet.
Brennstoffzellen
Brennstoffzellen können die im Brennstoff enthaltene Energiedurch ihr elektrochemisches Prinzip direkt und ohne Umweg inelektrische und thermische Energie wandeln und stellen damiteineäußersteffektiveundumweltfreundlicheVariantederEnergie-erzeugungdar.DieArbeitsweisebestehtprinzipielldarin,dass inderBrennstoffzelleWasserstoffundSauerstoffunterAbgabevonelektrischerundthermischerEnergiezuWasserreagieren(Abbil-dung17).PrinzipiellsindalleBrennstoffzellenähnlichaufgebaut.SiebesitzenzweiElektroden(AnodeundKathode),zwischendenensicheinElektrolytbefindet,derdenAustauschvon Ionenermög-licht,aberfürGaseundurchlässigist.BeideElektrodensindübereinenäußerenStromkreismiteinanderverbunden,sodassineinemangeschlossenenVerbrauchereinelektrischerStromfließenkann.
Abb. 17: Funktionsprinzip der Brennstoffzelle
Anode Elektrolytmembran Kathode
GleichstromW
asser
16w
17 w
Heiznetz
Wasser
Erdgas Ents
chw
efel
ung
Brennwert-nutzung
Verdampfer
Reformer
Mehrstoff-Brenner
Shift
SelO
x
Befeuchter
Bre
nnst
offz
elle
nsta
ck
Restgas-Rückfühung
Reformermodul Brennstoffzellenmodul
ElektronetzW
echs
elri
chte
r
Luft
Abgas
DieZukunftderBrennstoffzellentechnikwirdbestimmtseinvondertechnischenWeiterentwicklungundvonwirtschaftlichenRahmen-bedingungen.InderPhasederMarkteinführungmusseineKosten-reduktioneintreten,sodassdieseTechnikihrenPlatzaufdemMarkterobern kann. Aufgrund des hohen elektrischen Wirkungsgradessind Brennstoffzellen für die Grundlastversorgung von Ein- undMehrfamilienhäusernmitgeringemWärmebedarfgeeignet.DurchdenEinsatzeinesBrennwertkessels,der teilweise indenGerätenintegriert ist, können Spitzenwärmebedarfe gedeckt werden [2, 4,6,7,8,9].
Charakteristisch für Brennstoffzellen-Anlagen sind ihre hoheStromkennzahl (Verhältnis von Strom zu Wärme), die hohen Wir-kungsgradeauchimTeillastbereichunddieäußerstgeringenEmis-sionenimVergleichzuherkömmlichenBHKW.DesWeiterenzeich-nensichBrennstoffzellendurcheinengeringenLärmpegelaus,dereineverbrauchernaheInstallationdieserAnlagenerlaubt.
Abb. 18: Prinzipieller Aufbau einer Brennstoffzellen-Anlage
18w
KWK-Anlagen weisen einen höheren spezifischen Investitions-aufwandalsKraftwerkebzw.Heizungsanlagenauf.Durchdenge-ringeren Bedarf an Primärenergie für Strom und Wärme wird dieWirtschaftlichkeitderKWKdannerreicht,wenndieEnergiekosten-einsparungdenMehraufwandanKostenineinemmöglichstkurzenZeitraumausgleicht.DieEnergiekosteneinsparungwirdinentschei-denderWeise vondenBrennstoff-undElektroenergiepreisenundvonderzuerwartendenEnergiepreisentwicklungbestimmt.Fürdenwirtschaftlichen Betrieb von KWK-Anlagen sind auch die Konditi-onenfürdieEinspeisungvonElektroenergieunddieCharakteristikdesWärme-undElektroenergiebedarfsentscheidend.
FürdieBerechnungderWirtschaftlichkeitvonAnlagengibtesver-schiedeneVerfahren.DazumüssendieunterschiedlichenRandbe-dingungenbeachtetwerden.Sokommenz.B.auchsteuerlicheAs-pektezumTragen.FürdieBerechnungderWirtschaftlichkeitgibtesRichtlinien,dieangewandtwerdenkönnen.DieVDI-Richtlinie2067gibt z.B. ein Berechnungsverfahren (Annuitätenmethode) für dieWirtschaftlichkeitvor.AuchwerdenVorgabenfürdieanzusetzendenWartungskostenoderdieBerechnungdesWärmebedarfsunddesEnergieaufwandsfürverschiedeneEinsatzfälleangegeben.Zuemp-fehlensindjedochnurBerechnungsverfahren,diealleKosten,ins-besondere die Kapitalkosten, einbeziehen. Die Erlöse und KosteneinerKWK-Anlagesetzensichwiefolgtzusammen:
Kosten>KapitalgebundeneKosten(KostenfürAbschreibungder InvestitionskostenmitentsprechenderDauerundZinssatz)>VerbrauchsgebundeneKosten (KostenfürBrennstoffeundHilfsenergie)>BetriebsgebundeneKosten(Instandhaltungs-,Wartungs- undPersonalkosten)>AnteiligeEEG-UmlagefürselbstgenutzeElektroenergie
Erlöse>StromtarifundLeistungspreis (KostenderLeistungsbereitstellung)>VergütungfürdieindasöffentlicheNetzeingespeiste Elektroenergie>ErlöseausderWärmeversorgungüberdasFernwärmenetz>Steuererstattungen (Mineralölsteuer,Ökosteuer,WegfallStromsteuer)>VermiedeneStromausfallkostendurchNotstrombetrieb>VermiedenerStrombezugdurchEigenverbrauch
Investition und Betriebskosten während der Anlagennutzungszeitsind die entscheidenden Faktoren bei einer vergleichenden Wirt-schaftlichkeitsbetrachtung von Heizungsanlagen. Im Kapitel „bestpractice“kannamBeispieleinesMehrfamilienhausesgezeigtwer-den,dassderwirtschaftlicheBetriebmöglichist.In jedemFallmussmitderPlanungeinerKWK-AnlageeineWirt-schaftlichkeitsberechnung anhand der tatsächlichen Rahmenbe-dingungenundmöglichenAnlagenkonfigurationerfolgen.DieEner-giepreiseunterliegenjenachEnergieträgerinletzterZeitstärkerenSchwankungen,sodassessinnvoll istmitmehrerenSzenarienzurechnen.
BeiderPlanungeinerKWK-Anlageistauchzubeachten,dassdasSystem so ausgelegt und konfiguriert werden sollte, damit einemaximale Eigenstromnutzung möglich ist. Die Abbildung 19 zeigteinen Kostenvergleich zwischen Netzbezug und Nutzung der vomKWK-GeräterzeugtenElektroenergie.DemnachbeträgtdieKosten-einsparungca.20ct/kWh.Der Einsatz der KWK-Anlagen stellt im Sinne des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) eine Ersatzmaßnahme zumanteiligenEinsatzvonerneuerbarenEnergien(Biomasse,Geother-mie, solarer Strahlungsenergie oder Umweltwärme) in Gebäudendar, die nach dem 31.12.2008 errichtet wurden. Auch dieser Ge-sichtspunktkannbeiderBetrachtungderWirtschaftlichkeitberück-sichtigtwerden.
18w WIRTSCHAFTLICHKEIT
19 w
Abb. 19: Kostenvergleich Netzbezug – BHKW-Versorgung
Elektroenergieca.1kWh
Wärmeca.2kWh
Wärmeca.7,78Ct/kWh
Elektroenergieca.25Ct/kWh
Gasca.7Ct/kWh
Gas
klassische Versorgung BHKW-Versorgung
Heizkessel
η ca.90%
BHKW
η ges.ca.85%
33%Pel
66%Pth
Versorger
ca.3,53kWh7Ct/kWh
∑ ca.24,7Ct
Kosten Energieträger (1 kWhel , 2 kWhth )
Netzbezug BHKW100%Elektroeinspeisung
BHKW100%Elektroeigennutzung
40,56Ct 27,56Ct/24,7Ct 46,52Ct/24,7Ct
% 11 % Erlös 88 % Erlös
20w
KWK-Anlagen können in mehrfacher Hinsicht zum Klimaschutzbeitragen. Einerseits wird mit der gekoppelten Erzeugung vonElektroenergie und Wärme weniger Primärenergie benötigt. DasführtzueinerVerminderungderSchadstoffemissionengegenüberdergetrenntenErzeugunginKraftwerkenundKesselanlagen.An-dererseits werden in KWK-Anlagen überwiegend emissionsarmeBrennstoffe,wiez.B.Erdgas,verwendet.SotrittzusätzlicheineRe-duzierungderUmweltbelastungein.WeitereVorteiledesEinsatzesvonErdgassinddiegutenverbrennungstechnischenEigenschaften(sehrhoheWirkungsgrade)unddieMöglichkeitderdirektenNut-zungalsPrimärenergieträger.
ImVergleichzuanderenfossilenEnergieträgernbietetErdgasdiegünstigstenVoraussetzungenfüreineemissionsarmeVerbrennung.InsbesonderedergeringereKohlenstoffgehaltverursachtwenigerCO2-Emissionen.DieeinzigennennenswertenSchadstoffe,diebeiderVerbrennungvonErdgasauftretenkönnen,sindStickstoffoxide(NOX).Dieschäd-lichen Stickstoffoxide werden bei höheren Verbrennungstempera-turengebildet.BeiKWK-AnlagenkönnendieNOX-EmissionendurchmotorischeMaßnahmenundnachgeschalteteKatalysatorenerheb-lichvermindertwerden.DamitwerdendiegesetzlichenEmissions-grenzwerteeingehalten[2,11].
72%Heizwärme
28%Strom
73%Erdgas
Abb. 20: Primärenergieeinsatz zur Erzeugung von Heiz- und Elektroenergie mit verschiedenen Heizsystemen
Elektroheizung 278%
Primärenergie
72%StromElektroheizung
η=1 72%Heizwärme
Heiz- und Elektroenergie
100%28%Strom
Stromwärmepumpe
Erdgas-Brennwert-Heizung
Mikro-KWK-Anlage
156%
136%
118%
Kraftwerkη=0,36
78%
78%
72%Heizwärme100%
28%Strom
Erdgaskesselη=0,98
21%Strom100%
Stromwärmepumpeε = 3,5 72%Heizwärme
100%
28%Strom
Kraftwerkη=0,36
Gasver-sorgungη=0,94
111%Erdgas Mikro-KWK-Anlageη=0,9
Kraftwerkη=0,36
Gasversorgungη=0,94
20w KLIMASCHUTZ
21 w
StrombedarfkanneinezumindestanteiligeDeckungdesWärmebe-darfsausdemWärmespeichererfolgen.
Abb. 21: Einsatzfelder von KWK-Anlagen
Wohnungs-wirtschaft
öffentliche Einrichtungen
Industrie und Gewerbe
•NahwärmenetzeinWohnsiedlungen•Mehrfamilien-häuser•größereEin-undZweifamilien-häuser
•Schwimmbäder,Sportstätten•Krankenhäuser,Altenheime•Bildungs-einrichtungen•Verwaltungs-gebäude
•Supermärkte,Bäckereien,Metzgereien•Kaufhäuser•HotelsundGaststätten•Brauereien,Molkereien
Bei größeren Einrichtungen sind oftmals Kombinationen derKWK-Anlagen mit Wärmerückgewinnungsanlagen, Wärmepumpenund Kälteanlagen sinnvoll, um den Primärenergieeinsatz zu ver-ringern.NebendenbereitsaufdemMarktverfügbarenMikro-undMini-KWK-AnlagenmitelektrischenLeistungenvon>5kWelwerdenseiteinigenJahrenverstärktGeräte imLeistungsbereichvon1bis4kWelentwickelt.SiesindfürEin-bisDreifamilienhäuserkonzipiert.
Abb. 22: Beispiele marktreifer Mikro-KWK-Anlagenv.l.lion-Powerblock–lionenergyGmbH&Co.KG(Freikolben-Dampf-maschine),DachsG5.5-SenerTecKraft-Wärme-EnergiesystemeGmbH(Magermotor mir Asynchrongenerator), ecoPOWER 1.0 – VaillantDeutschlandGmbH&Co.KG(Otto-Motor)
Für KWK-Anlagen sind Einsatzfelder prädestiniert, in denen einmöglichstganzjähriger,gleichzeitigerBedarfvonElektroenergieundWärmebesteht.ImVergleichzureinenHeizungsanlagen(1.800hproJahr)solltediejährlicheBetriebsdauervonKWK-AnlagendasDrei-bis Vierfache betragen, damit ein effizienter und wirtschaftlicherBetriebgewährleistetwerdenkann.DaKWK-Anlagenüberwiegendwärmegeführt (nach dem Wärmebedarf geregelt) betrieben wer-den,isteinesorgfältigePlanungundAuslegungderAnlagentechnikzwingend notwendig. Einflussfaktoren wie tages- und jahreszeit-licheLastgängesinddabeizuberücksichtigen.MöglicheEinsatzgebietevonKWK-AnlagensindinAbbildung21dar-gestellt.DiesekonzentrierensichauffolgendedreiBereiche:
>Wohnungswirtschaft >öffentlicheEinrichtungen >IndustrieundGewerbe
DieseMikro-KWK-AnlagenwerdenauchalsStromerzeugendeHei-zungen(SeH)bezeichnetundstelleneinneueszukunftsträchtigesEinsatzfeldvonKWK-Anlagendar(Beispieles.Abbildung22).Ne-benherkömmlichenAntriebstechnologien(z.B.Gasmotoren)wer-denauchindieserGeräteklasseverstärktinnovativeTechnologien(z.B.Brennstoffzellen,StirlingmotorenoderDampfexpansionsma-schinen)eingesetzt.
DerEinsatzdieserGeräteverfolgtdabeidasZiel,denGrundbedarfanelektrischerEnergieimObjektzudeckenundnurdenSpitzen-bedarfausdemöffentlichenEnergieversorgungsnetzzubeziehen.ÜberschüssigerzeugteElektroenergieausderKWKkannebenfallsandasöffentlicheEnergieversorgungsnetzabgegebenwerden.DurcheinewärmegeführteundstromorientierteBetriebsweisevonKWK-Anlagen ist eine maximale Kosteneinsparung durch die Ei-gennutzung der erzeugten Elektroenergie, gegenüber dem BezugausdemöffentlichenNetz,möglich.DieseBetriebsweiseerfordertallerdingsdieMöglichkeitderZwischenspeicherungdererzeugtenWärme,sodasseinBetriebderKWK-AnlagezuZeitenmithohemElektroenergiebedarf möglich ist. Zu Tageszeiten mit geringem
BETRIEBSWEISE HEUTE UND IN ZUKUNFT
22w
KWK-AnlagenkönneneinenhohenBeitragzurEnergieeinsparungundCO2-Minderungleisten.IndieserHinsichthatsichDeutschlanddieErhöhungdesAnteilsvonelektrischerEnergieausKWK-AnlagenmitdemIntegriertenEnergie-undKlimaprogrammderBundesre-gierung vom 5. Dezember 2007 als politisches Ziel gesetzt. Dem-nachsollderAnteilvonElektroenergieausKWKanderjährlichenGesamtstromerzeugunginDeutschlandbiszumJahr2020aufetwa25Prozenterhöhtwerden.AuchinderEuropäischenGemeinschaftwirddiestetigeSteigerungdesAnteilseffizienterKWK-AnlagenalsAufgabehoherPrioritätgesehen.StaatlicheFördermaßnahmenbe-inhaltenbeispielsweiseSteuererleichterungen,Investitionszulagenund garantierte Abnahmepreise für besonders wirtschaftlich er-zeugtenStrom.UmdieWirtschaftlichkeitderKWKzuverbessern,wurdebereitsimApril2002dasKWK-Gesetzverabschiedet.
EsfördertdenKWK-Strom,derindasallgemeineVersorgungsnetzeingespeistwird.ZieldesGesetzessindderSchutzunddieModer-nisierungbestehenderKWK-Anlagen,derAusbauderElektroener-gieerzeugunginkleinenKWK-Anlagen,sowiedieUnterstützungderMarkteinführungvonBrennstoffzellen-Anlagen.
DasimJanuar2017inKraftgetreteneneueKWK-GesetzbringtfürdieBetreibervonKWK-AnlageneinigeVeränderungen.Dieauswirt-schaftlicher Sicht wichtigste Änderung besteht darin, dass die Zu-schlägefüreingespeistenStromerhöhtwerdenunddieZuschlägefürselbstgenutztenStromverringertbzw.abgeschafftwerden,daseineDirektvermarktungundfürAnlagen>1MWeinAusschreibungsver-fahreneingeführtwird.EineÜbersichtüberdieHöhedesKWK-Zu-schlags,inAbhängigkeitvonderAnlagengröße,zeigtdieAbbildung23.
Abb. 23: Zuschlag für KWK-Strom in ct/kWh
22w STAATLICHE FÖRDERMASSNAHMEN
eigengenutzter KWK-Strom in das öffentliche Netz eingespeister Strom
Förderfähige Anlage kWel
Objekt-versorgung
EinspeisunginKundenanlagen
stromkosten-intensiveIndustrie
BranchenachEEG2014Anlage4(wirddurchVerordnungfestgelegt)
(Aufschlagvon0,6beiAn-lagendieKohle-KWK-Anlagenersetzenbzw.0,3beiAnlagendiedemTEHGunterliegen)
≤ 50 4,00 4,00 5,41 8,00
>50bis≤100 3,00 3,00 4,00 6,00
>100bis≤250 0,00 2,00 4,00 5,00
≤2000 0,00 1,50 2,40 4,40
>2000 0,00 1,00 1,80 3,10
23 w
NebendemKWK-Gesetzgibtesals zusätzlichesFörderinstrumentderKWKseit1999die„ÖkologischeSteuerreform“(aktualisiert2003).SiesollinmehrerenStufenübereineStromsteuerundeineerhöhteMineralölsteuerAnreizezurVerbreitungdezentralerEnergieversor-gungsstrukturen und sparsamer Technologien liefern. Das GesetzverteuertdabeieinerseitsdieVerwendungvonEnergie,bietetande-rerseitsabersteuerlicheVorteilefürKWK-Anlagen(Abbildung24).
EinweiteresFörderinstrumentwurdemitdemInkrafttretendesGe-setzesfürdenVorrangErneuerbarerEnergien(Erneuerbare-Ener-gien-Gesetz–EEG)imJahr2000geschaffen.EssolldenAusbauvonEnergieversorgungsanlagen,diemiterneuerbarenEnergieträgernbetriebenwerden,beschleunigen.MitdiesemGesetzwirddenBe-treibernderzuförderndenAnlagenübereinenbestimmtenZeitraumeinfesterVergütungssatzfürdenerzeugtenStromgewährt.DieserorientiertsichandenKostenderjeweiligenErzeugungsart,umsoeinenwirtschaftlichenBetriebderAnlagenzuermöglichen.MitdemneuenEEG2014wirdselbstverbrauchterStromausKWK-AnlagenjenseitseinerBagatellgrenzenichtmehrvonderEEG-Umlagebe-freit,sondernmiteineranteiligenEEG-Umlagebelegt.
DarüberhinausgibtesweitereRichtlinienundProgramme,dieIn-vestitionen in KWK-Anlagen unterstützen sollen. Beispielsweisefördert die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) Investitionen inAnlagen und Maßnahmen, die Energie sparen und den Kohlen-dioxidausstoßreduzieren.AuchdasBundesamtfürWirtschaftundAusfuhrkontrolleistindieFörderungvonKWKAnlageneinbezogenundstelltZuschüssefürMini-undMikro-KWK-Anlagenbereit.AuchderFreisstaatSachsenistanderVerbreitungdereffizientenTech-nologie interessiert und stellt über die Sächsische Aufbaubank-Förderbank-FördermöglichkeitenzurVerfügung.
DieFinanzierungvonKWK-NeuanlagenübersogenannteContrac-ting-ModelleisteineweitereMöglichkeit.DabeibietetsichdieZu-sammenarbeit mit Netzbetreiber- bzw. Energieversorgungsunter-nehmen als Contracting-Partner an. Sie übernehmen sowohl diekomplette Finanzierung als auch den Anlagenbetrieb. Durch die
Nutzung von Synergieeffekten aus Planung, Bau und Betrieb derAnlagen inVerbindungmitentsprechendenEnergiebezugspreisenkönnenContractoreninderRegelgünstigeKonditionenanbieten.VorteilhaftfürUnternehmenist:
>durchmoderneundeffizienteAnlageneine hoheVersorgungssicherheitzuerlangen,ohne hoheInvestitionskostentragenzumüssen,>ökologischwertvolle,durchKraft-Wärme-Kopplung erzeugteEnergiezuMarktpreisenzubeziehen,>KostenfürnotwendigeErsatz-oderNeuinvestitionen zuvermeiden,>FixkostendurchÜbernahmevonPersonaleinzusparen, umsichhierdurchausschließlichaufihrHauptgeschäft konzentrierenzukönnen.
Abb. 24: Steuerersparnis durch Kraft-Wärme-Kopplung
Erdgas/Heizöl
Wärme
Strom
BHKW
Energienutzer
Ökosteuerentfällt
Bei KWK ≤ 2.000 kWel
Jahres- bzw. Monatsnutzungsgrad ≥ 70 %
23 w
24w
Die hydraulische Einbindung von Nano- und Mikro-KWK-AnlageninNeubautenundBestandsgebäuden istüberwiegendproblemlosmöglich.UmdieerzeugteWärmeenergieoptimalnutzenzukönnen,müssendieAnlagenso indasHeizsystemintegriertwerden,dasseineVersorgungdesObjektesmitHeizwärmeundWarmwasserer-folgenkann.BereitsbeiderPlanungundAuslegungistzubeachten,dasseinBetriebderKWK-AnlagemitandereninstalliertenKompo-nentenderHeizungsanlage(weitereWärmeerzeuger,Verteilungs-,Regelungs-undWärmeübertragungssysteme)problemlosmöglichseinmuss.UmProblemezuvermeiden,solltenEinbindungsmög-lichkeiten, Installationsvorschriften und Datenblätter des Herstel-lersbeachtetwerden.
Um eine optimale Betriebsweise der KWK-Anlage ermöglichenzukönnen,istderEinsatzeinesWärmespeichersalsKombi-oderPufferspeicherzuempfehlen.DamitkönnenhäufigeTaktvorgänge
verhindertundmöglichstlangeLaufzeitenderKWK-Anlageerreichtwerden.Es istaucheineAbstimmungderPumpenleistungenundStrömungsverhältnisseimHeizungssystem(hydraulischerAbgleich)vorzusehen.DieAbbildung25zeigteinBeispielfürdieEinbindungeinerKWK-Anlage,diefürdiemeistenAnwendungengeeignetist.
DieinderAbbildung26dargestellteKombinationderKWK-Anlagemit einem Spitzenlastkessel ist bei kleinen Versorgungssystemennicht zwingend erforderlich, da einige Anlagen bereits über einenintegriertenZusatzbrenneroder-kesselverfügen.Ebenfallsistesmöglich, bestehende Heizgeräte weiterhin als SpitzenlastkesseloderredundantesGerätzubetreiben.
DiehydraulischeEinbindungdesBHKWmussaufdenjeweilsvor-handenenSpitzenlasterzeugerunddasHeizungssystemangepasstwerden.DabeispielenverschiedeneÜberlegungeneineRolle.Dazugehörtz.B.dienotwendigeVorlauftemperaturderHeizung,dieggfs.übereinenMischereingestelltwerdenmuss,daBHKWihreWärmebeihohenTemperaturenerzeugen.AufgrundderhohenTempera-turenistesauchwichtigdieAbhängigkeitdesNutzungsgradesvonderRücklauftemperaturtemperatur imSpitzenlasterzeugerzube-rücksichtigen,umdenNutzungsgradnichtzumindern.SominderteineRücklaufanhebungmitdemBHKWbeiBrennwertgerätenoderWärmepumpendieEffizienz.Pufferspeicherhaben,wiejedesBau-teilinderHeizungsanlagetrotzguterWärmedämmungauchWär-meverluste.Wenndieseaußerhalbder thermischenHüllez.B. imKelleraufgestelltsind,minderndiesePufferspeicherdieEffizienzderHeizungsanlage.DennochwerdenSieimRegelfallbenötigt,umWärmezuspeichern.DieswirdindenFällennotwendig,woStrom-erzeugungerwünschtist,abereineWärmeabnahmenichtgesichertist.EsistbeimhydraulischenundreglungstechnischenKonzeptda-raufzuachten,dassheutigeWärmeerzeugerdieLeistungsehrgutmodulieren können und aus Effizienzgründen deren Wärme nichtimPufferspeicherzwischengespeichertwird.Gleichesgilt fürdenLastfallindemdasBHKWseineWärmekontinuierlichandasHei-zungssystemabgebenkann.
24w INSTALLATIONS- UND AUSLEGUNGSHINWEISE
WärmeverbraucherWärmeerzeuger
Brenn-wert-kessel
BHKW Puffer-speicher
Warm-wasser-Speicher
Wärme-verteilungRaumbe-heizung
Abb. 25: Paralleler Anschluss von Wärmeerzeugern und -verbrauchern
25 w
BeiAuslegungundBetriebistesnotwendiginAbhängikeitdesWär-me- und Elektroenergiebedarfs einen optimalen Kosten/Nutzen-abgleichzuerzielen.GrundlagesolltenmöglichstimmerrealeLast-verläufefürStromundWärmedesausgewähltenGebäudessein.Die sich ergebenden Laufzeiten und die durch das BHKW abge-deckten Wärme- und Stromverbräuche lassen sich in der geord-netenJahresdauerlinieabbilden(Abbildung26).
Esistaufeine,demNutzerverhaltenangepassteProgrammierungdesAnlagenbetriebszuachten,umeinemöglichstgroßeMengedererzeugtenElektroenergieimObjektnutzenzukönnen(stromorien-tierte Betriebsweise). Dadurch kann einerseits die häufig unwirt-schaftlichere Einspeisung von Elektroenergie verringert, anderer-seitsderkostenintensivereStrombezugausdemVersorgungsnetzminimiertwerden.
Abb. 26:geordnete Jahresdauerlinie
Wär
mel
eist
ung
(kW
)
Betriebsstunden pro Jahr
0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 8.760
MODUL 2
MODUL 1
BeiderregelungstechnischenEinbindungvonKWK-AnlagenindasHeizungssystemsindaußerdemfolgendeGrundsätzezubeachten:
>KWK-GerätearbeitenzumeistinAbhängigkeitvomWärmebedarfalsGrundlastwärmeerzeuger(WärmegeführteBetriebsweise).
>BeibestehendemWärmebedarfmusszunächstdasKWK-Gerätangefordertwerden.
>BeimEinsatzvonWärmespeichernerfolgtdieRegelungin AbhängigkeitvomSpeicherladezustand,desWärme-und Strombedarfs.>Speichersindsoeinzubinden,dassWärmeverlustevermieden
werden(ladennurbeiBedarf,AufstellunginGebäudehülle)>DieHeizkreistemperaturregelungsolltewitterungsgeführt arbeiten(RegelungderVorlauftemperaturggf.durchBypass-
ventilbeimEinsatzvonKombispeichern).>BevorzugteVerwendungvonRegelungen,dievomGeräte-
herstellerangebotenwerdenoderEinbindunginübergeordneteRegelungssysteme[13].
durchSpitzenkesselabgedeckt
maximalerjährlicherWärmebedarf
Speicherentladen
Speicherladen
26w
ecoPOWER 4.7Leistungsdaten:
ElektrischeLeistung 1,3-4,7kW
ThermischeLeistung 4,0-12,5kW
Brennstoff Erdgas
Funktionsprinzip Otto-Motor
Einsatzbeispiel:Mehrfamilienhaus in Eilenburg mit 16 Wohneinheiten
Das Objekt besitzt eine beheizte Fläche von 1.100 m2. Neben derKWK-Anlage kommt ein Spitzenlastkessel mit einer thermischenLeistungvon47kWzumEinsatz.ImHeizungssystemsindaußerdemeinPufferspeicher(1.000Liter)undeinWarmwasserspeicher(600Liter)integriert.
Stromerzeugung(netto)imJahr2008 18MWh/a
WärmeerzeugungimJahr2008 61MWh/a
CO2-Einsparung gegenüber der getrenn-ten Strom- und Wärmeerzeugung (Kraft-werks-Mix/Brennwertkessel)
3,1t/a(14,2%)
Kosteneinsparung 620€/a
Abb. 27: Mikro-KWK-Anlage ecoPOWER 4.7 der Fa. Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG
26w BEST PRACTICE – BEISPIELE DER INNOVATIVEN SPITZENTECHNOLOGIE
27 w
Abb. 28: BHKW „SOKRATHERM GG 140“ der Fa. SOKRATHERM GmbH & Co. KG
Sokratherm GG140
Leistungsdaten:
ElektrischeLeistung 140kW
ThermischeLeistung 216kW
Brennstoff Erdgas
Funktionsprinzip Otto-Motor
Einsatzbeispiel: Kreiskrankenhaus Stollberg
NebendemBHKWwerdenzurBeheizungdesObjektes(15.000m2
beheizte Fläche) zwei Heizkessel mit einer Gesamtleistung von1.800kWgenutzt.AlsWärmespeicherkommenimHeizungssystemPufferspeicher mit einem Gesamtvolumen von 10.000 Litern undzurBrauchwasserversorgungWarmwasserspeichermit insgesamt8.000LiternVolumenzumEinsatz.
Stromerzeugung(netto) 870MWh/a
Wärmeerzeugung 1.600MWh/a
CO2-Einsparung gegenüber der getrenn-ten Strom- und Wärmeerzeugung (Kraft-werks-Mix/Brennwertkessel)
193t/a(25,1%)
Kosteneinsparung 49.000€/a
27 w
28w
PrimärenergieAlsPrimärenergiewirdEnergiebezeichnet,dieausnatürlichvor-kommenden Energieformen oder Energiequellen zur Verfügungsteht. Zu den Primärenergieträgern gehören die fossilen Brenn-stoffe wie Kohle, Erdöl, Erdgas und Uran sowie die erneuerbarenEnergiequellen wie Wasserkraft, Sonnenenergie, Windkraft, Geo-thermie,GezeitenenergieundBiomasse.
SekundärenergieSekundärenergiensindEnergiequellen,diebeiEnergiewandlungs-prozessen aus Primärenergiequellen auftreten und nicht der Pri-märenergiezugeordnetwerdenkönnen.UmeineVielzahlvonPri-märenergieträgernfürdenVerbrauchernutzbarmachenzukönnen,ist eine Umwandlung in Sekundärenergie notwendig. Sekundär-energie ist die nach der Umwandlung der Primärenergie verblei-bende Energie. Sie wurde in leichter speicherbare, nutzbare bzw.transportierbare Energieformen umgewandelt. Sekundärenergie-trägersindz.B.Elektroenergie,WarmwasserundFlüssiggas.
EndenergieAlsEndenergiewirddievomVerbrauchergenutzteEnergiebezeich-net.SiestelltdenTeilderPrimärenergiedar,dernachAbzugvonverlustbehaftetenTransport-undUmwandlungsprozessengenutztwerdenkann.EndenergieträgersindzumBeispielElektroenergie,Fernwärme,Gas,Heizöl,BenzinoderKerosin.
NutzenergieNutzenergieistdieEnergieform,diederVerbrauchertatsächlichzurBefriedigung seiner Bedürfnisse benötigt. Sie wird beim Verbrau-cherdurchdieUmwandlungausEndenergiegewonnen.FormenderNutzenergiesindbeispielsweiseWärme,Kälte,Licht,mechanischeArbeit,chemischgebundeneEnergieoderSchallwellen.
Verteilung und Verbrauch der EnergieträgerDieVerteilungdereinzelnenEnergieträgererfolgtaufunterschied-liche Art und Weise und ist vom Aggregatzustand der einzelnenEnergieträgerabhängig.
WährendgasförmigeundflüssigeEnergieträger(z.B.Erdgas,Erd-öl)inRohrleitungen(Pipelines)transportiertwerdenkönnen,erfolgtder Transport von Elektroenergie zum Verbraucher mit Hilfe vonDrähten (Leiterbahnen). Der vielseitigste Energieträger ist Elek-troenergie,diesichmitäußerstgeringenVerlusteninjedeandereNutzenergiedirektbeimVerbraucherumwandelnlässt.
WirkungsgradDerWirkungsgradbeschreibtdieEffizienzvonEnergiewandlungenund Energieübertragungen. Er ist durch das Verhältnis von abge-gebenerLeistung(Nutzen)zuzugeführterLeistung(Aufwand)defi-niert.DieDifferenzvonzugeführterundabgegebenerLeistungnenntman Verluste. Bei Wärmeerzeugern unterscheidet man Norm-nutzungsgradundJahresnutzungsgrad.
NormnutzungsgradDerNormnutzungsgradisteinnacheinheitlichenPrüfbedingungen(DIN4702)ermittelterWirkungsgradeinesHeizkessels,derdieun-terschiedlichen Nutzungsbedingungen innerhalb eines Jahres be-rücksichtigt (Winterbetrieb, sommerliche Warmwasserbereitung).DerNormnutzungsgradistbedeutsamfürdievergleichendeBewer-tungvonHeizkesselnbzw.Thermen.
JahresnutzungsgradDer Jahresnutzungsgrad eines Heizkessels bzw. einer HeizanlageberücksichtigtdiewährendeinesJahresauftretendenVerluste.Daskann z.B. der Abstrahlungsverlust, der Betriebsbereitschaftsver-lust,derVerteilungsverlustundderBereitschaftsverlustderWarm-wasserbereitungsein.
28w BEGRIFFSKLÄRUNGEN
29 w
DerEinsatzeinerKWK-AnlagezurVersorgungeinesObjektesmitElektroenergie und Wärme ist nur sinnvoll, wenn verschiedenetechnischeundwirtschaftlicheRahmenbedingungenerfülltwerden.DeshalbistbeiderPlanungundAuslegungeinerKWK-AnlageeinegenaueAufnahmederRahmendatenerforderlich.
DabeimüssenfolgendeKriterienvorrangigbeachtetwerden:
MmöglichstvollständigeNutzungderbeiBetriebderKWK-AnlageanfallendenWärme(wärmegeführterBetrieb),
MÜbereinstimmungbzw.AnpassungdesTemperaturniveausvonErzeuger(KWK-Anlage)undVerbraucher,
MMindestvoraussetzungen für Installation (Aufstellort, Brenn-stoffversorgung, Anbindung Heizungsnetz) und Betrieb desGerätes (Jahresenergiebedarf, typische Verläufe des Wärme-/StrombedarfsdesObjektes)müssenerfülltsein.
LiegenüberdieseKriterienkeineausreichendenAngabenvor,müs-sen entsprechende Messungen durchgeführt und die nötigen An-gabenermitteltwerden.
Eine Hilfestellung bei der Planung einer KWK-Anlage kann dieBHKW-ChecklistederASUEleisten.MitHilfedesBerechnungstoolsistesmöglich,aufBasisderwichtigstenDatendesObjektes,eineerstegrobeAbschätzungüberAuslegungundWirtschaftlichkeitzuerstellen[14].
BeiderAbarbeitungdieserBHKW-Checklistesind folgendeDatendesObjekteserforderlich:
MgegenwärtigerjährlicherBedarfanWärmeundStrom(Leistung,Menge),ggf.auchzurückliegendeJahre(JahresabrechnungenderEnergieversorger)oderWärmebedarfsberechnungfürdasObjekt
MderzeitigejährlicheEnergiekosten(Wärme,Strom)bzw.aktuelleEnergiebezugspreise
M ArtundParameterderbenötigtenWärmeträger(Vor-undRücklauftemperaturen,beiDampfauchDrücke)
MEnergiebedarfsstruktur(Heizung,Warmwasser,ggf.Prozess-wärme),Jahresganglinienbzw.Jahresdauerlinien
29 wCHECKLISTE KWK-INSTALLATION
30w
VorundnachderErrichtungvonKWK-AnlagensinddiverseAnmel-dungen,AnträgeundGenehmigungenerforderlich.VieleInstallati-onsunternehmen unterstützen die Bauherren beim Antragswesenoder übernehmen diese Leistung im Rahmen der Installation derKWK-Anlage.
Vor der Inbetriebnahme:>HilfenfürdieFinanzierungdesBHKW(KfW), ggf.BeantragungvonFördermitteln>AnmeldungbeimzuständigenNetzbetreiberundAbschluss einesNetzanschluss-undAnschlussnutzungsvertrags>EinbaueinesKWK-Stromzählers,inAbstimmungmit Netzbetreiber>AbschlusseinesBrennstoffliefervertrages(z.B.Gasversorger)>VertragüberdenerzeugtenKWK-StrommitdemörtlichenNetz-
betreiberabschließen(DerörtlicheNetzbetreiberzahltdem BetreiberdieKWK-VergütungfürdieerzeugteStrommenge.)
Nach der Inbetriebnahme:>AnmeldungbeimBAFAinFormeinerAllgemeinverfügung
beiserienmäßighergestelltenAnlagenmiteinerelektrischenLeistungvonkleiner50kW(Inbetriebnahmeprotokoll,
HerstellerunterlagenmittechnischenDaten)bzw.>AntragaufEinzelzulassungdesBHKWbeimBAFAfürAnlagen
miteinerelektrischenLeistungvonüber50kW>ZulassungsbescheiddesBAFAandenNetzbetreiberweiterleiten>MeldungandasBAFA(DerBetreibermeldetjährlichbiszum
31.03.desFolgejahresdieimabgelaufenenKalenderjahrvomBHKWerzeugteStrommengesowieBrennstoffartund-mengeandasBAFA.)
>AntragaufRückerstattungderEnergiesteuer(DieseAnträgemussderBetreiberfüreinKalenderjahrspätestensbiszum
31.MärzdesFolgejahresbeimHauptzollamtseinesWohn- bzw.Geschäftssitzesstellen.)
DienotwendigenvertraglichenBeziehungen fürdenBetriebeinerKWK-AnlagesindinderAbbildung29dargestellt.Bei Mikro-KWK-Anlagen sind keine Baugenehmigungen und Ge-nehmigungenimSinnedesImmissionsschutzrechtsnotwendig.DieinstalliertenKWK-AnlagenmüssenaberdieVorgabenderTA-Lufteinhalten[15,17].
Abb. 29: Übersicht über das Antragswesen
30w ANTRAGSWESEN
Schornsteinfeger
AntragaufGenehmigungderAbgasführung
Stromnetzbetreiber
Antragauf„AnschlusseinerEigenerzeugungsanlageimNetzparallelbetrieb“
Gasnetzbetreiber
AntragaufGasinstallation
Installateur
Stromhändler
KfW
Finanzamt
Gashändler
BAFA
AnzeigezurErteilungderZulassungeinerkleinenKWK-Anlage(bis10kWel)
Zollamt
AntragaufRückerstattungderEnergiesteuerfürBrennstoff
Messdienstleister
31 w
[1]MesebergerBeschlüssederBundesregierung,Umweltbundesamt,23.08.2007
[2]Wikipedia;www.wikipedia.de,September2008
[3]Attig,D.:ZukunftschancenderKraft-Wärme-KopplungineinemliberalisiertenEnergiemarkt.VortragDeutschePhysika-lischeGesellschaft–ArbeitskreisEnergie,Heidelberg,1999
[4]ASUE–Arbeitsgemeinschaftfürsparsamenundumwelt-freundlichenEnergieverbrauche.V.:Mikro-KWK.VerlagRationellerErdgaseinsatz,Hamburg,2000
[5]BHKW-Infozentrum:http://www.bhkw-infozentrum.de,September2008
[6]TechnologiePortraitKraft-Wärme-Kopplung(KWK).InstitutfürThermischeTurbomaschinenundMaschinendynamik,TechnischeUniversitätGraz,http://www.energytech.at,Wien,1999–2008
[7]BHKW-Info:www.bhkw-info.de,September2008
[8]Erler,F.;Kühne,W.;Krause,H.:„LeitlinienfürdenEinsatzvonBrennstoffzellen-BHKW“,GASWÄRMEInternational(54)Nr.1/2005
[9]ASUE–Arbeitsgemeinschaftfürsparsamenundumwelt-freundlichenEnergieverbrauche.V.:DieStromerzeugendeHeizung.VerlagRationellerErdgaseinsatz,Hamburg,2011
[10]StromundWärme:http://www.bhkw-infos.de,September2008
[11]ASUE–Arbeitsgemeinschaftfürsparsamenundumwelt-freundlichenEnergieverbrauche.V.:Die„ÖkologischeSteuerreform“.VerlagRationellerErdgaseinsatz,Hamburg,Stand01.01.2003
[12]BundesministeriumfürUmwelt,NaturschutzundReaktorsicherheit:RichtlinienzurFörderungvonMini-KWK-Anlagen.ElektronischerBundesanzeiger,17.01.2012
[13]ASUE–Arbeitsgemeinschaftfürsparsamenundumwelt-freundlichenEnergieverbrauche.V.:EinbindungvonkleinenundmittlerenBlockheizkraftwerken/KWK-Anlagen.VerlagRationellerErdgaseinsatz,Kaiserslautern,Stand2007
[14]ASUE–Arbeitsgemeinschaftfürsparsamenundumwelt-freundlichenEnergieverbrauche.V.:BHKW-Checkliste.VerlagRationellerErdgaseinsatz,Kaiserslautern,Stand30.06.2007
[15]Suttor,W.:Blockheizkraftwerke–EinLeitfadenfürAnwender.VerlagSolarpraxisAG,Berlin;FIZKarlsruhe;2009
[16]FördervereinHeiz-Kraft-WerkBeelitz-Heilstättene.V:http://www.heilstaetten.beelitz-online.de/HEIZKRAFTWERK/Forderverein/forderverein.html,Mai2009
[17]BundesministeriumfürUmwelt,NaturschutzundReaktorsicherheit(BMU):„Energiedreifachnutzen–Strom,WärmeundKlimaschutz:EinLeitfadenfürkleineKraft-Wärme-Kopplungsanlagen(Mini-KWK)“VerlagSilberDruck,Niestetal,Juli2009
31 wLITERATURVERZEICHNIS
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HerausgeberSächsische Energieagentur – SAENA GmbHPirnaischeStraße9·01069DresdenTelefon:03514910-3179Email:info@saena.de·Internet:www.saena.de
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RedaktionSächsischeEnergieagentur–SAENAGmbH
Gestaltung/LayoutHeimrich&HannotGmbH,Dresden
DruckLößnitz-Druck,Radebeul
3. Auflage 2017©SächsischeEnergieagentur–SAENAGmbHalleRechtevorbehalten.
IMPRESSUM
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BildnachweisTitelbild–BMU,ASUE,SenerTecKraft-Wärme-EnergiesystemeGmbHAbb.1–WikipediaAbb.2,5,7,9,10,13,14,16,17,20,24,25,28(VorlageASUE)Abb.3–EberhardLanz,BambergAbb.4,14,22–ViessmannWerkeGmbH&Co.KGAbb.6,8,11–SiemensPressebildAbb.12,17,21(VorlageWikipedia)Abb.15,22–lionenergyGmbH&Co.KGAbb.18–RiesaerBrennstoffzellentechnikGmbH,ASUEAbb.19,23,26–SächsischeEnergieagentur–SAENAGmbHAbb.22–SenerTecKraft-Wärme-EnergiesystemeGmbHAbb.27–VaillantDeutschlandGmbH&Co.KGAbb.29–VorlageA.Schob,VNGAG;fotolia.com©pking4th
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