Intelligente Energienutzung- Beratungs GmbH Steghäuser Simbach am Inn. AHKW-Konzept

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1 Intelligente Energienutzung- Beratungs GmbH Steghäuser Simbach am Inn AHKW-Konzept K r a f t - W ä r m e - K o p p l u n g m i t A u t o m o b i l e m H e i z K r a f t W e r k besonders geeignet als Anhänger-BHKW bzw. Power-Trailer sowohl als Range-Extender für Elektrofahrzeuge und als BHKW für Heizung-, Stromerzeugung sowie als schnell verfügbares Speicherkraftwerk Kurzfassung Simbach,

2 Münchner Straße 15 D Simbach/Inn Tel.: (+49) / Fax: (+49) / info@ieg-energie.de Inhalt 1. Vorbemerkung 2. Ziele des AHKW-Einsatzes 3. Dualnutzung des Hybrid-Autos zur Kraft-Wärme-Kopplung und Hybrid-KFz 4. Marktpotential AHKW-PowerTrailerkurzKonzept.doc

3 Münchner Straße 15 D Simbach/Inn Tel.: (+49) / Fax: (+49) / info@ieg-energie.de Alternatives Energiekonzept: KraftWärmeKopplung mit AutomobilemHeizKraftWerk (AHKW-Konzept) 1. Vorbemerkung Intelligente Energienutzung ist kurzfristig die größte, preisgünstigste und umweltfreundlichste Energiequelle. Das heißt speziell, die effiziente und bedarfsgerechte Verwendung von Energie ist die ökonomisch und ökologisch sinnvollste und kostengünstigste Art E n e r g i e u n d E n e r g i e k o s t e n zu sparen. Neben intelligentem Leistungsmanagement, virtuellen Kraftwerken, dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung sind AHKW s (= Automobile Heiz-Kraft-Werke) zur effektiven Energiekostensenkung mit einer erheblichen Gesamtenergieeffizienzsteigerung kurzzeitig einsetzbar zur Schließung der prognostizierten Kraftwerkslücke von kw in Deutschland, zum Ersatz von abgeschalteten KKW s, zur dezentralen Energiespeicherung zur Ergänzung von nicht planbaren erneuerbaren Energieanlagen und zur Verringerung des Höchstspannungsnetzausbaues (DENA-Studie) von km bis zum Jahr Eine Energieeffizienzrevolution muss genau in den Sektoren mit dem größten Energieeinsparpotential ansetzten: bei Haushalten und Kleinverbrauchern sowie vor allem beim Verkehrssektor. AHKW-PowerTrailerkurzKonzept.doc

4 Die Elektromobilität ist nur dann sinnvoll, wenn die Elektrizität dafür regenerativ, hocheffizient und bezahlbar ohne zusätzliche Netzbelastung bereits gestellt wird. Wenn die Elektroautos nur mit Strom aus der Steckdose, welcher aus fossil befeuerten Kraftwerken stammt, betrieben werden, so wird die Umweltbelastung des Verkehrs nur vom Autoauspuff an die Kraftwerkskamine verlagert. Die KFZ- Energieeffizienz wird nur unwesentlich besser als 35 %!! Automobile BHKW s haben eine energetische Gesamteffizienz von bis zu 90 %!!! 2. Ziele des AHKW-Einsatzes Durch die multifunktionale Nutzung von automobilen Heizkraftwerken sollen folgende Ziele erreicht werden: Gesamtenergie-Effizienzsteigerung durch mobile Kraft-Wärme-Kopplung. o Von 464 PJ Verkehrsenergie in Bayern werden maximal 30% 139 PJ als Antriebsenergie verwendet. 320 PJ sind Abwärme, die in AHKW s genutzt werden können. o Klimaschutz durch Heizenergieersparnis wegen Abwärmenutzung in KWK- Anlage. Einsatz von AHKW s als virtuelle Kraftwerke zur Spitzenlastreduktion und intelligentes Leistungsmanagement bzw. zur Bereitstellung von Regelenergie und als dezentraler Energiespeicher. Verringerung der überregionalen Netzausbaumaßnahmen, Kombination mit Smart Grids, Smart Meters und Smart Tarif. Schaffung von Wettbewerb im Stromhandel durch dezentrale, mobile Kraftwerke; Kombination mit intelligenten Stromzählern (Strombörse im Keller) AHKW s als mobile Heiz-Kraftwerks-Versorgungssicherheit im Netzstörungs- und Katastrophenfall. ( THW, Feuerwehren, Stadtwerke, Bundeswehr etc. ) Exportmarkt für Automobilindustrie besonders interessant für Länder mit schlechter bzw. mangelnder Netzversorgung und häufigen Netzzusammenbrüchen: China, Ägypten, Brasilien, USA, etc. Nicht subventionierte Arbeitsplätze durch neue Produkte o In der Automobilindustrie o KFZ-Handwerk o Im Heizungs- und Elektroinstallationshandwerk Durch AHKW-Nutzung von Hybrid-Autos kann mindestens 50% der eingesetzten Energie besser genutzt werden. (Für die Antriebsenergie werden tatsächlich nur 20 % im Verkehr eingesetzten Primärenergie benötigt.) AHKW-PowerTrailerkurzKonzept.doc

5 3. Dualnutzung des AHKW s, spezielle Ausführung als Anhänger-AHKW Multifunktional konstruierte Autos können mehrere wichtige Funktionen übernehmen und einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienzsteigerung leisten. Dabei erscheint die Trennung in zwei verschiedene Module von Automobilität einerseits (elektroangetriebenes KFZ) und BHKW Anlage auf eine Anhänger-Modul (Power-Trailer) im stationären Betrieb besonders praktikabel und flexibel 3.1 Beschreibung AHKW-Konzeptes Im stationären Betrieb in der Garage werden Elektrizität und Wärme (Kühlwasserauskopplung, Abgas-Wärmetauscher) erzeugt. Das AHKW dient dabei als BHKW auf Rädern. Die notwendige AKKU-Leistung kann zur schnell verfügbaren Regelenergie (Netzstabilisierung) und zur Stromspeicherung sowie zur dezentral erzeugten, netzunabhängigen Stromversorgung eingesetzt werden. Im Automobilen Einsatz steht die.die Motor-Generator-Akku- Anhänger-Einheit für ein Elektro- oder Hybrid-Auto als Range- Extender zur Verfügung. Diese Variante mit der Auslagerung des AHKW-Motorteiles als Anhänger-AHKW bzw. als Trailer-Hybrid-Auto mit Range-Extender- Funktion als Anhängereinheit ist für Elektro-Autos besonders geeignet, da grundsätzlich die Speicherung elektrischer Energie in AKKU s erheblich geringer ist als die chemische Speicherung in Kraftstoffen. Li-Ion Batterie-Systeme Dieselkraftstoff = ~ 100 Wh/kg = Wh/kg Im stationären Betrieb am Garagenstellplatz müssen speziell vorbereitete Anschlussstellen vorgesehen werden: - für die Einspeisung von Heizenergie und von Elektroenergie, - für die Datenübertragung (Internet- bzw. Smart-Grid-Anschluss) sowie - für die Treibstoffversorgung als Block-Heiz-Kraftwerke AHKW-PowerTrailerkurzKonzept.doc

6 Beispiel: Elektro-FIAT500 mit EMAV-Range-Extender Schema eines Blockheizkraftwerkes AHKW-PowerTrailerkurzKonzept.doc

7 4. Marktpotenzial 4.1 Deutschland 1 Mio. AHKWs bzw. Power-Trailer mit 20 kw elektrischer Leistung können bei 80%-Verfügbarkeit 16 GW elektrische Regelenergie bereit stellen können bei 2000 h Laufzeit GWh dezentral Strom erzeugen und das Leitungsnetz entlasten. ( 4 Atomkraftwerke in Bayern erzeugen bei einer Laufzeit von 8.000h pro Jahr ebenfalls ca GWh) Weitere Einsatzmöglichkeiten: der Einsatz zur Spitzenleistungsreduktion bei Leistungs-Tarif mit ausgeprägter Spitzenlastcharakteristik. (Gasthöfe, Kläranlagen, Pumpwerke, Schulen etc.) ist sofort rentabel. Netzunabhängige Stromversorgung und Heizungsersatz (Alternative zu Heizungserneuerung). Mobile Heiz-Kraftwerks-Reserven bei Netzausfall und im Katastropheneinsatz. Netzunabhängige, mobile Kraftwerksreserve mit Klimaanlagen-Effizienzsteigerung. (Lithium-Bromid als chemische Kältepumpe) 4.2 Exportmöglichkeiten besonders in Länder mit schlechter oder nicht vorhandener Stromnetzstruktur und hoher urbaner Abgasbelastung: (Kalifornien, China, Indien, Ägypten etc. ) Null-Emissionsauto, Sicherheit vor Netzzusammenbrüchen Klimaanlagen-Effizienzsteigerung Dipl.-Phys. Max Winkler Geschäftsführer IEG intelligente Energienutzung-Beratungs GmbH Steghäuser Simbach am Inn info@ieg-energie.de AHKW-PowerTrailerkurzKonzept.doc