Stromerzeugende Heizung

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Klaus Beck
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1 Stromerzeugende Heizung Energieberatertag 2007, 25. Oktober 2007, Kaisersesch Bernd Utesch MBA, Dipl.-Ing. (FH), Geschäftsführer ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v. Kaiserslautern, Gas-Brennwertgeräte seit über 25 Jahren Eingesparte Gasmenge Milliarden m 3 Gas Heizssystem Nr. 1 in Deutschland: Stück pro Jahr Hohe Effizienz, sehr gutes Teillastverhalten 1

2 Idee Dezentrale Stromerzeugung Strom erzeugende Heizung Mikro-Kraft-Wärmekopplung Technologien Ottomotor Stirlingmotor Dampexpanison Brennstoffzelle Technologien: Stirling Otto Dampfexpansion Brennstoffzelle 2

3 Stromerzeugung: zentral oder dezentral? Klein-BHKW Senertec Dachs Leistung (Ein/Aus-Betrieb): 5,5 kw elektrisch 12,5 kw thermisch 3

4 Klein-BHKW Vaillant Ecopower Leistung (modulierend): 1,3 bis 4,7 kw elektrisch 4 bis 12,5 kw thermisch Wirtschaftlichkeit derzeitige Situation Faustwert : Bedarf an an Wärmeleistung von ca. ca kw kw Stunden und mehr jährlich 4

Wirtschaftlichkeit derzeitige Situation Faustwert : Bedarf

5 Die Stromerzeugende Heizung ein Blick nach Japan: 5

6 Stromerzeugende Heizung Honda ECOWILL Basis: Verbrennungsmotor Status: Marktreife (Japan, USA) USA) Verkaufsstart: in in Japan März März 2003, 2003, USA USA im im Herbst Lieferung: komplett mit mit Kessel, Warmwasserspeicher und und Steuerung Preis Preis (in (in Japan) ca. ca Marktsituation: in in werden Einheiten verkauft Quelle: Honda Motor Co., Ltd. ECOWILL Komponenten Abgasöffnung Elektronikkomponeten Multipol-Generator Erdgasmotor Ölfilter Öltank Luftfilter Zuleitung Erdgas Kondenswasser Kühlmittel Wärmeübertrager Quelle: Honda Motor Co., Ltd. 6

600 Marktsituation: in in 2007 2007 werden 27.500 Einheiten verkauft Quelle: Honda Motor Co., Ltd.

7 ECOWILL Technische Daten elektrische Leistung thermische Leistung elektr. Wirkungsgrad therm. Wirkungsgrad Abmessungen (LxBxH) Gewicht Geräusch Emissionen (NO x ) Motortyp Hubraum 1 kw 3,25 kw 22,5 % 65 % 640 x 380 x 940 mm 82 kg 44 db(a) / 1 m max. 60 ppm 4-Takt-Gasmotor 163 cm 3 Quelle: Honda Motor Co., Ltd. 7

Wirkungsgrad Abmessungen (LxBxH) Gewicht Geräusch Emissionen (NO x ) Motortyp

8 LIFUEL, PEFC Brennstoffzellen LIFUEL, PEFC Brennstoffzellen 8

9 9

10 Hintergrund und Motivation Mikro-KWK = Strom erzeugende Heizung! Fragen Monovalenter Heizbetrieb oder oder Kombination mit mit Spitzenlastkessel Möglichkeit bzw. bzw. Notwendigkeit der der Leistungsregelung Wärme- oder oder stromgeführte Fahrweise Möglichkeit der der Einspeisung bei bei Stromüberschuss Anforderungsprofil Lastanforderungen im Einfamilienhausbereich Quelle: OTAG Vertriebs GmbH & Co. KG 10

bzw. Notwendigkeit der der Leistungsregelung Wärme- oder oder stromgeführte Fahrweise Möglichkeit der

11 Anforderungsprofil Geräteanforderungen bei Einsatz im Wohnbereich hohe hohe Energieeffizienz der der eingesetzten Primärenergie geringe Emissionen, insb. insb. CO CO 2 -und 2 -und NO NO x -Emissionen x kostengünstig (Mehrpreis zu zu konventioneller Technik) möglichst kompakte Abmessungen geringe Schallemissionen Wartungsfreiheit oder oder möglichst lange Serviceintervalle einfache Einbindung in in das das Heizungs- und und Warmwassersystem hohe hohe Stromqualität im im Falle Falle der der Einspeisung Einsetzbarkeit in in allen allen Arten von von Wohngebäuden Unterstützung dezentraler Energieerzeugungsstrukturen Übersicht aktueller Entwicklungen Entwicklungen auf Basis verschiedener Technologien Basis: - Ottomotoren (interne Verbrennung) - Stirlingmotoren (externe Verbrennung) - Dampfexpansionsmaschinen - Brennstoffzellen Honda Otag WhisperGen Remeha Viessmann Baxi BBT Enatec Brennstoffzelle?Stirling Stirling Marktreife Prototyp 11

lange Serviceintervalle einfache Einbindung in in das das Heizungs- und und Warmwassersystem hohe hohe Stromqualität im im Falle Falle der der Einspeisung Einsetzbarkeit in in allen allen Arten von

12 Stromerzeugende Heizug Otag LION Basis: Dampfexpansion Status: Feldtestphase abgeschlossen Zeitplan: Fertigung startet momentan Verkaufsstart: Ende Ende Lieferung: Komplettgerät, Einbau erfolgt wie wie bei bei konventioneller Heizung, zusätzlich Installation eines eines Einspeisezählers Quelle: Otag Vertriebs GmbH & Co. KG 12

Lieferung: Komplettgerät, Einbau erfolgt wie wie bei bei konventioneller Heizung,

13 LION Technische Daten elektrische Leistung thermische Leistung Abmessungen (LxBxH) Gesamtwirkungsgrad Gewicht Geräusch Besonderheit 0,2 2,1 kw modulierend 2,5 16 kw modulierend 830 x 620 x 1260 mm ca. 91 % ca. 190 kg ca. 50 db(a) Funktion als Heizung, wenn kein Strom erzeugt wird Quelle: Otag Vertriebs GmbH & Co. KG Stromerzeugende Heizung - WhisperGen WhisperGen Quelle: WhisperGen Ltd. Basis: Status: Produktion: Lieferung: Stirlingmotor (WhisperTech (WhisperTech Ltd.) Ltd.) Precommercial-Serie mit mit Geräten in in UK UK Aufbau Serienproduktion in in Neuseeland u. u. später Europa Package mit mit Kessel und und Warmwasserspeicher, Integration in in die die Küchenzeile Preis Preis (in (in UK): UK): ca. ca Marktsituation: E.ON E.ON UK UK hat hat Geräte bis bis bestellt 13

Basis: Status: Produktion: Lieferung: Stirlingmotor (WhisperTech (WhisperTech Ltd.) Ltd.) Precommercial-Serie mit mit 400 400 Geräten in in UK UK Aufbau Serienproduktion in in Neuseeland u.

14 WhisperGen Technische Daten elektrische Leistung thermische Leistung elektr. Wirkungsgrad therm. Wirkungsgrad Abmessungen (LxBxH) Gewicht Geräusch 1,0 kw 7,5 kw + 6,5 kw Zusatzbrenner ca. 12 % ca. 83 % 560 x 480 x 840 mm 138 kg ca. 55 db(a) Quelle: WhisperGen Ltd. Einbindung: Feldtestinstallationen Feldtest des Otag Lion Powerblock in Berlin Quelle: GASAG Berliner Gaswerke AG / OTAG Vertriebs GmbH & Co. KG 14

83 % 560 x 480 x 840 mm 138 kg ca. 55 db(a) Quelle: WhisperGen Ltd.

15 Einbindung: Feldtestinstallationen Praxistest des WhisperGen Mark V Deutschlandweiter Praxistest mit mit Geräten in in der der MVV MVV Energie Gruppe hier: hier: Installation mit mit Pufferspeicher, der der als als Kombispeicher mit mit integriertem WW-Speicher ausgeführt ist. ist. Quelle: MVV Energie AG Ausblick Stromerzeugende Heizungen sind interessant, weil... vielfältige Entwicklungsaktivitäten die die Bedeutung des des Themas belegen! es es ein ein Spektrum von von ausgereiften bis bis zu zu zukünftigen Technologien gibt! gibt! damit Primärenergie eingespart und und die die Energieeffizienz gesteigert wird! wird! das das Interesse der der Endkunden bereits heute besteht! sie sie einen Mehrnutzen für für den den Endkunden bieten! damit dezentrale Energieerzeugung in in begrenztem Umfang möglich sein sein wird! wird! damit Marktnischen mit mit noch geringer Konkurrenz besetzt werden können! 15

.. vielfältige Entwicklungsaktivitäten die die Bedeutung des des Themas belegen! es es ein ein Spektrum von von ausgereiften bis bis zu zu zukünftigen Technologien gibt!

16 Ausblick Wichtige Fragestellungen sind... die die Unterstützung durch die die Politik die die Möglichkeiten der der Förderung die die Positionierung der der Stromnetzbetreiber und und das das lokale Lastmanagement der der Einsatz im im Contracting die die Behandlung im im KWK-Gesetz (bei (bei der der Rückspeisung) die die Entwicklung der der Strombezugskosten die die Ausbildung des des Fachhandwerkes bzgl. bzgl. der der gewerkeübergreifenden Installation der der Energiepass 16

Stromnetzbetreiber und und das das lokale Lastmanagement der der Einsatz im im Contracting die die Behandlung im im KWK-Gesetz

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 17

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