Qualifizierungsoffensive Handwerk Brennstoffzelle & Batterietechnologie Niedersachsen

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1 Qualifizierungsoffensive Handwerk Brennstoffzelle & Batterietechnologie Niedersachsen Projektleitung: Dipl.-Ing. Manfred Wiemer Verein zur Förderung des Heinz-Piest-Instituts für Handwerkstechnik an der Leibniz Universität Hannover e.v.

2 Vorwort Hannover, Juli 2012 Die absehbare Markteinführung innovativer Produkte auf Basis der KWK und Brennstoffzellentechnologie im Bereich der dezentralen Hausenergieversorgung sowie auf Basis der Batterietechnologie im Bereich der Elektromobilität erfordert qualifiziertes Personal für die Beratung potenzieller Kunden sowie für die Installation und Wartung der Anlagen und Systeme. Damit dieses Personal zu Beginn der Markteinführung der verschiedenen Produkte zur Verfügung steht, muss rechtzeitig dessen Qualifizierung vorgenommen werden. Die aktuellen Berufsordnungsmittel für die relevanten Berufe ermöglichen bereits heute die Einbindung der Themen in die Ausbildung. Die vorliegende Lern- und Ausbildungssituation wurde im Rahmen des Projektes Qualifizierungsoffensive Handwerk Brennstoffzelle & Batterietechnologie Niedersachsen von ausgewählten Berufsbildungs- und Fachexperten aus Niedersachsen erarbeitet. Inhaltlich verantwortlich für diese Werner Müller Universität Bremen Christian Thomschke Technischer Landesinnungswart Jens Reck Gesellschaft für Bildung und Forschung im Schornsteinfegerhandwerk Projektleitung: Dipl.-Ing. Manfred Wiemer Verein zur Förderung des Heinz-Piest-Instituts für Handwerkstechnik an der Leibniz Universität Hannover e.v. Das Projekt wird gefördert, vom Land Niedersachen mit Mitteln des Europäischen Sozialfonds, der EWE Energie AG und der Wolfsburg AG. 2/9

3 Lern- und Ausbildungssituationen für Schornsteinfeger Inbetriebnahme von Mini-BHKW und Brennstoffzellen-Heizgeräten (BZH) Hinweise für Lehrkräfte Geeignet für das 3. Ausbildungsjahr Unterrichtsstunden: 2 Abbildung 1: Mikro-KWK. Quelle: Vaillant Deutschland GmbH &Co. KG 3/9

4 Abbildung 2: Eine Testanlage der EWE AG (Quelle: LIV Niedersachsen) Feststellen und Beurteilen des Istzustandes - Messen, Prüfen und Beurteilen Betriebsbereitschaft beurteilen Zu prüfen sind: - Zugänglichkeit - Abstand zu brennbaren Materialien - Zustand der Prüföffnungen - Strom- und Brennstoffanschlüsse - Wärmeträgermedium - Standsicherheit - Korrosion. Wichtige Fragen sind: - Lässt sich der Prüfbetrieb herstellen? - Ist die Anwesenheit eines Sachkundigen notwendig? 4/10

5 Wartung von Motor-BHKW Bei der Wartung von Motor-BHKW werden vier Systemebenen regelmäßig geprüft: 1. Luftansaugung - Zuluftleitung (Verschmutzung, Wasser/Kondensat in Zuluftleitung, evtl. Dichtungen in Ordnung) - Luftfilter (Verschmutzung) - Lüftungsöffnung. Abbildung 3: Bauteile bei einem Motor-BHKW kleiner Leistungsklasse 2. Äußerer Zustand - Systemdichtheit (tritt Motoröl oder Kühlflüssigkeit/Wärmeträgermedium aus; z.b. verfärbtes Fundament)? - Motorgehäuse (gibt es Risse)? - Zustand der Leitungssysteme - Zustand Befestigungsschrauben - Korrosion (Motorhalterung) - Dichtung der Verkleidung bei raumluftunabhängigen Geräten - Zuluftöffnungen bei raumluftabhängigen Geräten - Leitungen und Anschlüsse der Brennstoffversorgungsanlage auf Korrosion, Befestigung und Dichtheit prüfen (Sichtprüfung) 5/10

6 Abbildung 4: Anschlüsse an der Rückseite 3. Betriebsmittelstände - Kühlmittelstand - Kühlmitteldruck - Ölstand 4. Abgaswegüberprüfung Vorbereitende Maßnahmen: - Fenster und Türen schließen, Ventilatoren einschalten, Verriegelung beachten - Lüftungsanlage - Lüftungsleitung überprüfen - Verbindungsstück Abgasanlage überprüfen Durchzuführende Maßnahmen: - BHKW in Betrieb nehmen oder nehmen lassen - Auf anormale Geräusche und Vibrationen achten - Abzug der Abgase und oder Brenngase am BHKW im Aufstellraum überprüfen an Motor, Siphon und Abgasanlage (Abgassystem, Krümmer, Zylinderkopf, Kondensatableitung, Kurbelgehäuseentlüftung, Zündkerzensitz, Abgaswärmetauscher) - Verbrennung überprüfen CO/O2-Messung - Abzug der Abgase bei gleichzeitigem Betrieb aller Feuerstätten / BHKW s in der Nutzungseinheit überprüfen - Weitergehende Mängel beachten (Abgastemperatur) - Ursprünglichen Betriebszustand wieder herstellen - Arbeitsunterlagen vervollständigen, Ergebnisse erläutern, Beraten 6/9

7 Zündkerzen Zylinderköpfe Abgassammler / Krümmer Abbildung 5: Bauteile einer Motor-KWK großer Leistungsklasse 7/10

8 Überprüfen und Inspizieren von BZH Auch Brennstoffzellen-Heizgeräte werden regelmäßig (i.d.r. jährlich) einer Inspektion unterzogen. Da hier kaum bewegliche Teile verbaut sind und beispielsweise kein Motoröl verwendet werden muss, fallen nur wenige Arbeiten an. Je nach Fabrikat und Typ (PEMFC oder SOFC) sind das: - Allgemeine Kontrolle (Sichtkontrolle, akustische Kontrolle, Sitz von Kabeln und Steckern prüfen, Gaswege auf Dichtigkeit prüfen) - Sicherheitseinrichtungen prüfen - Luftfilter wechseln (falls verschmutzt) - Entschwefelungsbehälter austauschen (nach def. Gasmenge) - Kondensatsammelbox prüfen - Ionisationselektroden des Zusatzbrenners auf Verschmutzung kontrollieren - CO 2 -Wert des Zusatzheizgerätes messen - Emissionen der BZE messen. Da BZH in der Regel über eine Fernüberwachung verfügen, werden Abweichungen von wichtigen Sollwerten automatisch gemeldet und somit frühzeitig erkannt. Abbildung 6: Fernüberwachung von BZH (Quelle: Callux BI) 8/9

9 Test Testaufgaben: 1. Nennen Sie mindestens 5 Kriterien, die zu prüfen sind, um die Betriebsbereitschaft von BHKW zu beurteilen. 2. Welche wichtigen Fragen sind dabei zu beantworten? 3. Welche vier Systemebenen werden bei der Wartung von Motor-BHKW regelmäßig geprüft? 4. Mini- und Mikro-BHKW verfügen teilweise über integrierte und teilweise über externe Zusatzheizgeräte. Was folgt daraus für die Emissionsmessungen? Frage Max. Punkte Erreicht Prozent: Note: 9/9