Mikro-BHKW: Überblick und Verbindung zur PV

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1 Mikro-BHKW: Überblick und Verbindung zur PV 8. Erfahrungsaustausch ehrenamtlicher Energie-Initiativen 13.Juli SEZ Dipl.-Ing. (FH) Friedhelm Steinborn B.Sc. Jesus Pirla Steinborn innovative Gebäude-Energieversorgung

2 Gliederung Überblick BHKWs in Einund Zweifamilienhaus Mikro-BHKW-Anlage Beispiel Optimale Betriebsweise Mikro-BHKW und PV Stromspeicher und Ausblick

3 Ihr BHKW Berater Steinborn innovative Gebäude Energieversorgung Software BHKW-Plan und MiniBHKW-Plan Auslegung & Wirtschaftlichkeitsberechnungen für Blockheizkraftwerke Durchführen von Vorträgen, Seminaren und Tagungen Stromabrechnungen im Mehrfamilienhaus Betreiben von Informationsserver im Internet

4 Seit 20 Jahren Kraft-Wärme-Kopplung 1990 begannen die ersten Arbeiten für die Stadt Rottweil zu dem Thema Blockheizkraftwerke 1994 wurde zusammen mit der DLR die Studie Wirtschaftliches und ausschöpfbares Potential der Kraft-Wärme-Kopplung in Baden-Württemberg durchgeführt begann die Entwicklung des Programms BHKW-Plan zur Auslegung und Wirtschaftlichkeits-berechnung von Blockheizkraftwerken begann die Entwicklung des Programms MiniBHKW-Plan speziell für Mini-Blockheiz-kraftwerke und der Vertrieb an das Handwerk.

5 Mini-BHKW Plan Auslegung und Wirtschaftlichkeitsberechnung für kleine BHKWs bis 50kW elektrisch Berechnung des stündlichen Wärmeund Strombedarfs über das ganze Jahr Umfangreiche Gebäudedatenbank Photovoltaik Solarthermie Stromspeicher (in Entwicklung)

6 Motor-BHKW für Ein-/Zweifamilienhäuser Ecopower 1.0 1kWel 2,5kWth Prio 5.2 (Proenvis) 1,3-2kWel und 5,5kWth Kirsch Nano 1,9kWel und 9kWth

7 Stirling-BHKW EcoGen (Brötje) 1kWel und 5kWth Evita (Remeha) 1kWel und 5,5kWth Vitotwin 300-W (Viessmann) 1kWel und 5,7kWth Dachs Stirling 1kWel 6,1kWth

8 Kleine Mehrfamilienhäuser und kleine Gewerbe

9 Mehrfamilienhäuser, Gewerbe und Industrie (Elektrische Leistung 10 bis 50 kw)

10 Beispiel in Stuttgart Reihenmittelhaus in Stuttgart Baujahr 1960 Wärmebedarf = kWh/a Strombedarf = 7.500kWh/a Büro im erste Stock (3 Arbeitsplätze)

11 Unsere EcoPOWER 1.0 Spitzenkessel Pufferspeicher Feldtest Anlage Steinborn mit Honda&Vaillant und EnBW Systemregler Kleinste Motor BHKW der Welt Wurde im Februar 2011 installiert Trinkwasserstation 1 kw el und 2,5 kw th mit Spitzenkessel 14 KW Gas-Verbrennungsmotor Honda Wärmeauskopplungsmodul

12 KWK-Modul Wärmegeführt 1kW elektrisch und 2,5 kw thermisch Wirkungsgrad: 92% 26%Stromerzeugung 66%Wärmeerzeugung Laufzeit: h Wartungsintervall: 6000Bh

13 Jahresdauerlinie des Wärmebedarfs und die BHKW-Wärmeerzeugung (8760h) Wärmebedarf BHKW Wärmeerzeugung Wärmespeicherung

14 Wärmebedarf & Wärmeerzeugung

15 Mikro-BHKW Feldtestanlage 800 Mai-September: Überschussstrom 637 kwh 700 Strommenge (kwh) Jan Feb Mar Apr Strombedarf Mai Jun Stromerzeugung Jul Aug Sep Überschussstrom Okt Nov Dez

16 Elektrische Leistung-Tagesprofil 960W Leistung 0:00-8:00 BHKW ist gelaufen und der Strom wurde ins Netz eigenspeist Ohne Optimierung 8:00-14:00 Höhe Strombedarf aber keine Stromerzeugung

17 Tagesverlauf Wintertag BHKW läuft fast durch ~22h Grundlast ~ 0,6 kwh

18 Tagesverlauf Sommertag Feldtestanlage Ohne Optimierung ~6 Laufzeit Grundlast ~ 0,4 kwh Geringer Strombedarf als in Winter, Einfluss Beleuchtung

19 Optimal Zeitlauf festlegen-sommer

20 Optimale Betriebsweise Wärmegeführtes BHKW Eigenstromnutzung maximieren Stromerzeugung zu Grundlast des Stromverbrauchs so viel wie möglich anpassen Zeitprogramm-Kernzeit festlegen Regelungstechnik Wärmespeicherung Stromverkauf an die Mieter/Nachbaren Stromspeicherung

21 Smart Grid MeRegio Permanenter Datenaustausch Jeden Tag EnBw lädt die Tarifezone für den nächsten Tag Kommunikation zwischen Elektrogeräten und Zentralem System Flexibel Tarif, Preissignal mit zwei (drei) Tarifstufen Steuerbox Intelligente Stromzähler

22 Intelligente Steuerung von Hausgeräte Funksteckdose Überschussstrom von dezentraler Stromerzeuger & Stromangebote nutzen Mikro-KWK-Systeme sollen zukünftig aktiv am Smart Grid teilnehmen

23 Aktuelle Strompreise-Tagesverlauf in die Zukunft? Normalstrom (19ct/kWh) Sparstrom (17ct/kWh) ohne MwSt

24 Mikro-BHKW und PV-Anlage Jahresdauerlinie des Wärmebedarfes und der BHKW's Wärmelast [ in % der max. Wärmelast ] Stunden des Jahres EFH 300qm 5kWp PV-Anlage Optimale Ausrichtung: Süd Optimale Neigung: 30 Mini-BHKW Remeha Evita (1kWel und 5kWth) Strombedarf: 7.000kWh/a Wärmebedarf: kwh/a Ort: Stuttgart Laufzeit des BHKWs: 5.972h

25 Strombilanz Strommenge (MWh/A) BHKW BHKW + PV BHKW + PV + Stromspeicher Erzeugung 5,7 10,2 10,2 Eigenverbrauch 4,6 5,6 7 (1,4MWh/a durch Stromspeicher selber genutzt) Strombezug 2,4 1,4 0

26 Tagesverlauf Sommer

27 Viessmann Home Manager PV Vitotwin 300-W Infoportal Homemanager Erzeugungszähler Router Netzeinspeisung Netzbezug Stromspeicher Großverbraucher Zusatzheizung WP

28 Mikro-BHKW + Stromspeicher Stromspeicher Blei-Akku 3,7kWh nutzbare Kapazität

29 Zukünftige Stromspeicherung? Beispiel von Feldtestanlage (1kWel): Überschussstrom Tagesmenge

30 EES-Kraft-Paket Stromspeicher Energiespeicher- und Managementsystem zur Steigerung des Eigenverbrauchs von selbst erzeugten Strom Feldtest-Anlage in Betrieb seit Oktober 2012 Markteinführung in geplant Senertec 2013

31 Summenzähler ( EVU ) Überschüssiger Strom wird auf Grund von Zeitunterschieden in der Produktion des Stroms und dessen Verbrauch nach KWK-G eingespeist BHKW produziert Strom BHKW BHKW & PV versorgen Bewohner mit Strom EVU Versorgt das Gebäude mit Reststrom Hausstrom Bewohner 2,3,4 Bewohner 1 Speicher Optimierung

32 Speichern von Windstrom

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