15 Dezember 2006

Informationen zu pflanzenölbetriebenen Blockheizkraftwerken (BHKW), Teil I

Allgemeine Informationen, Stand der Technik

Ein Blockheizkraftwerk besteht aus einem oder mehreren BHKW-Modulen mit den notwendigen Hilfseinrichtungen, Schalt- und Steuerungseinrichtungen, Schallschutzdämmung, Abgasabführung sowie dem Aufstellraum. Hauptbestandteil eines BHKW-Moduls ist das BHKW-Aggregat, das sich aus dem Verbrennungsmotor und dem Generator mit den entsprechenden Kraftübertragungs- und Lagerungselementen zusammensetzt.

Weitere wesentliche Bestandteile eines Moduls sind die Wärmeübertrager sowie Einrichtungen zur Steuerung, Regelung und Überwachung. Hinzu kommen Komponenten des Ansaug- und Abgassystems, der Kraftstoffzuführung, Anlasser und dergleichen [4].

Die mechanische Energie des Motors wird im Generator in elektrische Energie umgewandelt. Die entstehende Abwärme aus den Kühlkreisläufen und dem Motorabgas wird über Wärmeübertrager und das Wärmeverteilungsnetz dem Verbraucher zugeführt (siehe Abbildung 1).

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Abbildung 1: Schematischer Aufbau eines Blockheizkraftwerkes (1)

Pflanzenölbetriebene Blockheizkraftwerke (BHKW) besitzen eine Reihe von Umweltvorteilen, denn zusätzlich zur effizienten Energieumwandlung durch Kraft-Wärme-Kopplung wirkt sich die Verwendung von Pflanzenöl als Kraft- und Heizstoff positiv auf die Schonung von Ressourcen und den Schutz des Klimas aus.

Darüber hinaus kann Pflanzenöl durch dessen schnelle biologische Abbaubarkeit und geringe Ökotoxizität einen entscheidenden Beitrag zum Boden- und Gewässerschutz leisten. Deshalb eignet sich der Einsatz von Pflanzenöl-BHKW vor allem in umweltsensiblen Gebieten, wie etwa dem Alpenraum oder in hochwassergefährdeten Gebieten, wo beim Austritt von Heizöl oder Dieselkraftstoff beträchtliche Schäden entstehen können.

Ein weiterer wichtiger Einsatzbereich von pflanzenölbetriebenen BHKW sind ländliche Gebiete, in denen bei regionaler Produktion und Nutzung des Pflanzenöls (vor allem Rapsöl) sowie des Pressrückstands durch den niedrigen Transportaufwand eine hohe Ausnutzung des Energiegehaltes des Pflanzenölkraftstoffs erzielt wird und positive Impulse auf die Strukturentwicklung im ländlichen Raum ausgehen.

Durch die Förderung der Stromeinspeisung im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes – EEG (2), die Mineralölverknappung sowie das gestärkte Umweltbewusstsein werden pflanzenölbetriebene BHKW insbesondere im Leistungsbereich von ca. 5 bis 500 kW elektrischer Leistung zunehmend nachgefragt.

In Deutschland gibt es derzeit mindestens 36 Hersteller von pflanzenöltauglichen BHKW, insgesamt waren im Jahr 2005 etwa 700 mit Pflanzenöl betriebene BHKW im Einsatz (3). Verglichen mit August 2003, wo lediglich 130 BHKW-Anlagen im Einsatz waren, zeigt sich im Bereich der pflanzenölbetriebenen BHKW ein rasanter Anstieg in den letzten Jahren. Die Verteilung der Anlagengröße bzw. der installierten Leistung sind Abbildung 2 zu entnehmen.

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Abbildung 2: Verteilung der Anlagengröße und installierten Leistung von pflanzenölbetriebenen BHKW (Stand Februar 2006)(3)

Pflanzenöl-BHKW mit geringer Leistung werden meist mit Rapsölkraftstoff betrieben, bei leistungsstärkeren BHKW kommen seit dem Jahre 2005 vermehrt auch Soja- oder Palmöl zum Einsatz, da diese vergleichsweise kostengünstig am Mark verfügbar sind. Längere Praxiserfahrungen in BHKW gibt es aber nur für den Betrieb mit Rapsölkraftstoff, so dass der wirtschaftliche Vorteil der Nutzung von anderen Pflanzenölen mit einem höheren technischen Risiko einhergeht.

Quellen:
1. Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. (Hrsg.): Mikro-KWK – Motoren, Turbinen und Brennstoffzellen. Verlag Rationeller Erdgaseinsatz, Kaiserslautern, 2001.

2. Gesetz zur Neuregelung des Rechts der Erneuerbaren Energien im Strombereich (Erneuerbare-Energien-Gesetz) vom 21.07.2004 (BGBl. I, Nr. 40, vom 31.07.2004, S.1918-1930).

3. Institut für Energetik und Umwelt gGmbH Leipzig (IE): “Monitoring zur Wirkung des novellierten Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) auf die Entwicklung der Stromerzeugung aus Biomasse” – 2. Zwischenbericht im Auftrag des BMU, Eigenverlag, Leipzig, 2006.

4. VDI-Gesellschaft Energietechnik: VDI Richtlinie 3985: Grundsätze für Planung, Ausführung und Abnahme von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit Verbrennungskraftmaschinen. Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.), Beuth Verlag, Berlin, 2004.

(Vgl. Meldungen vom 2006-12-19, 2005-09-22 und 2004-10-02.)

Source: Technologie- und Förderzentrum (TFZ) 2006-12-13.

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