Kombi-Packung

Mit einem Paket aus Wärmepumpe, Blockheizkraftwerk und Speicher will EC Power die Effizienz der Wärme- und Stromerzeugung in Gebäuden verbessern.
nach Quelle: E&M PowerNews, 21. April 2017
Der dänische BHKW-Hersteller hat diese Kombi-Packung schon mehrfach in Dänemark eingesetzt und das Funktionieren für die Spannungshaltung unter Beweis gestellt. Jetzt soll das System, das in Deutschland erstmals auf der Heizungs- und Sanitärmesse ISH vorgestellt wurde, auch hierzulande größere Verbreitung finden.
 
Im Detail werden dazu die BHKW-Module vom Typ XRGI 6 mit 6 kWel und 13 kWth (mit Brennwertnutzung) mit einer Wärmepumpe, einem Pufferspeicher und einem Elektro-Heizmodul zusammengeschaltet. Die Kombination ist besonders flexibel, weil schon das BHKW seine Leistung zwischen 2,5 und 6 kW variieren kann. Die mit ihm verbundene Wärmepumpe hat eine Kompressorleistung von 2 kW und kann 7 kW Wärme erzeugen. Die Wärmepumpe erhöht bei Bedarf die Rücklauftemperatur im Heizungsrücklaufsammler.
 
Beispiele aus der Heizungspraxis
 
Mit einem Beispiel zeigt der BHKW-Hersteller, wie sich die Kombination von Aggregaten in der Praxis einsetzen lässt, um die Flexibilität der Anlage zu erhöhen. Dazu soll die Stromlast eines Gebäudes zunächst 3 kW betragen. Die deckt das BHKW, das gleichzeitig 8 kW thermische Leistung bereitstellt. Da in dem gewählten Beispiel zurzeit kein nennenswerter Wärmebedarf besteht, fließt die Wärmeenergie in den Pufferspeicher, aus dem bei Bedarf die Heizung gespeist wird.
 
Die Wärmepumpe arbeitet zunächst nicht. Sie hatte aber zuvor den Speicher bis zur Minimumreserve aufgeladen. Dieses Minimum stellt sicher, dass im Boiler genügend freie Kapazität bleibt, um eine zeitlang Wärme aus dem BHKW einlagern zu können. Dazu überwacht die Steuerung, ob es im Augenblick wirtschaftlich ist, den Strom selbst zu produzieren.
 
Der äquivalente Gasverbrauch entspricht in dieser Situation dem für 12 kW Gesamtleistung. Der Gesamtwirkungsgrad des Systems liegt bei 91,6 Prozent.
Später am Tag ändert sich zwar zunächst der Strombedarf im Gebäude nicht, allerdings steigt der Wärmebedarf auf 12 kW. Der wird zunächst aus dem BHKW und dem Speicher gedeckt, anschließend schaltet sich auch noch die Wärmepumpe ein. Das XRGI 6 regelt sich dazu auf 5 kWel hoch, um die zusätzlichen 2 kW Leistung für die Wärmepumpe bereitstellen zu können.
 
Der Gesamtwirkungsgrad steigt mit der Wärmepumpe
 
Seine Wärmeleistung steigt damit auf 11 kW, zusammen mit den 7 kW aus der Wärmepumpe stehen jetzt 18 kW Heizleistung bereit. 12 kW davon benötigt die Heizung aktuell, der Rest geht in den Speicher.
 
Der äquivalente Gasverbrauch des Gesamtsystems entspricht jetzt dem für 17 kW Leistung. Obwohl gegenüber der Situation am Vormittag die Wärmeleistung des Systems um 10 kW gestiegen ist, erhöht sich dank der über die Wärmepumpe gewonnene Umweltenergie der Gasverbrauch nur um 5 kW. Insgesamt steigt der Wirkungsgrad auf der Wärmeseite auf 106 Prozent. Addiert man die Stromproduktion dazu, liegt der Gesamtwirkungsgrad des Systems nach Angaben von EC Power bei 123,5 Prozent.
 
Die einzelnen Aggregate kommunizieren über eine Steuerung miteinander. Diese sorgt für die maximale Eigennutzung des KWK-Stroms. Das gilt auch dann, wenn in die Energieversorgung noch eine PV-Anlage integriert sein sollte. Falls die BHKW-Leistung nicht ausreicht, den Strombedarf zu decken, wird die Restmenge aus dem öffentlichen Netz bezogen. In dieses speist die Anlage auch einen eventuellen Überschuss ein.
 
Die Regelung soll immer dafür sorgen, dass die Energiekosten minimal sind und möglichst viel des Wärme- und Strombedarfs der Liegenschaft von den Anlagen gedeckt wird. Für den Betreiber verbessert sich die Wirtschaftlichkeit auch durch eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrads und durch die Steigerung der Jahresbetriebsstunden.
 

Know-how für die Planung
Wie man die neuen Anlagen plant, vermittelt der Hersteller in Eintages-Seminaren in Berlin. Vorgestellt werden unter anderem die Funktion der Einzelkomponenten im Verbund, die hydraulischen Voraussetzungen für die Installation, die Einbindung in ein Gesamtsystem und die Betriebsstrategie.
 
Autor: Armin Müller
 
Weitere Informationen: www.ecpower-academy.de