Date: May 22, 2003 at 12:36:17
From: marco, [acb4f19f.ipt.aol.com]
Subject: Mini BHKW, Motoren, Allgemeine Infos - Wer hat Erfahrungen, bitte melden - langer Text mit Überlegungen

Hallo, ich versuche Informationen zu Pöl-betriebenen Mini-BHKWs zusammenzustellen, und auch nach Möglichkeit eines zu bauen. Meine Zielsetzung im Zusammenhang mit Mini BHKW ist, eine auf 1-2 Familienhäuser zugeschnittene Anlage zu erstellen deren Bauteile für jeden Zugänglich sind. Die Bauanleitung nebst Herstellern soll offen liegen, so dass sich jeder seine Teile auch selbst besorgen kann. Alternativ kann man das Ganze für diejenigen die auf das Geschraube keine Lust oder dafür einfach keine Zeit haben als Bausatz oder fertig aufgebaut verkaufen. Im Prinzip so ähnlich wie bei Linux...:-) Eine selbstgebaute Anlage mit zusammengesuchten Teilen ist zwar sicher billiger, aber es bedeutet auch eine Menge Aufwand für den einzelnen, und ob das Teil jemals funktioniert steht zunächst auch nicht fest. Ein Kostenaufwand von ca. 10000 Euro pro Anlage kann sich durchaus rechnen, wenn man bedenkt, dass Altfett nur die Hälfte vom Heizöl kostet, und man bei einem Verbrauch von ca. 3t / Jahr etwa 1000Euro für die Einspeisung des Stroms bekommt. (Angenommener el. Wirkungsgrad von 33%) Wenn jeder seine Heizung selber bauen würde, hätten die meisten wahrscheinlich eine Feuerstelle in der Mitte des Raumes und ein Loch in der Decke, damit der Rauch abzieht...:-) Hier nochmal was ich Suche: - Motorenhersteller von kleinen wassergekühlten Vorkammer-Dieselmotoren. Unter klein verstehe ich, nicht viel mehr als 10kw. Anmerkung: das Verringern der Verdichtung für eine längere Lebensdauer leuchtet mir ein, die Frage ist, ob sich der Aufwand lohnt. 1500 U/min hat den Vorteil, dass es eine Standartdrehzahl für gängige Generatoren ist (ebenso 3000 U/min). Für eine Komplettabdeckung der Heizung muss der Motor ohnehin eine deutlich höhere Leistung erbringen, wie sich aus den untenstehenden Überlegungen ergibt. Der Motor darf also ruhig ein bischen größer sein als der aus meinem ersten Posting. Da ich aber zunächst mal Motorenhersteller sammeln möchte, die in Frage kommen, ist das nicht so relevant. - Generatorenhersteller - Hersteller von Elektronik für die Einspeisung ins Öffentliche Stromnetz - Hersteller von Abgasfilteranlagen, evtl. Verwendung von Teilen aus dem PKW-Bereich (da diese in größerer Stückzahl hergestellt werden und dementsprechend günstig sind) Im folgenden möchte ich schildern, wie ich mir den Aufbau der Prototypanlage vorstelle, bzw einige Überlegungen zur Umsetzung - Kritik und Anregungen sind natürlich willkommen: (Annahmen für die Beispielrechnung: 25000 kwh / Jahr Wärmebedarf bzw. 2500 l / Jahr bisheriger Heizölverbrauch; elektrischer Wirkungsgrad bezogen auf die Gesamtenergie des Brennstoffes 33%, thermischer Wirkungsgrad bezogen auf die Gesamtenergie des Brennstoffes 50%, ergo 17% Abwärmeverluste) 1. Die Anlage ist Wärmegeführt. Für ein älteres Einfamilienhaus liegt die Spitzenlast damit bei ca. 15kw thermisch. Wenn das BHKW nur die Grundlast versorgt, kann dessen thermische Leistung auch deutlich darunter liegen. 2. Nimmt man einen bisherigen Heizlölverbrauch von 2500 l/ Jahr an, und einen thermische Leistung von 15kw erhält man eine Betriebszeit der Anlage von ca. 1700 h (um die Größenordnung zu verdeutlichen: Wenn man bei einem PKW eine Durchschnittsgeschwindigekeit von 50km/h annimt entspricht das einer Laufleistung von 85000 km - allerding ist beim BHKW die Belastung kleiner, da immer mit konstanter Drehzahl gefahren wird, der Motor vorgewärmt werden kann und es keine Kurzstreckenfahren gibt. Da ein guter Dieselmotor in PKWs mit Motorvorwärmung schon Laufleistungen von bis zu 1.000.000 km schafft kann man bei einem BHKW eine Motorlebzeit von deutlich über 10 Jahren erwarten.) Damit will ich verdeutlichen, dass es wahrscheinlich nicht nötig ist, einen vorhandenen Motor, der auf Dauerleistung ausgelegt ist, weiter zu modifizieren. 3. Ausgehend von einem thermischen Wirkungsgrad von 50% und einem elektrischen von 33% erhält man 33/50*15kw=9.9 kw elektrische Leistung wenn die Mühle läuft. Entsprechend muss der Generator dimensioniert sein und die Netzeinkopplung. (Wenns weniger oder mehr ist, muss man halt andere Zahlen einsetzen. Was möglich ist, hängt ja auch davon ab, was der Stromversorger erlaubt, und ob sich das ganze Kosten/Nutzenmäßig rechnet.) 4. Um gerade im Herbst und Frühling kurze Laufzeiten des Motors zu verhindern, braucht man einen Pufferspeicher (im Prinzip ein großes isoliertes Wasserfass). Sowas gibt's aus dem Solaranlagenbereich. Zu überlegen ist auch die Verwendung eines Latentwärmespeichers wegen des geringeren Platzbedarfs. Durch den Pufferspeicher können auch die Anforderungen an die Spitzenlast deutlich geringer ausfallen, was eine erhebliche Kosteneinsparung bedeutet, da Motor, Generator und vor allem die Netzankopplung deutlich günstiger wird. Zur Optimierung eines solchen Speichers bräuchte ich aber den Tagesverlauf einiger typischer sehr kalten Wintertage - falls jemand sowas hat, bitte melden! Der Speicher kann außerdem umgekehrt dazu benutzt werden um den Motor vor dem Start vorzuwärmen. 5. Die Anlage soll nach Möglichkeit mit Altfett betrieben werden können. (Altpöl wäre natürlich einfacher, ist aber schwerer zu bekommen.). Das heißt, die Tanks müssen beheizbar sein. Damit nicht der ganze Treibstoffvorrat beheizt werden muss, sollten die Tanks gestaffelt sein in mindestens einen sehr kleinen, der auch elektrisch beheizt werden kann, und den Rest. Der Rest sollte aus nicht allzu großen getrennt beheizbaren Tanks oder Fässern bestehen. Zumindest die Treibstoffversorgung inkl. Filter, Einspritzpumpe und dem kleinen Tank müssen unabhängig vom Motor erwärmt werden können, damit man auch nach längerem Stillstand den Motor starten kann. Ich stelle mir das im Moment so vor: Alle Teile die Beheizt werden müssen sind an das Kühlwassersystem angeschlossen. Bei kürzeren Stillstandszeiten (2-3 Tage) wird die Restwärme aus dem Speicher genutzt, um die Vorwärmung zu realisieren. Der Kühlwasserkreislauf läßt sich per Ventil vom Speicher abtrennen, so dass ersterer elektrisch erwärmt werden kann ohne den Speicher mitheizen zu müssen. 6. Um den angegebenen thermischen Wirkungsgrad zu erreichen braucht man einen Abgaswärmetauscher - diesbezüglich erbitte ich um Anregungen und Bezugsquellen. 7. Damit die Nachbarn sich nicht über den Pommesgeruch beschweren, und die Abgaswerte stimmen würde mich interessieren, was bei größeren Anlagen eingebaut wird, um das zu verhindern. Ich dachte hier an ein Oxykat aus dem PKW-Bereich, vielleicht auch Rußfilter? Was gibt es sonst noch für Möglichkeiten? 8. Der Treibstoff muss natürlich durch einen Filter laufen. Ich denke dass meine jetzt verwendete Methode ( Filter aus dem LKW-Bereich mit austauschbaren Einsätzen) geeignet ist, wenn man den Filter erwärmt. Auch eine Automatische Umschaltung auf einen 2. Filter wäre relativ einfach realisierbar. Damit kann verhindert werden, dass die Anlage still steht, wenn einer der Filter verstopft ist. Ich möchte in den nächsten Monaten Herstellerinformationen sammeln und eine mögliche Anlage zusammenstellen. Falls ich eine Förderung bekommen kann einen Prototyp bauen und selbstverständlich alle Informationen sammeln und im Internet zur Verfügung stellen. Falls jemand Informationen zur Verfügung stellen kann oder sonstwie behilflich sein kann bitte ich darum, er oder sie möge sich bei mir melden. Schon mal vielen Dank, Marco