Verbrauchs- und Betriebsoptimierung von Blockheizkraftwerken

Die hocheffiziente, gekoppelte Bereitstellung von Strom und Wärme mittels Blockheizkraftwerken (BHKW) stellt für Kommunen und mittelständische Betriebe eine interessante Alternative zur konventionellen Energiebereitstellung dar und kann wesentlich zur Steigerung der Energieeffizienz, Senkung der Energiekosten und Verringerung der CO₂-Emissionen beitragen.

Blockheizkraftwerke stellen gleichzeitig Strom und Wärme bereit, wobei die elektrische Energie aus ökonomischer und ökologischer Sicht i. d. R. höher bewertet wird. Ziel des Projekts war es daher, den elektrischen Wirkungsgrad größtmöglich zu steigern.

Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Fa. Burkhardt GmbH, einem mittelständischen Hersteller von BHKW-Anlagen aus Mühlhausen i. d. Opf. durchgeführt.

Im Rahmen des Projekts wurde in Zusammenarbeit mit der Fa. Burkhardt GmbH eine BHKW-Versuchsanlage am Institut für Energietechnik an der Hochschule Amberg-Weiden aufgebaut. Die elektrische Nennleistung der Anlage beträgt 240 kW und ist damit repräsentativ für die in Kommunen und mittelständischen Betrieben eingesetzten Aggregate. Die Anlage kann sowohl mit fossilen (Heizöl) als auch regenerativen Brennstoffen (Pflanzenöl) betrieben werden.

An der Versuchsanlage wurden schrittweise Maßnahmen zur Steigerung des elektrischen Wirkungsgrads und der Gesamteffizienz umgesetzt. Wesentlicher Bestandteil war dabei die Nutzung der Abgasenergie zur Stromerzeugung über eine nachgeschaltete Abgasturbine.

Auf diese Weise wird bei gleichzeitiger Wärmenutzung ein elektrischer Wirkungsgrad von über 45 % erreicht, was in der betrachteten Leistungsklasse einzigartig ist. Die bei der Stromerzeugung anfallende Abwärme kann weiterhin zu Heizzwecken oder als Prozesswärme genutzt werden, so dass sich Gesamtwirkungsgrade von bis zu 90 % erreichen lassen.