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BHKW – Wärme und Strom für den gewerblichen Einsatz

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Die von Viessmann entwickelten Blockheizkraftwerke sind für den gewerblichen und kommunalen Einsatz ausgelegt. Dementsprechend haben Sie eine hohe Leistung und sind auf die betrieblichen Abläufe für eine sichere Versorgung mit Strom, Wärme/Kälte sowie Warmwasser abgestimmt. Damit investieren Sie nicht nur in mehr Effizienz, sondern auch in die Zukunft. 

Bei den kompakten Geräten der Produktreihe Vitobloc 200 steht die Idee von dezentralen, wärmegeführten BHKW im Vordergrund: In vergleichsweise kleinen Einheiten wird einerseits Strom für den Eigenbedarf erzeugt, andererseits wird die zeitgleich anfallende Wärme weitgehend verlustfrei für die Heizung genutzt. Nicht benötigter Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist und vom Stromversorgungsunternehmen vergütet.

Warum ein Blockheizkraftwerk (BHKW)?

Der überwiegende Teil des in Deutschland erzeugten Stroms wird in Kondensationskraftwerken produziert. Das bedeutet, dass Wärmeenergie über eine Dampfturbine in elektrischen Strom umgewandelt wird. Der durchschnittliche Wirkungsgrad liegt bei allen konventionellen Kraftwerken um 38 Prozent, was bedeutet, dass über 60 Prozent der eingesetzten Energie als Abwärme ungenutzt an die Umwelt abgegeben werden.

Ein Heizkraftwerk geht hier einen Schritt weiter und nutzt die Abwärme, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Anlage gesteigert werden kann. Bei Großheizkraftwerken geschieht dies über Fernwärmeleitungen. Das Potenzial ist im Bestand aber weitgehend ausgeschöpft. Schließlich geht das nur, wenn in der Nähe des stromerzeugenden Kraftwerkes auch große Wärmeverbraucher, zum Beispiel Wohngebiete, vorhanden sind.

Hier setzt die Idee von dezentralen, wärmegeführten Blockheizkraftwerken (BHKW) an: In vergleichsweise kleinen Einheiten findet die Stromerzeugung da statt, wo zeitgleich anfallende Wärme nicht über weite Strecken (und damit verlustreich) transportiert werden muss, sondern unmittelbar verbraucht werden kann. Auch die Verluste bei der Stromverteilung entfallen.

Dezentrale Stromversorgung mit Blockheizkraftwerk

Zentrale Kraftwerke produzieren in der Regel nur Strom. Die anfallende Wärme geht verloren. Demgegenüber wird bei der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bis zu 36 Prozent weniger Primärenergie eingesetzt – das bedeutet eine deutliche Reduzierung der Energiekosten.

Aufbau und Funktion eines BHKW

Ein BHKW besteht im Wesentlichen aus Motor, Synchrongenerator und Wärmetauscher. Der vom Verbrennungsmotor (Kraftmaschine) angetriebene Synchrongenerator (Arbeitsmaschine) erzeugt 3-Phasen-Wechselstrom (Drehstrom) mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von 400 Volt, der in der Regel selbst genutzt wird.

Die elektrische Anbindung erfolgt an das Niederspannungsnetz (0,4-kV-Ebene). In der Regel werden BHKW parallel zum öffentlichen Netz betrieben. Durch den Einsatz von Synchrongeneratoren ist prinzipiell aber auch Netzersatzbetrieb möglich. Überschüssiger Strom kann in das Netz des Energieversorgungsunternehmens (EVU) eingespeist werden.

Der Motor gibt Wärme ab, die im sogenannten „inneren Kühlkreislauf“ nacheinander aus dem Schmieröl, dem Motorkühlwasser und dem Abgas aufgenommen und über einen Plattenwärmetauscher an das Heizungssystem übertragen wird.

Dieses System der Energieerzeugung und -nutzung heißt Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), weil gleichzeitig die vom Motor erzeugte mechanische Energie (Kraft) und die beim Antrieb des Generators durch den Motor frei werdende thermische Energie (Wärme) genutzt wird.

In einem Blockheizkraftwerk treibt ein gasbetriebener Verbrennungsmotor einen Generator zur Stromerzeugung an. Die dabei entstehende Wärme wird dem Kühlwasser und dem Abgas über Wärmetauscher entzogen und genutzt.

Funktionsschema eines Blockheizkraftwerks

Um einen wirtschaftlich sinnvollen Einsatz eines BHKWs zu ermöglichen, müssen lange Laufzeiten des Gerätes realisiert werden. Je länger ein BHKW sinnvoll Wärme und Strom in ein System abgeben kann, desto eher amortisiert es sich. Bei der Auslegung steht bis auf Ausnahmen (zum Beispiel Notstromversorgung) die Wärme im Vordergrund. Das BHKW ist „wärmegeführt“.

Jahresdauerlinie – Auslegung der Leistung eines BHKWs 

Betrachtet man die übliche Verteilung der Heizleistung über ein Jahr (Jahresdauerlinie) wird deutlich, dass ein BHKW nicht zu groß sein darf. Seine thermische Leistung wird so bemessen, dass auch in Schwachlastzeiten die Wärme noch abgenommen werden kann.

Um mindestens 4500 Stunden Laufzeit zu erreichen, kann man für die Gebäudebeheizung als Daumenwert etwa 20 Prozent der Kesselleistung als thermische Leistung des BHKWs annehmen.

Jahresdauerlinie für die Leistungsauslegung eines Blockheizkraftwerks

Auf der Wärmeseite wird das BHKW parallel zu einem Heizkessel betrieben. Beide Wärmeerzeuger sind an die Heizungsanlage, die Warmwasserbereitung oder andere Wärmeverbraucher, wie beispielsweise ein Schwimmbad angeschlossen.

Je nach Verbrauchsprofil des Gebäudes kann der Einsatz eines Heizwasser-Pufferspeichers sinnvoll sein, um möglichst lange und unterbrechungsfreie Laufzeiten des BHKWs zu ermöglichen.

Auf der Stromseite wird mit erster Priorität der Eigenverbrauch im Gebäude gedeckt. Steht dort kein Abnehmer mehr zur Verfügung, wird der Strom in das öffentliche Netz eingespeist und vergütet.

 

Strom: Für den Eigenbedarf – oder zur Netzeinspeisung

In für die jeweilige Anforderung maßgeschneiderten Einheiten wird Strom für den Eigenbedarf erzeugt. Nicht benötigter Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist und vom Stromversorgungsunternehmen vergütet.

 

Wärme: Effizient und nahezu verlustfrei nutzen

Anders als bei zentralen Kraftwerken geht die anfallende Wärme bei einem Blockheizkraftwerk aber nicht verloren. Die Wärme wird in das Heizungsnetz eingespeist. Zusammen mit einem weiteren Wärmeerzeuger, zum Beispiel mit einem Heizkessel, wird das Gebäude nahezu verlustfrei mit Strom, Wärme und Warmwasser versorgt. Und: Auch der Kältebedarf kann durch die Kopplung mit einer Ad- oder Absorptionskältemaschine ganz oder teilweise abgedeckt werden.

Schema einer Systemeinbindung für ein Blockheizkraftwerk
Display eines Vitobloc 300 Typ NG

Da sich ein BHKW im Wesentlichen über die vermiedenen Strombezugskosten rechnet (und nicht über eine Einspeisevergütung), muss auch der Verbrauch an elektrischer Energie im Objekt berücksichtigt werden. Damit ergeben sich drei einfache Fragen, mit denen sich der sinnvolle Einsatz eines Vitobloc BHKWs schnell überprüfen lässt:

  • Liegt die benötigte Kesselleistung über 60 kW oder der Gasverbrauch über 90000 kWh/a (bezogen auf den oberen Heizwert)?
  • Liegt der jährliche Stromverbrauch über 32000 kWh?
  • Wird gleichzeitig Wärme und Strom verbraucht?

Können alle Fragen mit „Ja“ beantwortet werden und ist ein Gasanschluss vorhanden, lohnt sich eine genauere Betrachtung.

Vitobloc 200 und 300 – kompakt, leise und anschlussfertig ab Werk

Vitobloc 300 NG 15 und Vitobloc 300 NG 20 sind kompakte und anschlussfertige Einheiten mit wassergekühltem Synchrongenerator zur Erzeugung von Drehstrom und Heizwasser. Mit ihrem niedrigen Betriebsgeräusch und dem geringen Platzbedarf eignen sie sich für Neubau und Modernisierung gleichermaßen.

Die Vitobloc 300 BHKW sind geeignet für Erdgas, Bioerdgas, Flüssiggas sowie die Beimischung von 20 Prozent Wasserstoff. Mit integrierter Brennwerttechnik erreichen Sie einen Gesamtwirkungsgrad von bis zu 107,3 Prozent (Vitobloc 300 Typ NG 20).

Die Vitobloc 200er Reihe

Blockheizkraftwerke wie das Vitobloc 200 Typ EM-260/390 oder das Vitobloc 200 Typ EM-100/167 von Viessmann überzeugen durch ihre Effizienz. So sind die Vitobloc 200 Blockheizkraftwerke besonders wartungsfreundlich mit Intervallen. Einige verfügen über integrierte Brennwerttechnik und erreichen so einen Gesamtwirkungsgrad von bis zu 95 Prozent. Und sie sind bis zu 50 Prozent elektrisch modulationsfähig und können sowohl wärme- als auch stromgeführt betrieben werden. Weitere Pluspunkte der Vitobloc 200 BHKW sind die umfangreiche technische Ausstattung mit Stromzähler und elastischen Verbindungen für Gas, Abgas, Abluft und Heizwasser sowie die serienmäßige Schallschutzhaube für ein deutlich reduziertes Betriebsgeräusch.

Vorteile und Nutzen

Vorteile 

Nutzen

 

sehr hohe elektrische Wirkungsgrade durch Energieeffizienzmotoren und Synchrongeneratoren

maximale Wirtschaftlichkeit durch höchstmöglichen Verstromungsanteil

 

serienmäßig mit Starterbatterien und Synchrongenerator ausgestattet

für Netzersatzbetrieb geeignet, Blindstrombedarf wird nicht gesteigert, Kompensationsanlage und Einschaltwiderstände für Asynchronbetrieb werden nicht benötigt

 

4-poliger Einspeiseschalter (3-polig bis 20 kWel), Schmieröltank-Erstbefüllung, elastische Verbindungen, geeichter Stromzähler, Heizwasser-Rücklauftemperaturanhebung, Konservierung für 24 Wochen, Wärmemodulationsbetrieb bei DN und LE

reduziert die Folgekosten bei der Anlageneinbindung

 

Integration von Gasstrecke, Starterbatterien, Schmierölversorgung, Schaltschrank im Modul

Schalldämmhaube und Ablüfter bis 150 kWel

Zeit- und Kosteneinparungen bei Planung, Ortsmontage, Inbetriebnahme und Betrieb

 

autarker Betrieb nach Wärmemodulation bei 1-Modul-Anlagen

Aufwendungen für regelungstechnische Einbindung können entfallen

 

zertifizierte Sicherheitstechnik entsprechend Geräterichtlinie 90/396/EWG mit Produktident-Nummer in der Serienfertigung

Versicherungsschutz und Betriebssicherheit sind nachgewiesen

 

Werksprobelauf des kompletten Moduls mit Motor, Generator, Wärmetauschern und Schaltschrank unter Volllast

minimaler Inbetriebnahmeaufwand, überprüfte Leistungswerte

 

Sicherheit durch Konstruktion, Montage und Abnahme in einem nach ISO 9001/EN 29001 zertifizierten Herstellerwerk

ausgereifte Technik, die bereits in ca. 600 erfolgreich installierten BHKW-Modulen eingesetzt wird

 

ausschließliche Verwendung von qualifizierten Komponenten namhafter Markenhersteller

höchste Betriebssicherheit und langjährig gesicherte Ersatzteilbeschaffung, hohe Wertbeständigkeit

 

Aktuell zur Entlastung von der EEG-Umlage für KWK-Anlagen

Das sogenannte Energiesammelgesetz ist am 01.01.2019 in Kraft getreten. Es enthält Änderungen zum Erneuerbare-Energien-Gesetz und zum Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz. Beim erstgenannten geht es in erster Linie um die Verringerung der EEG-Umlage bei hocheffizienten neueren KWK-Anlagen. Folgende Punkte sind diesbezüglich zu beachten:

  1. Neue KWK-Anlagen sowie KWK-Anlagen, die seit dem 1. August 2014 in Betrieb gegangen sind und eine elektrische Leistung unter einem oder über zehn Megawatt aufweisen, zahlen auch künftig nur 40 Prozent der EEG-Umlage.
  2. Alle neuen KWK-Anlagen in stromkostenintensiven Unternehmen zahlen auch künftig nur 40 Prozent der EEG-Umlage.
  3. Für die übrigen KWK-Neuanlagen besteht das Privileg einer 40-prozentigen EEG-Umlage nur, sofern die KWK-Anlage weniger als 3.500 Vollbenutzungsstunden im Jahr laufen. Bei KWK-Anlagen mit höherer Auslastung steigt die durchschnittliche Umlage kontinuierlich an und erreicht bei 7.000 Vollbenutzungsstunden den Wert einer vollständigen EEG-Umlage.
  4. Für KWK-Neuanlagen, die zwischen dem 1. August 2014 und dem 31. Dezember 2018 errichtet wurden und unter Punkt drei dieser Aufzählung fallen, gilt eine abgestufte Übergangsregelung bis 2019 bzw. 2020.
  5. Der Kompromiss gilt rückwirkend zum 1. Januar 2018. Demnach fließen Teile der entrichteten 100-prozentigen EEG-Umlage wieder an die KWK-Anlagenbetreiber zurück.

Die Änderungen des KWK-Gesetzes betreffen unter anderem Aspekte der Förderung. So wurde diese für Neuanlagen auf 2025 verlängert, wohingegen die Bestandsanlagenförderung abgesenkt wurde. Darüber hinaus gibt es fortan einen Kulminierungsausschluss. Weiter Zuschüsse zusätzlich zur Förderung über das KWK-Gesetz sind nicht zulässig. 

Der richtige Partner für Ihr BHKW: Viessmann

Die Viessmann Kraft-Wärme-Kopplung GmbH (ehemals ESS - Energie Systeme & Service GmbH) ist der Blockheizkraftwerke-Spezialist der Viessmann Group und gehört seit 2008 zum Unternehmen. Mit mehr als 25 Jahren Erfahrung in diesem Produktbereich bietet Viessmann effiziente gasbetriebene Systeme zur Kraft-Wärme-Kopplung an. Neben den Serienprodukten werden auch speziell auf die Kundenbedürfnisse abgestimmte Blockheizkraftwerke gefertigt.

Gasbetriebenen Ottomotor eines Blockheizkraftwerks.

BHKW – effiziente gasbetriebene Systeme zur Kraft-Wärme-Kopplung

Gasbetriebene Blockheizkraftwerke (BHKW) erzeugen nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung gleichzeitig elektrische Energie und Wärme. Ein spezieller Gas-Verbrennungsmotor, der auf hohe Laufleistung ausgelegt ist, treibt dabei den Generator zur Stromerzeugung an. Mit seiner Leistung ist es für Wohnanlagen und Gewerbebetriebe ausgelegt. Auf der Wärmeseite wird das Blockheizkraftwerk parallel zu einem Heizkessel betrieben. Beide Wärmeerzeuger sind an die Heizungsanlage zur Erwärmung von Heiz- und Trinkwasser angeschlossen.

Viessmann Blockheizkraftwerke sind Teamplayer. Sie bringen ihre höchste Effizienz in einem System, das individuell abgestimmt ist auf die jeweiligen Anforderungen. Das beginnt bei der Systemtechnik zum Beispiel mit Schaltschränken für übergeordnete Regelfunktionen und geht bis zu maßgeschneiderten Wartungsverträgen.

Produktprogramm: BHKW bis 530 kWel und 660 kWth

Ein BHKW arbeitet ausgesprochen umweltfreundlich: Neben der Primärenergieersparnis von bis zu 36 Prozent ist die CO₂-Emission deutlich geringer als bei konventioneller Erzeugung von Strom und Wärme. Mit mehr als 25 Jahren Erfahrung in diesem Produktbereich bietet Viessmann effiziente gasbetriebene Systeme zur Kraft-Wärme-Kopplung an. Neben den Serienprodukten werden auch speziell auf die Kundenbedürfnisse abgestimmte BHKW gefertigt.

 

Aktuelle Unterlagen, Formulare und Broschüren zum Download

Hier erhalten Sie technische Datenblätter zu den BHKW. Weitere Formulare gibt es auf Anfrage. Sprechen sie mit Ihrem Viessmann Außendienstmitarbeiter.

Prospekte & Broschüren (PDF)

Prospekte und Broschüren zu Vitobloc BHKW und stromerzeugenden Heizungen stehen Ihnen in unserer ViBooks Datenbank zum Download zur Verfügung.

Einheitenzertifikate

Typenspezifische Zertifikate für jede Erzeugungseinheit um die Konformität einer geplanten Erzeugungsanlage mit den Anforderungen der vorliegenden VDE-Anwendungsregeln nachzuweisen.

Antragsformulare (PDF)

Antragstellung für Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz

Weitere Formulare auf Anfrage. Sprechen sie mit Ihrem Viessmann Außendienstmitarbeiter.

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