Impressum | 5 |
Inhaltsverzeichnis | 6 |
Vorwort | 10 |
1Energiepolitische Zielsetzung und Rahmenbedingungen | 12 |
1.1Energieeinsparung, Klimaschutz und Perspektiven | 13 |
1.2Energiewirtschaft im Umbruch | 16 |
1.2.1Vorräte, Verfügbarkeit und Verteilung von Energieträgern | 16 |
1.2.2Erzeuger, Verbraucher, Prosumer | 17 |
1.2.3Strompreise, Stromkosten, Einspeisevergütungen | 17 |
1.2.4Steuerungsmechanismen der Politik | 20 |
1.3Gesetzliche Rahmenbedingungen | 21 |
1.3.1Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) | 23 |
1.3.2Ökosteuer (Strom- und Energiesteuer) | 23 |
1.3.3Gesetz für die Erhaltung, die Modernisierung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK-Gesetz [7]) | 24 |
1.3.4Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) | 26 |
1.3.5Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz – (EEWärmeG) | 28 |
1.3.6Energieeinsparverordnung (EnEV) | 28 |
1.3.7Sonstige Gesetze und Regelwerke | 28 |
1.4Förderprogramme | 30 |
1.5Forschungsförderung | 32 |
1.5.1Das E-Energy Programm: Smart Grids made in Germany | 32 |
1.5.2Weitere Projekte der Bundesenergieforschung | 32 |
1.5.3Energieeffiziente Wärme- und Kältenetze (EnEff:Wärme) | 34 |
1.6Hemmnisse | 35 |
2Von der KWK zum BHKW | 38 |
2.1Die Grundidee der Kraft-Wärme-Kopplung | 38 |
2.2KWK-Techniken | 41 |
2.2.1Kleinanlagen von 50.kWel bis 2.MWel und Großanlagen über 2.MWel | 41 |
2.2.2Kleinstanlagen unter 50.kWel | 46 |
2.3Kältetechnologien | 51 |
2.4Speichertechnologien | 52 |
2.4.1Stromverbrauchsoptimierte Betriebsweise | 52 |
2.4.2Strompreis- und stromvergütungsoptimierte Betriebsweise | 52 |
2.4.3Überregionale Power-to-Gas Speicherung | 52 |
3Auslegung, Einsatzbereiche und Umweltauswirkungen | 54 |
3.1Auslegung | 54 |
3.1.1Mehrfamilienhäuser, Gewerbe und Industrie | 54 |
3.1.2Einfamilienhäuser | 57 |
3.1.3Einsatz eines Pufferspeichers | 58 |
3.2Zukünftige Einsatzbedingungen für die KWK | 59 |
3.3Umweltauswirkungen | 60 |
4BHKW-Technik | 62 |
4.1Definition | 62 |
4.2Bewertungskriterien | 63 |
4.3Flächenbedarf und Gewicht | 64 |
4.4Anlagenkomponenten | 66 |
4.4.1Motoren | 66 |
4.4.2Generatoren | 67 |
4.4.3Steuerungstechnik | 68 |
4.4.4Abgastechnik | 69 |
4.4.5Schallschutztechnik | 72 |
4.5BHKW-Integration | 73 |
4.5.1Hydraulische Einbindung | 73 |
4.5.2Steuer- und regelungstechnische Einbindung | 76 |
4.6Wartungs- und Überwachungskonzepte | 77 |
4.6.1Vollwartung | 77 |
4.6.2Eigene Wartung und Teilwartung | 79 |
4.6.3Betriebsüberwachung | 79 |
4.7Technologische Einbindung | 80 |
4.7.1Kälteerzeugung | 80 |
4.7.2Speichertechnologien | 83 |
5Wirtschaftlichkeit | 86 |
5.1Grundlagen | 86 |
5.1.1Berechnungsverfahren | 87 |
5.1.2Beurteilungskriterien | 88 |
5.2Kostenermittlung | 89 |
5.2.1Kapitalkosten | 89 |
5.2.2Brennstoffkosten | 92 |
5.2.3Zusatz- und Reservekosten | 93 |
5.2.4Sonstige Kosten | 94 |
5.3Erlöse, Einsparungen | 95 |
5.3.1Strom | 95 |
5.3.2Wärme | 96 |
5.4Beispiele | 96 |
5.4.1BHKW mit 1 und 5,5.kWel | 96 |
5.4.2Holz-BHKW mit 30.kWel | 100 |
5.4.3BHKW mit 75.kWel in einer Biogasanlage | 100 |
5.4.4Lichtblick-BHKW mit 19.kWel und 36.kWth | 103 |
6Organisatorische Konzepte, Betriebs- und Vermarktungsmodelle | 104 |
6.1Eigenversorgung | 105 |
6.1.1Gewerbebetrieb, Eigentümer | 106 |
6.1.2Gemeinschaften | 107 |
6.2Fremdversorgung (Contracting) | 108 |
6.2.1Contracting im Gewerbe | 108 |
6.2.2Contracting in der Wohnungswirtschaft | 109 |
6.3Betriebskonzepte | 110 |
6.3.1Wärme- und Stromführung | 110 |
6.3.2Optimierung der Betriebsführung | 110 |
6.3.3Beispiele | 111 |
6.4Vermarktungsmodelle | 114 |
6.4.1Netzeinspeisung | 114 |
6.4.2Stromabgabe an einen Fremdversorger (Contractor) | 115 |
6.4.3Teilnahme an einem virtuellen Kraftwerk | 115 |
6.4.4Verkauf am Regelleistungsmarkt | 115 |
6.4.5Stromverkauf an Dritte | 116 |
6.4.6Stromverkauf im »Objekt« aus einer Kundenanlage | 117 |
6.4.7Deckung des Strom-Eigenbedarfs | 118 |
6.5Ausblick | 119 |
6.5.1Zukünftiger Strom- und Wärmemarkt | 119 |
6.5.2Rolle der Kommunen | 119 |
7Anmeldung, Genehmigung, Anträge | 122 |
7.1Vor Inbetriebnahme | 122 |
7.2Nach Inbetriebnahme | 122 |
7.3Versicherungen | 123 |
8Planungsschritte | 125 |
8.1BHKW-Größe | 126 |
8.2Pflichtenheft für den Objekt-Anwender | 126 |
8.3Ausschreibung und Lieferumfang | 127 |
8.4Beteiligung des Handwerks | 128 |
8.5Pflichtenheft für den Projektbeauftragten | 129 |
9Neue Forschungstrends: KWK-Projekte der Förderinitiative EnEff:Wärme | 130 |
9.1Anlagentechnik | 130 |
9.2Kombination von Technologien | 132 |
9.3Dienstleistungs-, Betriebs- und Marktkonzepte sowie Kommunikations- und Informationstechniken | 137 |
9.4Zusammenfassung – Forschungstrends | 139 |
9.5Ausblick | 140 |
10Serviceteil | 141 |
10.1Förderung | 141 |
10.2Baugenehmigung | 141 |
10.3Zulassung und Meldung nach dem KWK-Gesetz | 141 |
10.4Energiesteuerentlastung | 141 |
10.5Stromlieferung | 141 |
10.6Anmeldung beim örtlichen Stromversorger (Netzbetreiber) | 142 |
10.7Ausschreibungsbeispiel für ein Energieliefer-Contracting | 142 |
11Zitierte Literatur und Abbildungsverzeichnis | 143 |
11.1Zitierte Literatur | 143 |
11.2Abbildungsverzeichnis | 145 |
12Forschungsvorhaben der Bundesregierung | 148 |
12.1Laufende und kürzlich abgeschlossene Forschungsvorhaben | 148 |
12.2Forschungsberichte | 151 |
13Weiterführende Literatur | 153 |
13.1Kraft-Wärme-Kopplung, Blockheizkraftwerke, Mini-Blockheizkraftwerke | 153 |
13.2Stirling-Motoren | 156 |
13.3Brennstoffzellen | 157 |
13.4Zeitschriften | 158 |
13.5Internet | 158 |
13.6BINE Informationsdienst | 159 |
13.7Forschungsportale des BMWi | 160 |
14Zum Autor | 161 |