Content uploaded by Raphael Hollinger
Author content
All content in this area was uploaded by Raphael Hollinger on Apr 05, 2018
Content may be subject to copyright.
Technik»Heizung
46 3/2013
Durch gründerzeitliche Bauten geprägtes Stadtbild in Wuppertal
Mini-KWK in Gründerzeitgebäuden
Emissionsminderung im
Gebäudebestand
Die bestehenden Wohngebäu-
de dominieren heute und auf
lange Sicht das Szenario. Die
bundesdeutsche Typologie der
Wohngebäude weist etwa 10 %
des Gebäudebestands der Klas-
se der Mehrfamilienhäu ser in
Massivbauweise mit einem Bau-
jahr vor 1918 zu, in Wuppertal
sind es ca. 17 % [1]. Zu diesen
Wohngebäuden gehören mit
den Gebäuden der Gründerzeit
diejenigen, die in vielen Städten
NRWs prägend für das Stadt-
bild sind. Ihre gestalterischen
Merk male machen umfang-
reiche energetisch-bauliche
Sa nierungen vergleichsweise
unwirtschaftlich bis unmöglich
(Denkmalschutz). Neben einer
moderaten, an die Erfordernisse
angepassten energetischen Sa-
nierung, können gebäudeinte-
grierte Mini-KWK-Anlagen den
Wärmebedarf energieeffizient
decken, da sie parallel Strom für
den Eigenbedarf und/oder die
Netzeinspeisung bereitstellen.
Ambitionierte Ziele in Bezug auf Energieeinsparung und Klimaschutz sind heute vor
allem im Gebäudebereich wirkungsvoll zu realisieren. Große Einsparungen sind dann
möglich, wenn die bestehenden Wohngebäude in großer Zahl energetisch ertüchtigt
werden. Es wurde untersucht, inwiefern die Einbindung von Mini-KWK-Anlagen in
Bestandsbauten wirtschaftlich sinnvoll ist.
Steuerbare Erzeuger im Netz
Diese Mini-KWK-Anlagen können – sofern sie über eine geeignete
Steuerung verfügen – als steuerbare Erzeuger in einem Stromnetz
mit steigenden Anteilen fluktuierender Energieträger (Wind- und
Solarstrom) zum lokalen Ausgleich zwischen Erzeugung und
Verbrauch beitragen und so u.a. zu einer Reduktion des Netz-
ausbaus beitragen [2]. Der Gesetzgeber hat die Bedeutung einer
intelligenten Steuerung erkannt und eine kombinierte strom- und
wärmegeführte Betriebsweise für Investitionszuschüsse verpflich-
tend gemacht [3].
Strom-Wärmegeführte Betriebsweise im Praxistest
Im Rahmen eines von der Stiftung Zukunft NRW geförderten
Forschungsprojekts am Lehrstuhl „Bauphysik und technische
Gebäudeausrüstung“ der Bergischen Universität Wuppertal wur-
de – in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Solare
Energiesysteme ISE und den Wuppertaler Stadtwerken WSW – in
drei denkmalgeschützten Gründerzeitgebäuden in Wuppertal mit
moderater energetischer Sanierung eine Mini-KWK-Anlage mit
einer experimentellen Steuerung installiert. Die Deckung des
gebäudeeigenen Wärme- und Warmwasserbedarfs wird durch
eine Kostenoptimierung der dabei anfallenden Stromerzeugung
ergänzt. Für diese – am Fraunhofer ISE entwickelte – Steuerung
wird ein lokales Tarifsignal generiert, das sich aus den Strom-
bezugskosten bei prognostizierter elektrischer Last im Gebäude
und den möglichen Erlösen durch die Einspeisung in das Netz
ergibt. Auf Basis der Day-Ahead EEX-Strompreise gilt Formel 1):
Ad = + Bonus KWK (1)
Für die Berechnung werden folgende Größen zu Grunde gelegt:
■Ad zeitvariables Tarifsignal
■PEigen Prognose der elektrischen Last des Gebäu-
des/Bewohner
■KBezug Strombezugskosten des BHKW Betreibers
(HT/NT-Tarif)
■PBHKW Leistung des BHKW (Nennleistung 5,5 kWel)
■EEXPreis Day-Ahead-Preise der Strombörse
■vNNE Vermiedene Netznutzungsentgelte
■BonusKWK KWK-Bonus von 5,11 ct/kWh
Wärmebedarf und Wärmebereitstellung
Die Messergebnisse und Betriebserfahrungen aus dem Feldtest
werden hier exemplarisch an einer der drei Anlagen aufgezeigt.
Das Gebäude verfügt über eine beheizte Wohnfläche von 465 m2
und hatte vor den Umbaumaßnahmen einen mittleren witterungs-
bereinigten Gasbezug von 145kWh/m
2
a, bei Wärmebereitstellung
über einen zentralen Heizkessel mit dezentraler Warmwasserbe-
reitung über elektrische Durchlauferhitzer.
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Heizungsan-
lage durch eine KWK-Anlage ausgetauscht und die dezentrale
auf eine zentrale Warmwasserbereitung umgestellt. Um eine
Dipl.-Ing. Simon Arbach
1
,
Dipl.-Wi.-Ing. (FH) Raphael
Hollinger, M.Sc., M. Eng.
2
,
Dr.-Ing. Christoph Wittwer
3
,
MSc. Eike Musall
4
,
Prof. Dr.-Ing. Karsten Voss
5
1
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
am Lehr- und Forschungsgebiet
Bauphysik und Technische Gebäu-
deausrüstung, Bergische Univer-
sität Wuppertal, neu: Fraunhofer-
Institut für Windenergie und
Energiesystemtechnik, Kassel,
2
Wissenschaftlicher Mitarbei-
ter am Fraunhofer-Institut für
Solare Energiesysteme, Freiburg,
3
Wissenschaftlicher Mitarbei-
ter am Fraunhofer-Institut für
Solare Energiesysteme, Freiburg,
4
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
am Lehr- und Forschungsge-
biet Bauphysik und Technische
Gebäudeausrüstung, Bergische
Universität Wuppertal,
5
Lehr- und Forschungsgebiet
Bauphysik und Technische
Gebäudeausrüstung, Bergische
Universität Wuppertal
Zum Ausgleich von fluktuierender Stromerzeugung
Foto: btga 2012, Universität Wuppertal
[(P
Eigen
· K
Bezug
) + (P
BHKW
– P
Eigen
) · (EEX
Preis
+ vNNE)]
PBHKW
Heizung«Technik
www.tab.de 47
Jahresbilanz für das Kalenderjahr 2011
Endenergiebezug und -verbrauch
gewisse Entkopplung von Strom- und Wärmebereitstellung zu
ermöglichen, wurden zwei zusätzliche Wärmespeicher installiert.
Weitere Maßnahmen zur energetischen Sanierung wurden nicht
durchgeführt. Die ermittelte Endenergiebilanz für das Kalenderjahr
2011 ist in Bild 1 dargestellt.
Die Wärmebereitstellung fand fast ausschließlich über die
KWK-Anlage statt, der Spitzenlastkessel wurde nur in den ersten
Monaten (Januar und Februar) des Jahres eingesetzt. Da wär-
meabnahmeseitig nur die Abnahme der Gesamtwärmemenge
hinter dem Speicher und die Wärmemenge zur Warmwasserbe-
reitung gemessen wurde, kann keine genaue Quantifizierung der
Wärmespeicherverluste vorgenommen werden. In Bild 2 ist der
monatliche Verlauf des thermischen Wirkungsgrades dargestellt.
Dieser ist hier definiert als Verhältnis von Gesamtwärmeabnahme
hinter den Speichern zum Energieinhalt des bezogenen Erdgases.
Der thermische Wirkungsgrad der KWK-Anlage selbst wird vom
Hersteller bei Nutzung mit externem Abgaswärmetauscher mit
72 % angegeben. Im Rahmen des Projektes konnte durch die
geringe Anzahl der Messpunkte keine detaillierte Analyse zur
Ursache der thermischen Verluste vorgenommen werden. Die in
Bild 1 aufgezeigten Verluste konnten allerdings in den beiden an-
deren Gebäuden bestätigt werden bzw. lagen teilweise sogar noch
höher. Hier gilt es in weiteren Forschungsprojekten die genauen
Ursachen zu identifizieren und die Option der größeren Flexibilität
der KWK, die durch das größere Speichervolumen entsteht, den
zusätzlichen Wärmeverlusten gegenüberzustellen. Die thermischen
Verluste nehmen starken Einfluss auf die Emissionsminderungen,
die durch die Umrüstung auf eine KWK-Anlage erreicht werden
können. In Zukunft können Spei cher mit deutlich höheren Ener-
gie dichten (z. B. PCM-Speicher) und/oder Komplettsysteme zu
einer Verringerung der Speicherverluste und einer Steigerung
der Systemeffizienz führen. Allerdings müssen hier die üblichen
baulichen Restriktionen im Bereich der Sanierungen beachtet
werden (Platzbedarf für Lieferung, Montage und Auf bau).
Elektrische Lastprole und Gebäude-Netz-Interaktion
Für die Gebäude-Netz-Interaktion als auch für den wirtschaftlichen
Betrieb der Anlage sind besonders die Stromproduktion sowie
die Eigenbedarfsdeckung von Bedeutung. In Bild 3 ist der jah-
reszeitliche Ver lauf der Stromproduktion, der Stromeinspeisung
ins Netz, des Strombezugs sowie der Eigen verbrauchsdeckung
und die Eigenstromversorgung dargestellt. Dabei bezeichnet die
Eigen verbrauchsdeckung den Anteil des Stromverbrauchs, der
durch KWK-Strom gedeckt wird (Formel 2), und die Eigenstrom-
versorgung den Anteil des vor Ort genutzten Stroms bezogen auf
die gesamte Stromerzeugung (Formel 3).
Eigenverbrauchsdeckung = 1 – (2)
Eigenstromversorgung = 1 – (3)
Derzeit werden kleine KWK-An lagen meist wärmegeführt be-
trieben und über das Kraft-Wär me-Kopplungsgesetz (KWKG)
vergütet. Im Zuge der Energie wende wird aber zunehmend über
den flexiblen strom-wärmegeführten KWK-Ein satz diskutiert, der
beispielsweise durch eine Aggregation zahlreicher KWK-Anlagen
am Energiemarkt erfolgt. Neben den Marktanreizen spielen aber
auch die Eigenstromnutzung und der Beitrag von Netzdienstlei-
stungen für den Verteilnetzbetrieb eine entscheidende Rolle für
das zukunftsfähige Betriebsführungskonzept solcher Anlagen [4].
1
Thermischer Wirkungsgrad sowie spezifische Wärmeabnahme der
Speichern im Jahresverlauf
Wirkungsgrad und spez. Wärmeabnahme
2
Spezifische Stromproduktion, -bezug und -einspeisung sowie Eigen-
verbrauchsdeckung und Eigenstromversorgung im Jahresverlauf
Saisonaler Verlauf
3
Stromeinspeisung
Stromverbrauch
Strombezug
Stromerzeugung
Technik»Heizung
48 3/2013
In Bild 4 ist der mittlere elek-
trische Tageslastgang und in
Bild 5 die Jahresdauerlinie des
Gebäudes dargestellt. Der Tages-
lastgang weist ein Maximum
um ca. 20:00 Uhr auf. Während
der Tagesstunden von 7:00 bis
17:00 Uhr weist der Tagesgang
nur geringe Fluktuationen auf
und liegt zwischen 1100 und
1600 W.
Anhand der Jahresdauerlinie
wird deutlich, dass während des
Betrachtungszeitraums (Kalen-
derjahr 2011) nur an wenigen
Stunden die Leistungsaufnahme
des Gebäudes über der Nennleis-
tung der KWK-Anlage liegt (5,5
kWel). Dies führt dazu, dass bis
auf wenige Ausnahmen, während
des Betriebs der KWK-Anlage
eine Überschusseinspeisung in
das Netz stattfindet. Die Jahres-
höchstlast (Stundenmittel) lag
bei 8 kW.
Im vorliegenden Fall wurde
ein künstliches Anreizsignal ge-
schaffen (vgl. Formel 1). Dieses
beruht auf heute verfügbaren Da-
ten (Day-Ahead-Preis, Strombe-
zugskosten) und basiert auf dem
Versuch den wirtschaftlichen
Gewinn des Anlagenbetreibers
zu maximieren (Minimierung
der Strombezugskosten bzw.
Maximierung der Erlöse auf
Basis der Day-Ahead-Preise).
Die EEX-Day-Ahead-Marktpreise
lagen im Jahr 2011 zwischen
11,75ct/kWh und -3,68 ct/kWh.
In Bild 6 ist der mittlere Tages-
gang des EEX-Preise dargestellt.
Das Tarifsignal entspricht im
hypothetischen Fall dem EEX-
Preis, so dass das Gebäude keine
Leistung aufnimmt und dann
die gesamte Leistung der KWK-
Anlage ins Netz eingespeist wird.
Im Betriebsjahr lag das Tarifsi-
gnal zwischen 10,1ct/kWh und
28,4ct/kWh. Im tageszeitlichen
Verlauf hat der zugrunde gelegte
Strombezugstarif mit Hochtarif-
und Niedertarifzeiten (HT-NT)
einen starken Einfluss auf die
Schwankung des Tarifsignals, so
dass sich deutliche Sprünge um
6:00 und 20:00 Uhr bei Wechsel
des Bezugstarifs ergeben.
Durch die Steuerung wird
erreicht, dass eine Strompro-
duktion zu Zeiten hoher Tarife
stattfindet. Im Tagesverlauf tre-
ten maximale Preise in der Zeit
vor 20:00 Uhr auf, in dieser Zeit
war auch die Stromproduktion
der KWK-Anlage maximal. In
den Nachtstunden zwischen
0:00 und 6:00 Uhr – zu Zeiten
geringer Tarife (unter 12 Cent)
– war die Anlage nur in starken
Kälteperioden mit erhöhtem
Wärmebedarf des Gebäudes
in Betrieb.
Im Winter ergibt sich – bedingt
durch den hohen Wärmebedarf
und erhöhten BHKW-Laufzeiten
– eine hohe Stromeinspeisung in
das öffentliche Netz. Der Strom-
bezug ist in den Wintermonaten
nahe Null. In den Sommermo-
naten sinkt die Einspeisung
deutlich ab und der Strombezug
nimmt entsprechend zu.
KWK- und PV-Anlage
im Vergleich
Im Vergleich dazu ergibt sich
bei einer Photovoltaikanlage
(5,5 kWp = identische Leistung
zur installierten KWK-Anlage,
45° Südausrichtung), wie sie
aufgrund der geometrischen Ge-
gebenheiten auf diesem Gebäude
installiert werden könnte, ein anderes saisonales Verhalten. Die
Photovoltaikanlage produziert bei gleicher installierter Leistung ca.
5200 kWh (Simulation mit Wetterjahr 2011, Vergleichswert KWK
20800 kWh). In Bild 7 sind die monatliche Produktion sowie die
prozentuale Eigenverbrauchsdeckung und Eigenstromversorgung
dargestellt (Stundenmittelwerte). Es ergibt sich eine Eigenver-
brauchsdeckung von 68 % und eine Eigenstromversorgung von
24 %. Der hohe Eigenverbrauchsdeckungsanteil liegt über denen
üblicher Anlagen auf Einfamilienhäusern (etwa 30 bis 40 %), da
die Anlage verglichen mit der Wohnfläche kleiner dimensioniert
ist. Die installierte Leistung von 5,5kWp setzt jedoch eine voll-
ständige Nutzung der verfügbaren Dachfläche voraus und stellt
Saisonale Stromproduktion, Eigenverbrauchsdeckung und Eigenstrom-
versorgung
Vergleich zwischen PV- und KWK-Anlage
7
Mittlere Leistungsaufnahme (5 min-Werte), Tarifsignal sowie EEX-
Preis
Tageszeitlicher Verlauf
6
Stundenmittelwerte
Jahresdauerlinie der elektrischen Last
5
Mittelwerte über 5 min
Mittlerer Tageslastgang
4
Heizung«Technik
für das Gebäude eine realistische Größe dar. Durch die geringere
Stromproduktion der PV-Anlage gegenüber der KWK-Anlageergeben
sich deutlich höhere Strombezugsraten und somit ein geringerer
Eigenstromversorgungsanteil (KWK-Anlage 50 %). In Bild 8 ist
der Einfluss der verschiedenen Erzeugungseinheiten auf die
Leistung am Hausübergabepunkt (stündliches Mittel) dargestellt.
Die maximal auftretende Leistungsaufnahme wird durch keine
der Erzeugungseinheiten deutlich abgesenkt. Das BHKW erreicht
eine Absenkung auf 7 kW (ohne Erzeugungseinheit 8 kW), die PV-
Anlage hat nahezu keinen Einfluss (7,95 kW). Die Erzeugung führt
in keinem der Fälle, auch nicht bei kombiniertem Einsatz von PV
Tabelle 1: Übersicht über Gebäudekenndaten und Anlagentechnik des untersuchten Gebäudes
Gebäudekenndaten
Energiebezugsfläche (beheizte Wohnfläche) 465 m2
Bewohner 12
Wohneinheiten 5
Baujahr 1900
Witterungsbereinigter Gasbezug vor Umbau 145 kWh/m2a
Anlagentechnik
Wärmebereitstellung vor KWK-Anlage Zentraler Gaskessel
Warmwasserbereitstellung vor KWK-Anlage Elektrische Durchlauferhitzer
Anlagenbezeichnung SenerTec Dachs HKA G 5.5 S1 (MSR2)
Elektrische Leistung 5,5 kW
Thermische Leistung 14,8 kW (inkl. Abgaswärmetauscher)
Inbetriebnahme Oktober 2010
Pufferspeicher 1000 l + 1000 l
Spitzenlastkessel (Gas) 14 kW
und BHKW zu einer wesentlich
höheren Netzbelastung. Die
maximale Einspeisung beträgt
auch bei kombiniertem Einsatz
maximal 8,6 kW.
Die derzeitigen energie-
wirtschaftlichen Rahmenbe-
dingungen bieten keine An-
reize für eine stromgeführte
Betriebsweise. Standardmäßig
werden die KWK-Anlagen nach
dem mittleren Quartalspreis der
EEX-Börse vergütet und erhalten
somit keine volatile Vergütung.
Die Fluktuationen des im Rah-
men dieses Forschungsprojektes
generierten Tarifsignals bieten
nur geringe Anreize für eine
Verschiebung der Stromerzeu-
gung über die Möglichkeit der
Wärmespeicherung. In Zukunft
sind deutlich höhere Fluktuati-
CO2-Reduzierung mit
kosteneffizienten Lösungen
für Industriegebäude
Uponor Lösungen zum Heizen / Kühlen von Industriege-
bäuden sind energetisch und wirtscha lich hoche zient.
Sie eignen sich hervorragend für die Einbindung erneuer-
barer Energien und erfüllen so die Nutzungspfl ichten
gemäß dem Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz.
Uponor bietet Lösungen für die Einbindung von:
Geothermie und Umweltwärme
Energiegewinnung aus Biomasse
Energiegewinnung aus Prozessabwärme
Wärmerückgewinnung aus Drucklu
Kra -Wärme-Kopplung
Informieren Sie sich jetzt: www.uponor.de
Uponor GmbH T +49 (0)9521 690-0
Industriestraße 56 F +49 (0)9521 690-105
97437 Haßfurt E info.de@uponor.com
130046 Industrieflaechenheizung 210x144 4c.indd 1 11.02.13 16:53
Technik»Heizung
50 3/2013
onen für die Einspeisung sowie
den Strombezug zu erwarten,
wobei die Rahmenbedingungen
hierfür noch zu gestalten sind.
Möglich wäre beispielsweise
in Zukunft eine Spreizung, die
den aktuellen Primärenergie-
oder Emissionsfaktor im Netz
wiedergibt. Dieser kann dann
zwischen Null (vollständige En-
ergiebereitstellung aus erneu-
erbaren Energien) und 100 %
fossi lem Strom schwanken.
Darüber hinaus könnten auch
lokale Netzengpässe eingepreist
werden, um eine lokale Deckung
zu erreichen und keinen einheit-
lichen Preis für Gesamtdeutsch-
land. Hier sind rechtliche und
wirtschaftliche Rahmenbedin-
gungen zu schaffen, die eine
stärkere volatile und regionale
Preisbildung ermöglichen und
sowohl variable Preise für den
Strombezug als auch für die
Stromeinspeisung ermöglichen.
Emissionsminderung
Die Bedeutung der KWK-Techno-
logie zur Senkung der CO
2
-Emis-
sionen wird von vielen Stellen
hervorgehoben (vgl. Ziele der
Bundesregierung). Durch den
– theoretisch – hohen Gesamt-
wirkungsgrad ergeben sich im
Vergleich zur getrennten Erzeu-
gung Effizienzverbesserungen.
Darüber hinaus ergeben sich wei-
tere Verbesserungen durch die
geringeren spezifischen Emissi-
onen bei Stromerzeugung aus
Erdgas gegenüber dem heutigen
Brennstoffmix, der noch stark
durch Kohle geprägt ist.
Im vorliegenden Fall wurden
die Emissionen des Gebäudes
für Strom- und Gasbezug wit-
terungsbereinigt vor und nach
der Sanierung miteinander ver-
glichen sowie für eine hypothe-
tische energetische Sanierung
(Renovierungszustand 70 kWh/
m2a Nutzwärme für Warmwasser
und Raumwärme) mit Netzstrombezug und einer Umstellung
auf eine zentrale Warmwasserbereitung und modernen zentra-
len Heizungskessel (Bild 9). Gegenüber dem Ausgangszustand
ergeben sich Einsparungen von ca. 50 %, die jedoch teilweise
durch die Umstellung der Warmwasserbereitstellung von Strom
auf Gas bedingt sind.
Insgesamt sind die Einspa run gen stark abhängig von der
Ener gieeffizienz der Anlagentechnik. Hohe thermische Verluste
oder Zirkula tions verluste durch zentrale Warm wasserbereitung
führen zu einer deutlichen Reduktion der Einsparung.
Perspektivisch sind bei der Beurteilung dieser Ergebnisse zwei
weitere Punkte zu beachten: Zum einen sinkt der Emissionsfaktor
des Strommixes durch den Ausbau der erneuerbaren Energien,
so dass bei weiterem Ausbau der erneuerbaren Energien die
Einsparungen geringer ausfallen werden. Auf der anderen Seite
können KWK-Anlagen, die mit gasförmigen Brennstoffen betrieben
werden, wie im vorliegenden Fall, auch auf andere, erneuerbare
Brennstoffe (erneuerbares Methan) umgestellt werden und somit
in einer CO2-freien Energieversorgung Anwendung finden.
Wirtschaftlichkeit
Die Investitionen für die Umrüs tung der Anlagen lagen inklusive
Wärmespeicher und Montage bei 25 000 € (netto). Für die Wirt-
schaftlichkeit der Anlage ist ein direkter Verkauf des produzierten
Stroms an die Mieter eine wichtige Grundlage. Im vorliegenden
Fall haben die Mieter gemeinsam mit dem Vermieter für den
Betrieb der KWK-Anlage eine GbR gegründet. Dies hat den wirt-
schaftlichen Vorteil, dass keine EEG-Umlage abgeführt werden
muss. Alternativ kann der Vermieter auch direkt als Stromanbieter
auftreten, in diesem Fall gilt es allerdings weitere gesetzliche
Rahmenbedingungen zu beachten [5].
Bei einer dynamischen Kos ten betrachtung und Annahme der
KWK-Anlage als Ersatzinvestition (also unter Berücksichtigung
der vermiedenen Kosten einer konventionellen Heizung) weist
die Anlage nach einem Betrachtungszeitraum von 15 Jahren
ein positives Endvermögen von ca. 9500 € auf. Durch günstige
Veränderungen am Strom- und Gasmarkt (steigende Stromein-
kaufspreise, weniger stark steigende Gasbezugs preise) kann
sich die Wirtschaftlichkeit verbessern. Ohne Anrechnung als
Ersatzinves tition erreicht die Anlage kein positives Endvermögen.
In jedem Fall vergrößert eine KWK-Anlage gegenüber einer
konventionellen Heizungsanlage den Verwaltungsaufwand
während des Betriebs [6]. Die derzeitigen politischen und en-
ergiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen müssen stärker auf
kleine dezentrale KWK-Anlagen und deren Betriebskonzepte
zugeschnitten werden. Der bürokratische Aufwand zum Betrieb
Mini-KWK-Einsatz im Betriebsjahr 2011
Kosten und Erlöse
10
Daten aus Verbrauch und Gutschriften durch die Vor-Ort-Stromerzeu-
gung verschiedener Sanierungszustände und Anlagentechnik
Emissionen und Primärenergieverbrauch
9
0
10
kW
- Einspeisung
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
2
4
6
8
-2
-4
-6
-8
-10
+ Bezug ohne Erzeugung
KWK
PV
KWK + PV
Stundenmittelwerte, positiv Strombezug, negativ Stromeinspei-
sung am Hausübergabepunkt bei unterschiedlichen dezentralen
Erzeugungs einheiten
Leistung am Hausübergabepunkt
8
Heizung«Technik
www.tab.de 51
Info
Abschlussbericht
Die Kurzfassung und der vollständige Abschlussbericht können auf der
Homepage des Lehrstuhls Bauphysik und technische Gebäudeausrüs-
tung abgerufen werden:
http://www.arch.uni-wuppertal.de/Forschungs_und_Lehrbereich/
Bauphysik_und_technische_Gebaeudeausruestung/abgeschl_pro-
jekte/kwk/
perma-trade Wassertechnik GmbH
Röntgenstraße 2 · 71229 Leonberg
Tel. 07152 / 9 39 19-0 · Fax 07152 / 9 39 19-35
www.perma-trade.de · info@perma-trade.de
permasolvent® primus
Kalkschutzsysteme
für die Trinkwasser-
installation
Schützt Wärmetauscher
wirkungsvoll vor Kalk-
ablagerungen
Bestens geeignet beim
Einsatz von thermischen
Solaranlagen ab einer
Wasserhärte von 12 °d
Wertvolle Mineralien
bleiben vollständig im
Trinkwasser erhalten
Optional mit potential-
freiem Kontakt für Objekte
mit intelligenten Gebäude-
managementsystemen
erhältlich
Umweltgerechte
Kalkschutzsysteme
zur Sicherung der
Energieeffizienz von
Wärmetauschern
u
m
w
e
l
t
g
e
r
e
c
h
t
e
w
a
s
s
e
r
b
e
h
a
n
d
l
u
n
g
®
Wasserbehandlung mit Zukunft
PT-P 25: 2 m3/h
PT-P 40: 4 m3/h
PT-P 40/2: 8 m3/h
PT-P 40/3: 12 m3/h
Besuchen Sie uns
vom 12.-16.3.2013
auf der ISH Frankfurt
Halle 5.1, Stand D78
der Anlage muss verringert werden. Das EEG bei der Photovoltaik hat ge-
zeigt, dass einfache, übersichtliche Formalitäten und eine Planungssicherheit
unterstützend wirken.
Verglichen mit anderen Maßnahmen zur CO2-Minderung in Bestandsgebäu-
den ist die KWK konkurrenzfähig. Dies gilt insbesondere bei den tendenziell
hohen Kosten baulicher Sanierungsmaßnahmen zur Energieeinspa rung in
gründerzeitlichen Gebäuden (denkmalschutzgerechte Fenster, Innendämmung,
Wärmebrückensanierung …). Wird also im Kontext der Energiewende und
des Klimaschutzes auch von dieser Gebäudeklasse zukünftig ein Beitrag ge-
fordert, bieten KWK-Anlagen eine der wesentlichen Handlungsmöglichkeiten.
Ausblick
Der weitere Ausbau der Mini-KWK hängt stark von den gesetzlichen, energie-
wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen ab. Die aktuellen
Entwicklungen sprechen dafür, dass dezentrale KWK-Anlagen einen Beitrag
zur effektiven Stromerzeugung und Stabilisierung des Netzes leisten können.
Richtig gesteuert können sie die Stromerzeugung aus den fluktuierenden
und saisonal schwankenden Erneuerbaren Energien flankieren. Die Politik ist
aufgefordert, diesen möglichen Beitrag zu erkennen und den Ausbau unter
Beachtung innovativer Steuerungskonzepte zu unterstützen.
Danksagung an die Förderer
Besonderer Dank gilt der Stiftung Zukunft NRW und den Wuppertaler
Stadtwerken WSW, durch deren finanzielle Unterstützung dieses Projekt
mög lich geworden ist.
Literatur
[1] ebök Ingenieurbüro für Energieberatung, Haustechnik und ökologische Konzepte:
Klimaschutzkonzept Stadt Wuppertal. Haustypenblätter zur Gebäudetypologie.
Bestandsaufnahme. Einsparmaßnahmen. Tübingen, 1995.
[2] Einbindung von Zuhause Kraftwerken in Smart Grids. Kurzgutachten im Auftrag
der Lichtblick AG. März 2012. http://www.lichtblick.de/h/aktuell_361.php?id_
rec=226 (abgerufen am 20.11.2012)
[3] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Richtlinien
zur Förderung von KWK-Anlagen bis 20 kWel. Elektronischer Bundesanzeiger vom
17. Januar 2012.http://www.bafa.de/bafa/de/energie/kraft_waerme_kopplung/mini_
kwk_anlagen/vorschriften/rili_minikwk.pdf (abgerufen am 04.11.2012)
[4] VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.: VDE Studie.
Smart Distribution 2020, Virtuelle Kraftwerke in Verteilungsnetzen. Technische,
regulatorische und kommerzielle Rahmenbedingungen. Frankfurt am Main, 2008.
[5] Steuerliche Konzepte für Vermieter und BHKW-Betreiber, Vortrag im Rahmen
der Veranstaltung Blockheizkraftwerke in Mehrfamilienhäusern am11.05.2012 in
Kaiserslautern, http://www.eor.de/fileadmin/downloads/2012/KWK-Offensive_2012/
Mehrfamilienhaeuser_2012/04_Gerlach__Vortrag_Kaiserslautern_11.05.2012__-_
Steuerliche_Konzepte.pdf(abgerufen am 19.11.2012)
[6] Schlussbericht zum Vorhaben „Dezentrale Stromerzeugung im Kleinleistungsbe-
reich als Beitrag zur Emissionsminderung im Gebäudebestand – Potentialanalyse
und beispielhafte Umsetzung für Hauseigentümer in NRW.“ http://www.arch.uni-
wuppertal.de/Forschungs_und_Lehrbereich/Bauphysik_und_technische_Gebaeu-
deausruestung/abgeschl_projekte/kwk/p_pics/Schlussbericht_westlb_120530.pdf
(abgerufen am 20.11.2012)