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Kraft-Wärme-Kopplung löst Probleme im Feriendomizil

Hydraulikpläne für alle Fälle

Kraft-Wärme-Kopplung ist also keine sensible Technik, die nur verständnisvollen, umwelt- und innovationsfreudigen Bauherren empfohlen werden sollte? "Nein, überhaupt nicht. Sie ist robust und stabil, nur muss man bestimmte Randbedingungen einhalten. Wie bei jeder anderen Technologie auch, genauso wie bei einer Wärmepumpe oder selbst bei einem Brennwertkessel. Diese Randbedingungen sind für die »XRGI«-Typen detailliert zu Papier gebracht beziehungsweise digital aufbereitet. EC Power hat für beinahe jede Konfiguration, inklusive Einbindung beinahe jedes Kessels jedes Herstellers, und für beinahe jede Schaltung ein ganz konkretes hydraulisches Schema erarbeitet. Daran muss man sich natürlich halten und nicht irgendwelche Dinge ändern oder weglassen. Eingeräumt, KWK erfordert etwas mehr Aufwand als andere Systeme. Aber dafür gibt es solche Unterlagen und zudem genügend Spezialisten, die den Planern und Anlagenbauern zur Seite stehen. Wie wir zum Beispiel", so Babok.

Das Hydraulikschema der KWK-Anlage in Zempin.
Quelle: EC Power
Das Hydraulikschema der KWK-Anlage in Zempin mit dem BHKW "XRGI 1", dem vorhandenen Spitzenlastkessel und dem neuen Pufferspeicher. Der Swimmingpool ist über "Heizkreis IV" angebunden.

An den "XRGI"-Aggregaten selbst sei nichts auszusetzen. EC Power verkaufe im Leistungsband 6 bis 20 kWel die meisten Maschinen in Europa. "Die wissen, wie KWK geht", sind Kraftland und AEP einer Meinung, "sonst könnten sie für das Modell »XRGI 15« nicht ein Wartungsintervall von 8.500 Stunden anbieten. Die für EC Power modifizierte Toyota-Maschine läuft mit 1.500 Umdrehungen pro Minute. Bei einem Pkw entspricht das einer Durchschnittgeschwindigkeit von 50 km/h – mithin einer Wartung von rund alle 400.000 km."

Quelle: EC Power
Das neue Blockheizkraftwerk im Appartement-Komplex: Das "XRGI 15" (15 kWel und 30 kWth) von EC Power ersetzte die bestehende BHKW-Zweierkaskade.

EC Power betreibe darüber hinaus in Berlin eine eigene Akademie. Da könne man die entsprechenden Kurse belegen und sich schlau machen. "Die meisten Störungen laufen einfach deshalb auf, weil der Errichterbetrieb die Installation nicht so umgesetzt hat, wie sie die Planung vorgegeben hat. Er nimmt andere Materialien, er vergisst Filter oder Gasströmungssicherungen einzubauen, die Querschnitte der Elek­troleitungen stimmen nicht mit denen in der Zeichnung überein, die Ladepumpen sind nicht an der BHKW-Steuerung angeschlossen usw. All das fanden wir in Zempin vor. Allerdings auch Planungsfehler. Die BHKW-Kaskade war nicht auf die Poolbeheizung abgestimmt."

Zu heißer Rücklauf

Konkret zum Poolthema ist zu sagen, dass hier eine Rücklauftemperaturbegrenzung fehlte. Zwischen dem Schwimmbad und dem BHKW sitzt zwar ein Wärmeübertrager, aber wenn der keine Wärme abgibt, weil die Wassertemperatur ihren Sollwert hat, fließt der Vorlauf sozusagen direkt wieder als Rücklauf zur Maschine. Eine Motorkühlung ist dann nicht mehr gewährleistet. Das BHKW schaltet ab. Das kommt der Laufzeit natürlich nicht zugute. Die Regelung hätte hierauf reagieren und kälteres Rücklaufwasser aus den Heizkreisen beimischen müssen.

Die technischen Mängel führten nicht nur zu hohen Wartungs- und Reparaturkosten. Ganz besonders schlug der lange Stillstand der Maschinen negativ zu Buche. Denn nun musste mangels Eigenstromnutzung Netzstrom zugekauft werden. "Und schließlich addierte sich zu dem hohen Wartungsaufwand, den erhöhten Kosten aufgrund der Kaskadierung mit zwei Wartungsverträgen und einer mangelhaften Auslegung der Anlage, gerade in Bezug auf die Poolheizung, noch die unzureichende administrative Betreu­ung des Heizungssystems beziehungsweise der Eigentümer." Was damit gemeint ist: Wer beantragt etwa bei einer Eigentümergemeinschaft beim Hauptzollamt die Rück­erstattung der gezahlten Energiesteuer für den BHKW-Brennstoff? In Zempin reicht dieser Betrag an knapp 20.000 Euro heran.

Die Maßnahmen

2016 legten Kraftland und EC Power Partner AEP der "ETG Südwind" einen Sanierungsplan mit einer Kostenschätzung vor. Die Maßnahme basiert im Wesentlichen auf einer neuen KWK-Anlage, nämlich dem Typ "XRGI 15" von EC Power, des Weiteren auf der Nutzung des vorhandenen Spitzenlastkessels, der Installation eines Pufferspeichers mit 1.000 l Inhalt, der Montage und Inbetriebnahme durch einen zertifizierten Betrieb, einem Wartungsvertrag und einem Finanzierungsservice.

Pufferspeicher in einem Heiztechnikraum.
Quelle: EC Power
Der nachträglich aufgestellte Pufferspeicher (1.000 l) dient der Erweiterung des Energiemanagements (Laufzeiterhöhung).

Über zehn Jahre betrachtet, kommt unter dem Strich eine prognostizierte Ersparnis von über 150.000 Euro gegenüber dem Ist-Zustand heraus. Diesen Betrag teilen sich einerseits die Reduktion der Betriebskosten und andererseits die abrufbaren Fördergelder nebst den Entlastungen in den verschiedenen Abgaben, wie Energiesteuer-Rückerstattung, EEG-Umlage und anderes. In der Prognose steht zwar ein höherer Gasverbrauch von etwa 100.000 kWh aufgrund der angesetzten 6.720 Betriebsstunden pro Jahr für das "XRGI 15". Nur bedeuteten die bei einem Gaspreis von etwa 4 Cent/kWh eine Mehrausgabe von 4.000 Euro. Demgegenüber steht wegen der hohen KWK-Eigennutzung nur noch ein Bezug von 18.300 kWh Netzstrom zum Preis von total 4.750 Euro pro Jahr im Vergleich zu den 81.000 kWh der unsanierten Anlage, respektive einer Belastung von 21.000 Euro, ergo eine Differenz von etwa 16.000 Euro.

Das Diagramm zeigt den Stromproduktion des neuen BHKW im Vergleich zum Strombedarf des Appartement-Komplexes und zum Eigenverbrauch.
Quelle: EC Power
Ein Ergebnis des ersten Betriebsjahrs: Die Stromproduktion des neuen BHKW im Vergleich zum Strombedarf des Appartement-Komplexes und zum Eigenverbrauch.

Ein erstes Ergebnis

Im Jahr 2017 startete der Umbau. Von der Betriebsphase von gut einem Jahr liegen erste Ergebnisse vor. Die bestätigen die im Jahr zuvor präsentierte Wirtschaftlichkeitsprognose, unter anderem die geplante preiswerte Stromproduktion des "XRGI 15" zu mehr als 6.000 Stunden im Jahr. Das schaffte nicht nur diese Leistung, sondern lief bisher auch absolut störungsfrei.

Dienstag, 08.10.2019

Von Bernd Genath
Freier Journalist