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KWK

Mikro-BHKW tut weit mehr als seine Pflicht

Donnerstag, 17.05.2018

Zahlen und Kosten

Für das 20-Wohneinheiten-Objekt legt der Berndt Enersys-Ingenieur spezifische Zahlen vor. Der Verkaufspreis des "XRGI"-Stroms an den regionalen Versorger richtet sich nach den Tarifen der Leipziger Strombörse. In 2017 lag er im Mittel bei 3,80 ct/kWh. Damit gab es für die 21.222 kWh Netzeinspeisung 806 Euro. Dazu addierte sich für diese Menge der KWK-Bonus von 8,0 Cent je kWh, ergo 1.698 Euro. Den Eigenverbrauch, der sich im Objekt auf den Allgemeinstrom begrenzt, bezuschusst das KWK-Gesetz mit 4 ct/kWh, folglich mit 94 Euro in der Vogelsanger Straße. Ferner zahlte das Finanzamt 461 Euro Energiesteuer zurück. Die vermiedene Netznutzung brachte 64 Euro ein. Insgesamt stehen auf der Einnahmenseite also 3.123 Euro.

Die Ausgabenseite von insgesamt 24.630 Euro pro Jahr – ohne die Investitionskosten – setzt sich aus dem Strombezug von 77.442 kWh beziehungsweise 18.586 Euro zusammen, aus dem Servicevertrag von 1.533 Euro sowie aus dem Erdgasverbrauch in Höhe von 4.474 Euro (BHKW plus Spitzenlastkessel). Einnahmen zu Ausgaben gegengerechnet, stehen unter dem Strich ca. 21.500 Euro Betriebskosten pro Jahr. Die in der Vorlage bereits berücksichtigte EEG-Umlage beträgt seit 2017 für KWK-Strom 40 Prozent des momentan gültigen Satzes von 6,8 ct/kWh, folglich 2,72 ct. Dabei ist es gleichgültig, ob eingespeist oder selbst verbraucht wird.

Vergleich von Netzeinspeisung und Strom-Eigennutzung des Neubaus in der Vogelsanger Straße in Köln.
Quelle: Genath
Vergleich: Netzeinspeisung vs. Strom-Eigennutzung.

Die Jahresbetriebskosten reduzieren sich im angesprochenen Objekt relativ bescheiden um etwa 1.000 Euro gegenüber einer – nicht gestatteten – reinen Kesselinstallation. Eingerechnet allerdings schon ein "XRGI"-Wartungsvertrag von rund 1.500 Euro pro Jahr.

Die aktuelle Situation präsentiert sich so, dass von den produzierten 23.580 kWh Elektrizität 21.222 kWh ins öffentliche Netz fließen. Die Differenz von 2.358 kWh sorgt für Flur- und Kellerlicht und Aufzugsbetrieb. In Mietobjekten fällt der Allgemeinstrom dieser Art amtlich in die Einstufung "Eigenstrom" und erhält damit die entsprechenden Vergünstigungen nach EEWärmeG.

Übersicht über die Betriebskosten und Einnahmen des Neubaus in der Vogelsanger Straße in Köln.
Quelle: Genath
Übersicht: Betriebskosten und Einnahmen.

Was berücksichtigt werden sollte

Bei der Ermittlung der günstigsten Variante zur Erzeugung erneuerbarer Wärme spielt auch die Unterbringung der Technik eine Rolle. Der Auftraggeber verlangte, Platz zu sparen, weil all das, was die Installation beansprucht, nicht mehr an Raum vermietet werden kann.

Das "XRGI 6" begnügt sich mit einer Stellfläche von 0,6 m2, die Komponenten, wie Wärmeverteiler und Steuerungseinheit, hängen an der Wand. Ebenfalls der Gas-Brennwert-Spitzenlastkessel von Buderus mit einer Leistung von 80 kW. Die beiden Speicher zur Trinkwarmwasserbereitung und als Heizungspuffer müssen nicht zwangsläufig beim BHKW stehen. In Köln passte einer von ihnen noch in die Räumlichkeit im Tiefgeschoss hinein, der zweite kam in einen Nebenraum.

Bei einer Wärmebedarfsdeckung von 91 Prozent muss der Kessel maximal 200 bis 300 Betriebsstunden im Jahr dem BHKW zuarbeiten. "Im höherwertigen Wohnungsbau, wie hier an der Vogelsanger Straße, sind Fußbodenheizungen eine Selbstverständlichkeit. Das heißt, es kommt ein relativ kalter Rücklauf zurück. Die hydraulische Schaltung ist so ausgelegt, dass bei zugeschaltetem Kessel, an ganz kalten Tagen, das BHKW den Heizungsrücklauf um 15 oder 20 K anhebt und dann weiter an den Kessel reicht. Der muss nur noch wenig nachheizen. Er kommt bei dieser Rücklaufführung zwar nicht mehr ins Kondensieren oder nur noch geringfügig.

Die Grafik erklärt die hydraulische Schaltung mit Rücklauftemperaturanhebung.
Quelle: Genath
Hydraulische Schaltung mit Rücklauftemperaturanhebung: Der Spitzenlastkessel schaltet aber erst zu, wenn die Einspritztemperatur des BHKW "XRGI 6" allein nicht ausreicht, um auf die verlangte Vorlauftemperatur zu mischen.

Aber das macht nichts, weil wir nur von wenigen hundert Betriebsstunden im Jahr sprechen und sich der Kondensationsgewinn des Weiteren wegen der im Turnus hohen Temperaturen zur Warmwasserbereitung ohnehin in Grenzen halten würde. Das ist ja ebenfalls ein entscheidender Vorteil eines BHKW im Vergleich zu den Alternativsystemen Solaranlage oder Wärmepumpe. Auf Knopfdruck, sprich Befehl der Regelanlage, erreichen die dieses Temperaturniveau nicht."

Einfache Förderung für das BHKW

Der Projektingenieur macht noch auf einen anderen Punkt aufmerksam, der bei einer KWK-Planung zu berücksichtigen sei: "Generell erzielen Blockheizkraftwerke mit einem Brennwert-Wärmeübertrager einen besseren Primärenergiefaktor. EC Power bietet diese Lösung auch an, weil sich so das Thema EnEV und EEWärmeG noch besser darstellen lässt. Der Nachteil ist jedoch der, dass ein Brennwert-Wärmeübertrager die zusätzlich aus dem Abgas gewonnene Energie wieder in das System einspeist.

Und wegen dieses höheren Temperaturniveaus gehen dem »XRGI« Laufstunden verloren. Je nachdem, welches Projekt Sie vor sich haben, können das zwischen 100 bis 500 Stunden sein. Die fehlen Ihnen auf der Stromseite, ganz besonders, wenn es Eigenverbrauch sein könnte. Der holt ja das ausgegebene Geld zurück. Wirtschaftlich gesehen, liegt der alternative Kondensationsgewinn weit darunter. Dem steht jedoch gegenüber, dass ein durch das BHKW abgesenkter Primärenergiefaktor den Primärenergiefaktor des gesamten Objekts verbessert. Heißt, auf eine außergewöhnliche Dämmung des Objekts kann verzichtet werden."

Der weitere Vorteil eines niedrigen Primärenergiefaktors könnte die Einstufung in ein KfW-55-Objekt sein. Der KWK-Experte macht darauf aufmerksam: "Wenn es der Objekttyp und die Nutzung erlauben, sollten Sie an eine relativ große Maschine denken, die den Großteil des Jahresheizwärmebedarfs abdeckt. Denn wenn Sie allein wegen dieses BHKW in die Kategorie KfW-55 rutschen, ist quasi die gesamte Anlage finanziert, weil das KfW-Programm 153 »Energieeffizient Bauen« einen Tilgungszuschuss von 5.000 Euro je Wohneinheit gewährt. Für ein Zehnfamilienhaus sind das 50.000 Euro, für ein Zwanzigfamilienhaus 100.000 Euro."

So viel Strom wie möglich

Ans Geld, sprich an die Streckung der Laufstunden des preiswert Strom produzierenden BHKW, sei ebenfalls bei der Beladung des Heizungspuffers einerseits und Trinkwarmwasserspeichers andererseits gedacht. Die beiden haben in Köln ein Volumen von je 800 Liter. Den Warmwasserbehälter heizen bei Bedarf beide Wärmeerzeuger auf, sowohl das "XRGI 6" als auch der Buderus-Kessel. Den Pufferspeicher dagegen bedient ausschließlich die EC Power-Maschine.

Diese hydraulische Feinheit sollte man nämlich nicht übersehen: "Wenn auch der Kessel auf denselben Puffer fährt, stiehlt er dem BHKW Laufzeitstunden. Der Kessel springt ja nur an kalten Tagen, bei hohem Wärmebedarf, an. Dann kann er seine Kilowatt über den gemeinsamen Vorlauf mit dem »XRGI« auch am Speicher vorbei direkt in die Fußbodenheizungen schieben. So nimmt der Spitzenlast-Wärmeerzeuger dem BHKW nicht das notwendige Puffervolumen weg und schränkt damit nicht die Stromproduktion ein."

Generell sei hier für Gebäude mit hohem Eigenstrombedarf angefügt: Die Regelungstechnik von EC Power kann neben der normalen Modulation, anhand der Pufferladung, auch eine Echtzeit-Modulation zum aktuellen elektrischen Gebäudelastgang vornehmen, falls nicht gerade die gesamte Wärmeleistung benötigt wird. Dieser zusätzliche Spareffekt bewirkt einen höheren Stromeigenverbrauchsanteil und nennt sich wärmegeführter-stromoptimierter Betrieb.

Von Bernd Genath
Düsseldorf
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