KWK

KWK-Markt zeigt sich vielschichtig

Hersteller unterstreichen Bedeutung als Effizienztechnologie

Donnerstag, 30.07.2015

Das Marktgeschehen für Anlagen mit effizienter, dezentraler KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) war im vergangenen Jahr geteilt. Während sowohl die Mikro-KWK als auch Großanlagen über 1 MW einen regelrechten Nachfrageeinbruch erlebten, konnten Hersteller von KWK-Anlagen mit einer elektrischen Leistung zwischen 10 kW und 1 MW noch einmal zulegen. Hersteller und Verbände zeigten sich auf den Frühjahrsmessen angesichts einer Verunsicherung durch die Politik besorgt über die weitere Entwicklung.

Ein Blockheizkraftwerk.
Quelle: Verena Donnerbauer
Die effiziente, dezentrale Energieversorgung mittels Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) gilt als eine tragende Säule der Energiewende. Für den Einsatz empfehlen sich kompakte Blockheizkraftwerke (BHKW). Während der Markt im vergangenen Jahr insgesamt leicht zurückging, stieg die Nachfrage für KWK-Anlagen im Leistungsbereich zwischen 10 kW und 1 MW deutlich an. Bedarf wurde besonders aus den Bereichen Gewerbe und Industrie, Altenheime und Hotels gemeldet.

Die dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) gilt als eine tragende Säule der Energiewende. Überall dort, wo der Strom und die bei der Stromerzeugung anfallende Abwärme möglichst auch selbst genutzt werden können, ergeben sich ideale Einsatzbereiche – ob im Ein­familienhaus, Gewerbe, Industrie oder Krankenhaus. Realisiert wird sie im kleinen Leistungsbereich meist mit Blockheizkraftwerken (BHKW). Die elektrische Leistung liegt bei der Mikro-KWK um 1 kW, bei der Mini-KWK zwischen rund 3 und 50 kW. Viele Hersteller informierten auf den diesjährigen Frühjahrsmessen ISH und Hannover Messe über ihr breites Produktangebot. 

Der Markt zeigte sich im vergangenen Jahr äußerst vielschichtig. Insgesamt ist die Anzahl der beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) zugelassenen neuen, modernisierten und nachgerüsteten KWK-Anlagen um 1,8 Prozent auf 6.784 zurückgegangen. Besonders betroffen waren der kleine und der große Leistungsbereich. So erlebte die Mikro-KWK unter 2 kW einen Einbruch um 36 Prozent auf 1.260 An­lagen. Auch die Mini-KWK musste im ­unteren Bereich zwischen 2 und 10 kW einen leichten Rückgang verzeichnen, um 1,5 Prozent auf 2.431 Anlagen. Mini-KWK im Bereich zwischen 10 und 50 kW hingegen konnte um 23 Prozent auf 2.186 Anlagen zulegen. Bei KWK-Anlagen mit Leistungen zwischen 50 kW und 1 MW stieg die Nachfrage gar um 45 Prozent auf 799 Anlagen. Bei über 1 MW hingegen brach der Markt um 27 Prozent auf nur noch 108 Anlagen ein. 

Wie der Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung (B.KWK) vermeldete, liege es nun auch an der Politik, wie sich der Ausbau der KWK weiter entwickelt und wie die KWK in das sich wandelnde System der Energieversorgung eingebunden werden kann. Die von Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel in den im Frühjahr veröffentlichten Eckpunkten zur bevorstehenden Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) vorgeschlagene Neudefinition des KWK-Ausbauzieles und die Streichung der Zuschläge für eigengenutzten Strom aus neuen KWK-Anlagen lehne man ab. Diese würden den Zubau neuer KWK-Anlagen zum Erliegen bringen, betonte Berthold Müller-Urlaub, Präsident des B.KWK. 

Müller-Urlaub hob die Bedeutung der KWK als Effizienztechnologie hervor. "Sie ist in der Lage, den politisch gewünschten weiteren Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung aus Wind und Sonne zu ermöglichen und eine Integration in die Versorgungsnetze Strom, Wärme, Kälte und Gas zu realisieren. In Verbindung mit Wärme- und Kältespeichern ist die KWK flexibel und kann strommarktorientiert betrieben werden." Für Strom aus KWK-Anlagen stellte der B.KWK auf der Hannover Messe erstmals der breiten Öffentlichkeit ein Gütesiegel vor: "Der blaue Strom". Als eigene Marke soll der Strom aus KWK für Kunden identifizierbar werden und den Erzeugern als Alleinstellungsmerkmal dienen. Das Zertifikat würde der Bundesverband erteilen. Dies gebe dem Verbraucher die Sicherheit, dass "Der blaue Strom" auch tatsächlich aus hocheffizienten KWK-Anlagen kommt. "Blau steht dabei für ressourcenschonende und effiziente Produkte und Technologien", erklärte Müller-Urlaub. Dies finde man auch bereits als Umweltzeichen "Der blaue Engel" oder im Automotiv­bereich als "BlueMotion". 

"Während grüner Strom aus regene­rativen Quellen stammt, lässt sich elekt­rische Energie aus KWK-Anlagen am Markt bisher nicht identifizieren", er­läuterte Müller-Urlaub. "Obwohl KWK-Strom besonders umweltfreundlich ist, fand er bisher zusammen mit Strom aus Atomkraftmeilern und herkömmlichen Kraftwerken als Graustrom seinen Weg zum Endkunden. KWK-Anlagen greifen neben Biomasse und Bioenergie zwar auch auf fossile Brennstoffe als Energieträger zurück, nutzen die Primärenergie aber hocheffizient. Denn im Gegensatz zu rein stromproduzierenden konventionellen Kraftwerken geben sie die ungenutzte Abwärme nicht einfach in die Umwelt ab, sondern stellen diese neben dem erzeugten Strom als verkaufsfähiges Produkt bereit. Moderne KWK-Anlagen erreichen auf diese Weise einen Gesamtnutzungsgrad von bis zu 90 Prozent. Einher geht dieser mit einem reduzierten Schadstoffausstoß." 

Ein weiterer Schlüsselfaktor der Energiewende sei der Wechsel hin zu dezentralen Systemen. Auch hier punkte die KWK. "Nicht riesige Kraftwerkskomplexe, sondern dezentrale, flexible und bedarfsgerechte Anlagen in unmittelbarer Nähe zu den Verbrauchern sind die ­Domäne der KWK", so der B.KWK-Präsident. "Dies können Heizkraftwerke mit Nah- und Fernwärmesystemen in Kommunen genauso sein wie Objektversorgungsanlagen in Industrieparks, Krankenhäusern, Wohnsiedlungen oder Mehr- und Einfamilienhäusern. So rücken Erzeuger und Verbraucher näher zu­sammen, was sich nicht zuletzt in einem Wegfall von Leitungs- und Umwandlungsverlusten widerspiegelt und einen teuren Netzausbau zumindest teilweise überflüssig macht." 

Müller-Urlaub hob auch die Grundlastfähigkeit der KWK hervor, also die konstante Bereitstellung elektrischer Energie für eine stabile Stromversorgung. Während Solar- und Windkraftanlagen stark von Tageszeit und Wetter abhängen, sind KWK-Anlagen grundsätzlich grundlast­fähig. Ähnlich verhält es sich mit der Spitzenlastfähigkeit. Da sich KWK-An­lagen in der Regel schnell hochfahren lassen, kann auf erhöhten Verbrauch zeitnah reagiert werden. Für eine optimale Nutzung von Strom und Wärme ist die örtliche Nähe zwischen Erzeuger und Verbraucher ein wichtiger Faktor. Dieser dezentrale Ansatz ist eines der Schlüsselkonzepte der Energiewende. 

"Die Politik darf die Potentiale der KWK nicht verspielen, denn KWK bleibt für ein Gelingen der Energiewende unverzichtbar", unterstrich auch Marcus Bort, Vorstandsvorsitzender des ESCO Forum im ZVEI und Leiter Dezentrale Energielösungen bei EnBW Sales und ­Solutions. Die Contracting-Branche befürchte derzeit, dass die KWK ihr volles Potential beim Klima- und Ressourcenschutz zukünftig nicht weiter entfalten kann. Dabei bleibe KWK für dezentrale Versorgungslösungen die Schlüsseltechnologie – besonders auch zur Integration erneuerbarer Energien.

  Contracting und der Einsatz von KWK seien essentielle Säulen zur Erreichung der Energieeffizienzziele und damit elementarer Baustein zum Gelingen der Energiewende, betonte Bort. "Durchschnittlich 20 bis 30 Prozent Steigerung der Energieeffizienz und CO2-Einsparungen werden in den einzelnen Projekten verwirklicht. Und das Potential am Markt ist noch längst nicht ausgeschöpft." Die Bundesregierung hatte mit der letzten Novelle des KWKG im Jahr 2012 das Ziel gesetzt, den Anteil von KWK-Anlagen an der Stromerzeugung bis zum Jahr 2020 auf 25 Prozent zu erhöhen. Nach der aktuellen Lage würde man zwar nur bei 20 Prozent landen, so Bort. Doch solle das Ziel zumindest nicht aufgegeben werden. 

Viele Hersteller von KWK-Anlagen (ob mit Verbrennungsmotoren oder mit Stirling) nutzten das Frühjahr, um über Ihr aktuelles Produktprogramm und Neuentwicklungen sowie über die Markterfahrungen des vergangenen Jahres zu informieren. Darunter auch Bosch Thermotechnik. Uwe Glock, Vorsitzender der Geschäftsführung, konnte berichten, dass eine starke Nachfrage im deutschen Markt ein deutliches zweistelliges Wachstum bei Bosch KWK Systeme zur Folge hatte. "Aufgrund langjähriger Erfahrung, rechtzeitiger Vorsorgemaßnahmen und flexibler Fertigungsmöglichkeiten konnten wir der hohen Nachfrage gerecht werden und gehen von Marktanteilsgewinnen aus." Aufgrund der derzeitigen politischen Rahmenbedingungen gehe man für die nahe Zukunft von einem eher verhaltenen BHKW-Markt aus. Glock: "Grundsätzlich sind BHKW eine im Markt fest etablierte Technik, die unabhängig von der Gesetzgebung aufgrund ihrer überzeugenden Eigenschaften installiert wird und die ­einen wichtigen Baustein für die Energiewende darstellt." 

Unter dem Thema Energieerzeugung 4.0 präsentierte Bosch die neue Produktfamilie Master Energy Control (MEC System).

Die neue Produktfamilie Master Energy Control.
Quelle: Verena Donnerbauer
Bosch vereint mit der neuen Produktfamilie Master Energy Control (MEC System) verschiedene Bosch Energieerzeugungsanlagen zu einem intelligenten Gesamtsystem.

Damit können Strom-, Dampf- und Heißwassererzeuger von Bosch zu intelligenten Systemen vereint werden. Die direkte Kommunikation zwischen den Anlagenkomponenten, wie BHKW und Dampfkessel, ermöglicht höhere System-effizienz und verlängert die Anlagenlebensdauer. Die intuitive Bedienoberfläche ermöglicht es, schnell und übersichtlich den Zustand von Anlagen einzusehen und auszuwerten. Mit der optionalen Fernanbindung MEC Remote können Betreiber aus der Ferne auf ihre Anlagen zugreifen. Auf Wunsch stehen Experten des Bosch Service online mit Hinweisen und Optimierungsvorschlägen zur Seite. 

Seitens der BDR Thermea Gruppe informierten Brötje, Remeha und SenerTec über Angebote im Bereich der KWK. Unter anderem haben Brötje und SenerTec eine Kooperation gestartet, um zu zeigen, dass sich BHKW und Wärme­erzeuger der beiden Hersteller einfach miteinander kombinieren lassen. Immer ­wieder seien Planer und Fachhandwerker gefordert, verschiedenartige Wärmeerzeuger in ein Heizungssystem einzubinden – beispielsweise ein Gas-Brennwertgerät in Kombination mit einem BHKW. Um dies so einfach wie möglich zu gestalten, lassen sich jetzt Hydraulikschemen abrufen, die speziell die Kombination von Brötje Wärmeerzeugern mit einem SenerTec BHKW aufzeigen. Dabei werden auch die Aspekte Verteilung, Pufferspeicher, Trinkwassererwärmung, Solar und Regelung berücksichtigt. Wie man betont, soll damit die Kompatibilität der einzelnen Wärmeerzeugerarten untereinander erhöht werden, die jeweils bestehenden Vertriebswege der beiden Marken blieben aber unangetastet bestehen. 

Mit Blick auf den Markteinbruch der Mikro-KWK in Deutschland im vergangenen Jahr unterstrich Sten Daugaard-Hansen, Geschäftsführer von Brötje, ­seine Einschätzung, dass die dezentrale Energieversorgung an Bedeutung gewinnen werde – aber leider "nicht so schnell, wie wir uns das vorgestellt haben". So würde gerade die mit einer elektrischen Leistung von 1 kW auf den Bedarf von Ein- und Zweifamilienhäusern zugeschnittene Stirlingtechnik unter der Marktsituation leiden. Ein möglicher Grund für die Entwicklung vermutet Daugaard-Hansen darin, dass das Fachhandwerk vorrangig mit dem Bad beschäftigt sei, und so keine Zeit bleibe, das Thema Stirling dem Endkunden zu "verkaufen". 

Zur ISH stellte Brötje als eine Studie den EcoGen WGS Energy Tower vor – ein Hybridsystem aus Stirlingmotor, Gas-Brennwertkessel und einem Batteriesystem.

Der EcoGen WGS Energy Tower von Brötje.
Quelle: Verena Donnerbauer
Hinter der Studie EcoGen WGS Energy Tower von Brötje verbirgt sich ein Hybridsystem aus Stirlingmotor, Gas-Brennwertkessel und Stromspeicher.

Zusammen mit dem Stromspeicher könne der Stirlingmotor künftig bis zu 94 Prozent des Strombedarfs eines herkömmlichen Vierpersonenhaushalts abdecken (statt rund 80 Prozent ohne Stromspeicher). Die maximale Lade-/Entladeleistung betrage 3,3 kW. Ein Steuersystem stellt dabei fest, wieviel Strom im Haus benötigt wird und wieviel in der Batterie gespeichert werden kann, um dann bei Bedarfsspitzen zu Verfügung zu stehen. 

Remeha präsentierte das BHKW ELW 20-43 und eine Paketlösung für den Stirling-Heizkessel eVita. Das ELW 20-43 liefert eine elektrische Leistung von 20 kW bei einer thermischen Leistung von 43 kW.

Das Blockheizkraftwerk ELW 20-43.
Quelle: Verena Donnerbauer
Das ELW 20-43 von Remeha produziert 20 kW elektrische und 43 kW thermische Leistung, modulierbar auf 50 Prozent der Leistung.

Zur Anpassung an den tatsächlichen Bedarf lässt es sich bis auf 50 Prozent der Leistung modulieren. Als Brennstoffe stehen Erdgas oder Flüssiggas zur Option. Dank einer komplett gekapselten Maschine liegt der Schalldruckpegel bei maximal 52 dB(A). Mit bis zu 1 kW elektrische Leistung ist der eVita von Remeha auf den Bedarf eines Ein- bis Zweifamilienhauses angepasst. Der Stirlingmotor liefert neben dem Strom zusätzlich bis zu 5,5 kW Wärme. Dank des ebenfalls integrierten Brennwertmoduls wird eine maximale Wärmegesamtleistung von 25 kW erreicht. Jahrelange Testphasen hätten ergeben, dass etwa zwei Drittel des erzeugten Stroms im Haus selbst verbraucht würden, das restliche Drittel werde ins Netz eingespeist. Zur ISH zeigte man ein Paket aus einer Kombination des eVita mit dem speziell darauf ab­gestimmten Frischwasserspeicher FS 400.

Der Stirling-Heizkessel eVita und der Frischwasserspeicher FS 400.
Quelle: Verena Donnerbauer
Remeha präsentierte eine Paketlösung aus dem Stirling-Heizkessel eVita und dem darauf abgestimmten Frischwasserspeicher FS 400.
 

SenerTec informierte über seine Dachs-Familie, von der bislang bereits über 33.000 Anlagen installiert wurden. Schon seit 1996 wird der Dachs produziert und vertrieben – ein BHKW mit einer elektrischen Leistung von 5,5 kW und einer thermischen Leistung von 12,5 kW. Zuletzt wurde das Produktspektrum mit dem Dachs Pro 20 (mit rund 20 kW elekt­rische Leistung) und mit dem Dachs Stirling SE (mit bis zu 1 kW elektrische Leistung) nach höheren und kleineren Leistungen erweitert. 

Beim Dachs Stirling SE handelt es sich um einen Einzylinder-Freikolben-Stirlingmotor mit einer elektrischen Leistung bis 1 kW und einer thermischen Leistung bis 5,8 kW. Zusätzlich ist für Bedarfsspitzen an Wärme im Gerät ein integrierter Brenner mit einer thermischen Leistung von 18 kW enthalten, um auch Gebäude­objekte mit einem höheren Wärmebedarf ausreichend mit Energie versorgen zu können. "Mit dem Dachs Stirling SE, das wir 2011 erstmals auf der ISH vorstellten, wollen wir ganz gezielt den privaten Ein- und Zweifamilienhausbereich für die KWK erschließen", erklärte Hagen Fuhl, Leiter Marketing und Vertrieb bei SenerTec. "Seit 2011 haben wir rund 600 Anlagen verkauft." Das Mikro-BHKW ist für Immobilienbesitzer eine effiziente Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen, betonte Fuhl. Es produziert Strom und Wärme direkt vor Ort und deckt den Strombedarf des Haushalts bis zu 70 Prozent. "Mit der kompakten Anlage erfüllen Hausbesitzer die Auflagen der Energieeinsparverordnung (EnEV) und steigern über eine positive Bewertung im Energieausweis den Wert ihrer Immobilie." 

Seit dem vergangenen Jahr befindet sich auch der Dachs Pro 20 im Produktprogramm. Beim Motor des Dachs Pro 20 setzt SenerTec auf einen Vierzylinder Reihenmotor von Volkswagen. "Steuerung, Regelung und Systemtechnik sind von SenerTec entwickelt und machen aus dem VW-Motor einen echten Dachs", unterstrich Fuhl. Die elektrische Leistung beträgt bis 19,2 kW. Damit wurde der Dachs Pro 20 speziell für Anforderungen von größeren Objekten entwickelt. "Er lässt sich optimal und wirtschaftlich in gewerblichen, kommunalen und wohnungswirtschaftlichen Objekten einsetzen, deren jährlicher Wärmebedarf mindestens bei 200.000 kWh und der Strombedarf bei über 40.000 kWh liegt. Höchst profitabel ist auch die Einbindung der hocheffizienten KWK-Anlagen in von Energieversorgern oder Contractoren betriebenen Wärmenetzen. Vom Dachs Pro 20 haben wir mittlerweile über 100 Anlagen verkauft. Das Potential in diesem Segment ist enorm und noch lange nicht ausgeschöpft." 

Gerade in Bezug auf den Dachs und den Dachs Pro 20 sieht man denn auch sehr positiv in die Zukunft, so Fuhl. "Das Interesse ist enorm, dennoch ist die KWK längst nicht so verbreitet, wie wir es uns wünschen würden. Bei Energieversorgern, die die KWK-Technologie schon seit Jahren erfolgreich einsetzen, finden zunehmend die Systemdienstleistungen der KWK, was ihre hohe Flexibilität, die Bereitstellung von Regelenergie sowie die Stabilisierung von Verteilnetzen betrifft, hohe Aufmerksamkeit." Die be­stehenden Modelle wurden mit neuen Features weiter optimiert. "Der Dachs überzeugt jetzt mit einem neuen puristischen und funktionalen Design. Sowohl Ansaugschalldämpfer als auch der externe Abgaswärmeübertrager (Kondenser) sind in der Anlage integriert. Das vereinfacht die Montage, spart Platz und sorgt dafür, dass weniger Wärme verlorengeht. Im Vergleich zum Vorgänger-­Modell hat sich die thermische Leistung von 12,5 auf 14,8 kW erhöht. Auch der mit modernen Icons versehene Regler und die Gasstrecke wurden optimiert. Für die besonderen inneren Werte steht die neue Hoch­effizienzpumpe. Diese verbraucht jetzt deutlich weniger Strom." Und der Dachs Pro 20 geht nun bereits in die zweite Generation.

Der Dachs Pro 20
Quelle: Verena Donnerbauer
Bei SenerTec geht der Dachs Pro 20 nun bereits in die zweite Generation.

Fuhl: "Er wiegt weniger, ist kleiner und mit ­integriertem Abgaswärmeübertrager zur Brennwertnutzung deutlich kompakter." Seine thermische Leistung hat sich erhöht auf nun 42 kW. In Stufen von zehn Prozent lässt sich die Leistung der KWK-Anlage jetzt von 50 bis auf 100 Prozent modulieren. 

"Damit bis 2020 tatsächlich 25 Prozent unseres Stromes anteilmäßig aus KWK kommen, müssen jetzt seitens der Regierung die Weichen nachhaltig und konsequent gestellt werden, denn private und gewerbliche Nutzer benötigen planbare und langfristige gesetzliche Rahmenbedingungen", mahnte Fuhl. "Ständige Gesetzesänderungen und unstete Fördersituationen führen ansonsten zu einer Verunsicherung und einer daraus resultierenden Kaufzurückhaltung bei potentiellen Kunden." 

Von dem "besten Jahr in der Unternehmensgeschichte" berichtet man bei EC Power. Nachfrage sei besonders aus den Bereichen Hotels, Gastronomie und Pflegeheime sowie von Stadtwerken verzeichnet worden. Zur ISH präsentierte man das Spektrum seiner Mini-BHKW Anlagen vom Typ XRGI mit mittlerweile 6 kW, 9 kW, 15 kW und 20 kW elektrischer Leistung.

Mini-BHKW Anlagen vom Typ XRGI.
Quelle: Verena Donnerbauer
EC Power präsentierte sein Leistungsspektrum an Mini-BHKW Anlagen vom Typ XRGI.

Da sich die Anlagen sowohl modulierend als auch in Parallelschaltung betreiben lassen, decke die Produktpalette einen Einsatzbereich von 2,5 bis 80 kW elektrisch ab. Der jährliche Wärmebedarf der zu versorgenden Objekte sollte entsprechend zwischen 30.000 und 2 Mio. kWh liegen. 

Das Themenfeld dezentrale Ener­gieversorgung sei für IAV eine Erweiterung des Entwicklungs-Portfolios, so Kurt Blumenröder, Sprecher der IAV-Geschäftsführung. Das Unternehmen, bekannt als Engineering-Partner der Automobilindustrie, präsentiert auf der Hannover Messe ein Mini-BHKW.

Mini-BHKW von IAV.
Quelle: Verena Donnerbauer
IAV zeigte ein Mini-BHKW mit Dreizylinder Industriemotor. Der Prototyp erzeugt bis 5 kW elektrische und 13 kW thermische Leistung.

Der Prototyp besteht aus einem Dreizylinder Industriemotor und erzeugt mit Hilfe eines Asynchrongenerators bis 5 kW elektrische und 13 kW thermische Leistung. Als Brennstoffe können sowohl Erdgas als auch Flüssiggas eingesetzt ­werden. Bei einem Gewicht von circa 200 kg und kompakten Abmessungen sei der Transport und Einbau in fast jeden Kellerraum möglich. Bedient werden könne das Mini-BHKW über ein herkömmliches Tablet, Smartphone oder einen Laptop. 

Der Prototyp befinde sich derzeit in der Erprobung. Bei der Entwicklung habe man auf Erfahrung in der Großserienbetreuung und Kleinserienentwicklung von Steuergeräten im Automobil-Markt zurückgreifen können. Für die Zukunft sei geplant, Steuergeräte für die Energie­versorgung nicht nur als Entwicklungsdienstleistung, sondern als Produkt zu verkaufen. IAV will dabei maßgeschneiderte Speziallösungen mit Stückzahlen bis 10.000 Steuergeräte anbieten. "Auf dem Automotive-Markt wäre das eine Kleinserie. Für Energieversorgungssysteme ist das aber schon viel", konstatierte Winfried Schultalbers, Bereichsleiter Mechatronik Systeme bei IAV. "Unsere Vision lautet: IAV ist Systemlieferant für Steuergeräte mit der Flexibilität eines Dienstleisters." 

ÖkoFen stellte seine stromerzeugende Pelletsheizung Pellematic Smart e 0,6 vor und informierte über das neue Entwicklungsprojekt ÖkoFen e 5.0.

Eine stromerzeugende Pelletsheizung mit Stirlingmotor.
Quelle: Verena Donnerbauer
ÖkoFen stellte seine stromerzeugende Pelletsheizung mit Stirlingmotor vor.

Das Unternehmen setzt auf die Integration von Stirlingmotoren und Pelletskessel. Dabei besitzt die Pellematic Smart e 0,6 eine Nennleistung von 600 W elektrisch und 9 kW thermisch. Zu Zeiten mit erhöhtem Wärmebedarf wird die Leistung automatisch angepasst und auf bis zu 13 kW thermisch erhöht. Die Anlage ist aus­gelegt auf den Einsatz in Einfamilien­häusern. Ziel ist es, eine möglichst hohe Eigenbedarfsdeckung des hauseigenen Stromverbrauchs zu erreichen. Dies wird u.a. durch einen in das Gesamtsystem integrierten 600 l Pufferspeicher erleichtert. Nach einer mehrjährigen Testphase ist in Österreich die Markteinführung gestartet. In Deutschland ist die Markteinführung für das kommende Jahr geplant, berichtet Beate Schmidt, Geschäftsleitung Marketing & Vertrieb bei ÖkoFen Heiztechnik. 

Bei dem Projekt 5.0 hat man als Zielgruppen Gewerbebetriebe sowie Hotels und Wohnanlagen im Blick. Die Leistung soll bei 5 kW elektrisch und 50 bis 60 kW thermisch liegen. Bei der Auslegung als Grundlastkessel mit langen Jahreslaufzeiten und einem kontinuierlichen Betrieb seien hohe Stromerträge zu erwarten, was relativ rasch zur Amortisation führen könnte. Ein Prototyp wurde bereits realisiert, eine Pilotanlage befinde sich in Planung. 

Die Produktfamilie neoTower von RMB Energie bietet in den drei Leistungs­klassen Premium S, Premium M und Premium L insgesamt eine elektrische Leistung von 5 bis 50 kW. Zu den Frühjahrsmessen hat man das Produktprogramm mit dem neuen neoTower 25.0 nun um die Leistungsklasse Premium M+ erweitert.

Der neoTower 25.0.
Quelle: Verena Donnerbauer
RMB Energie hat sein Produktprogramm mit dem neuen neoTower 25.0 um die Leistungsklasse Premium M+ erweitert.

"Das Interesse an unserer neuen 25 kW Anlage war überwältigend", resümierte Geschäftsführer Dirk Behrends. "Es hat sich gezeigt, dass im Markt ein hoher Bedarf an KWK-Anlagen in mittlerer Leistungsgröße besteht." Basis des neoTower 25.0 ist ein 3.3 l Gasmotor von Yanmar Energy Systems. Mit einer elektrischen Leistung von 25 kW und einer thermischen Leistung von 54 kW ist das BHKW darauf ausgelegt, den Strom und Wärmebedarf von großen Mehrfamilienhäusern, mittleren bis großen Gewerbebetrieben und Hotels zum überwiegenden Teil zu decken. Laut Behrends vereine der neue neoTower 25.0 Energieeffizienz, geringen Platzbedarf und Umweltvorteile. Die Einsparungen an Energiekosten durch Eigenstromnutzung und Nutzwärme für Heizung und Warmwasser würden für eine schnelle Amortisation sorgen. 

Vaillant deckt mit seinen motorbetriebenen BHKW einen Leistungsbereich von 1 bis 20 kW elektrisch ab.

Mikro-KWK-Anlage ecoPower 1.0.
Quelle: Verena Donnerbauer
Im Bereich der Mikro-KWK ist Vaillant mit dem ecoPower 1.0 vertreten. Ein Motor von Honda erzeugt 1 kW elektrische und 2,5 kW thermische Leistung.

Im Bereich der Mikro-KWK ist man mit dem ecoPower 1.0 vertreten, bei dem ein Motor von Honda 1 kW elektrische und 2,5 kW thermische Leistung erzeugt. Dieser kleine Leistungsbereich blieb von dem allgemeinen Nachfragerückgang im europäischen Gesamtmarkt für Wärmeerzeuger nicht verschont, räumte das Unternehmen ein. Hinzu kam ein Sondereffekt: Die Vaillant KWK-Markteinführungsprogramme aus den Jahren 2012 und 2013 hatten sich beim ecoPOWER 1.0 positiv auf die Nachfrage ausgewirkt. "Im Jahr 2014 hat diese sich dann erwartungsgemäß konsolidiert. Für das kommende Jahr rechnen wir wieder mit moderat steigenden Absätzen. Auch legen wir mit neuen Partnerprogrammen die Grundlage für künftiges Wachstum und den Ausbau unseres Marktanteils im KWK-Geschäft." 

Bei den Mini-BHKW konnte Vaillant die vergleichsweise stabilere Absatzentwicklung bestätigen. "Für das laufende Jahr rechnen wir in dieser Leistungsklasse ebenfalls mit einer leichten Markterholung, wenn auch nicht mit dynamischem Wachstum." Hier stellte man mit dem ecoPower 20.0 ein neues Gerät vor, das als Nachfolger des bisherigen Produkts im September an den Marktstart gehen soll.

Das Mini-BHKW ecoPower 20.0.
Quelle: Verena Donnerbauer
Vaillant hat im Bereich der Mini-BHKW ein neues Modell ecoPower 20.0 vorgestellt.

Die modulierende Leistung wird mit 10 bis 20 kW elektrisch und 29 bis 44 kW thermisch angegeben. Damit sei es optimal für einen Wärmebedarf ab 150.000 kWh/a ausgelegt – z. B. zur Versorgung von Betrieben, Wohnanlagen und Hotels mit Wärme und Strom. Der elektrische Wirkungsgrad betrage 31 Prozent. Eine Amortisation in weniger als vier Jahren sei möglich. 

Viessmann hat sein Produktprogramm im Bereich der KWK ausgeweitet und präsentierte u.a. Erweiterungen im Bereich der Mikro-KWK auf Stirling-Basis sowie bei BHKW im höheren Leitungsbereich.

Mikro-KWK von Viessmann.
Quelle: Verena Donnerbauer
Viessmann präsentierte im Bereich der Mikro-KWK sein System auf Stirling-Basis mit passendem Stromspeicher und Wechselrichter.

Das BHKW Vitobloc 200 EM-530/660.
Quelle: Verena Donnerbauer
Viessmann hat sein Produktprogramm im Bereich der KWK im höheren Leitungsbereich mit dem Vitobloc 200 EM-530/660 ausgeweitet. Das BHKW liefert 530 kW elektrische und 660 kW thermische Leistung.

Die Mikro- KWK Geräte mit Stirlingmotor und integriertem Gasbrennwert-Spitzenlastkessel, Vitotwin 300-W und Vitotwin 350-F, sind konzipiert zur Grundlastabdeckung des Strombedarfs sowie zur vollständigen Deckung des Wärmebedarfs bei der Modernisierung von Ein- und Zweifamilienhäusern. Bei der Vitotwin 300-W handelt es sich um ein Wandgerät. Das boden­stehende Vitotwin 350-F verfügt zusätzlich über einen integrierten 175 l Heizwasser-Pufferspeicher. Mit der optionalen Vitotrol App lassen sich beide Geräte jetzt auch von unterwegs bedienen. Der Stirlingmotor kann modulierend betrieben werden und liefert eine elektrische Leistung zwischen 0,6 und 1 kW. Die thermische Leistung des Stirlingmotors beträgt zwischen 3,6 und 5,3 kW, inklusive Spitzenlastkessel stehen über 25 kW ­Gesamtwärmeleistung zur Verfügung. 

Die neue, optional angebotene Vitotrol App bietet Fernbedienung über Smartphone oder Tablet-PC. Mit ihr können bis zu drei Heizkreise überwacht und an­gesteuert werden. Für den Betrieb des Wandgerätes Vitotwin 300-W mit kleinen, platzsparenden Heizwasser-Pufferspeichern bzw. Kombispeichern stehen jetzt neue Speicherkonzepte zur Verfügung. Dabei steht mit dem neuen Kombispeicher Vitocell 340-M mit 400 l Inhalt eine platzsparende Lösung für Neubau und Modernisierung zur Verfügung. Die Trinkwassererwärmung erfolgt durch ein Edelstahl-Wellrohr, in dem das Trinkwasser nach dem Durchfluss-Prinzip vom Heizungswasser erwärmt wird. 

Ein neuer wandhängender Stromspeicher soll bei den Mikro-KWK Systemen für mehr Unabhängigkeit von der öffentlichen Stromversorgung und der Strompreisentwicklung sorgen. Er ermöglicht den Betreibern, einen noch größeren Anteil des selbst erzeugten Stroms im eigenen Haus zu nutzen und so den Bezug teuren Netzstroms zu minimieren. Darüber hinaus kann der Stromspeicher bei einem Ausfall der öffentlichen Stromversorgung die Stromversorgung durch das Mikro-KWK System ergänzen. In Gebäuden ohne Anschluss an das öffentliche Stromnetz, z. B. Ferienhäuser, sei sogar der autarke Inselnetzbetrieb möglich. Bei einer Speicherkapazität von bis zu 5,5 kWh stehen 4,95 kWh nutzbare elektrische Energie zur Verfügung. Ein integriertes Batteriemanagement regelt die Lade- und Entladevorgänge automatisch. Ausgelegt auf mindestens 5.000 Ladezyk­len sei laut Viessmann ein problem­loser Speicherbetrieb für die Dauer von bis zu 20 Jahren gewährleistet. 

Im Bereich der gasmotorisch betriebenen BHKW rundet der neue Vitobloc 200 EM-530/660 mit 530 kW elektrischer und 660 kW thermischer Leistung das Angebot nach oben ab. Die Anlage verfügt über einen Zwölfzylindermotor mit Turboaufladung, der elektrische Wirkungsgrad beträgt 39,5 Prozent. Viessmann hebt besonders die Kompaktheit hervor. So seien Komponenten wie der Abgaswärmeübertrager, Plattenwärmeübertrager, Katalysator und Schmieröltank im Gehäuse integriert. "Mit einem Raumbedarf von wenig mehr als 13 m³ ist es das kompakteste Gerät im Markt und benötigt besonders wenig Platz und Raumhöhe." Das neue BHKW könne sowohl wärme- als auch stromgeführt betrieben werden. Die elekt­rische Leistung könne zudem stufenlos von 50 bis 100 Prozent der Nennleistung moduliert werden. Neben dem herkömmlichen Netzparallelbetrieb sei auch der Netzersatzbetrieb möglich. Dafür ist das BHKW mit Starterbatterien ausgestattet. 

Für den Netzanschluss verfüge auch der neue Vitobloc 200 EM-530/660 über das komplette Einheitenzertifikat gemäß der Mittelspannungsrichtlinie des BDEW (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft), betont man bei Viessmann. Außerdem habe der Synchrongenerator des neuen BHKW für die Phasenverschiebung eine automatische Netzadaption. D. h., die Anpassung an das Stromnetz erfolgt einfach über die Parametrierung der Software oder über Signale direkt vom Stromnetzbetreiber. "Damit sind alle Voraussetzungen für den einfachen Anschluss an das Stromnetz erfüllt." 

Wolf hat das im vergangenen Jahr vorgestellte Mini-BHKW vom Typ GTK-4, dessen Zweizylinder Industriemotor auf eine elektrische Leistung von 2 kW, 3 kW oder 4 kW einstellbar war, aktuell nicht im Programm. Das im Verbund mit den Tochterunternehmen Kuntschar + Schlüter sowie Dreyer & Bosse Kraftwerke angebotene Spektrum an BHKW reicht derzeit von 7,5 kW bis 2 MW elekt­rische Leistung.

Wolf informierte über seine angebotenen BHKW.
Quelle: Verena Donnerbauer
Wolf informierte über seine im Verbund mit den Tochterunternehmen Dreyer & Bosse Kraftwerke sowie Kuntschar + Schlüter angebotenen BHKW. Das derzeitige Produktspektrum reicht von 7 kW bis 2 MW elektrische Leistung.

Der Aufbau der BHKW ist typischerweise ein aus Stahlprofilen hergestellter Rahmen. Dieser bildet die Wärmeübertragereinheit mit den Anschlüssen für den Heizungsvorlauf und -rücklauf, Brenngas und Abgas. In dieser Einheit befinden sich ein Plattentauscher als Motorkühlwasserwärmeübertrager ein Rohrbündeltauscher als Abgaswärmeübertrager sowie die Abgasreinigungs­anlage. Einsatzmöglichkeiten finden sich laut Wolf u.a. in Nah- und Fernheizzentralen, Freizeitanlagen, öffentlichen Gebäuden und Einrichtungen (wie Schulen, Kliniken und Behörden), Mehrfamilienhäusern sowie in Einkaufszentren, Hotels, Gastronomie und Industrie. 

Kuntschar+Schlüter präsentierte ein BHKW vom Modultyp GTK 140. Basis ist ein Motor von MAN mit 140 kW elektrischer und 212 kW thermischer Leistung.

Das Blockheizkraftwerk GTK 140.
Quelle: Verena Donnerbauer
Kuntschar+Schlüter präsentierte das BHKW vom Modultyp GTK 140. Basis ist ein MAN Motor mit 140 kW elektrischer und 212 kW thermischer Leistung.

Die Anlage sei jetzt zertifiziert nach der Mittelspannungsrichtlinie des BDEW, betonte Ingo Schlüter, Mitglied der Geschäftsleitung von Kuntschar+Schlüter. Für das vergangene Jahr konnte auch Schlüter von einem gestiegenen Absatz berichten. Dies galt besonders für Leistungen oberhalb 50 kW elektrisch. Nachfrage habe man besonders in den Be­reichen Gewerbe, Industrie, Altenheime und Hotels verzeichnet. 

Der Fachverband Power Systems im VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) forderte im Rahmen der Hannover Messe die Politik auf, die Energiewende so auszurichten, dass technische Potentiale der Anlagen, die zum Funktionieren des künftigen Strommarktes beitragen, möglichst umfassend genutzt werden.

Der Fachverband Power Systems im VDMA auf der Hannover Messe.
Quelle: Verena Donnerbauer
Der Fachverband Power Systems im VDMA setzte sich auf der Hannover Messe für den Ausbau der KWK ein:(von links) Alf Henryk Wulf, Vorstandsvorsitzender Alstom Deutschland, Matthias Zelinger, Geschäftsführer VDMA Power Systems, Catherine Diethelm, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit VDMA Power Systems, und Thoralf Lemke, Marketingdirektor Caterpillar Energy Solutions.

"Wir begrüßen die Ansätze von Sigmar Gabriel für einen konsequent flexibilisierten Strommarkt, der Investitionen in effiziente, flexible Technologien ermöglicht. Den Ausbau der KWK aber muss der Bundeswirtschaftsminister mit einer zielorientierten Politik angehen. Mit den jüngsten Vorschlägen des BMWi würde die KWK ausgerechnet im wichtigen Bereich der industriellen Anwendung bedroht", beklagte Alf Henryk Wulf, Vorsitzender des Vorstands von Alstom Deutschland und Mitglied des VDMA Energieausschusses. "Darüber hinaus muss der Umstieg zu Ausschreibungen für erneuerbare Energie planbar gestaltet werden. Der Anlagenbau weiß, wie Energiewende technologisch zu machen ist." 

Gefragt seien Anlagen, die flexibel für die Stromeinspeisung bereit stehen, besonders effizient Energie umwandeln, Treibhausgasemissionen vermeiden und zur Netzstabilität beitragen. Um solch einen systemdienlichen Kraftwerkspark zu erreichen, müssten die Novellen des Energie-Wirtschafts-Gesetzes (EnWG), des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) und des KWKG wie Zahnräder ineinander greifen. Ziel der Energiepolitik für eine funktionierende Energiewende müsse sein, ein Umfeld für Investitionen in innovative Erzeugungstechnik zu schaffen. 

"Der Strommarkt kann nur funktionieren, wenn die Politik erstens im Marktrahmen Freiheiten lässt, zweitens wenn sie den Emissionshandel stärkt und drittens wenn sie die entstehenden Preisschwankungen toleriert“, erklärte Matthias Zelinger, Geschäftsführer VDMA Power Systems und energiepolitischer Sprecher des VDMA. „Preisspitzen bedeuten übrigens nicht zwangsweise höhere Durchschnittspreise. Die Erzeuger, die an diesem optimierten Strommarkt teilnehmen werden, brauchen jetzt klare Signale, dass die Marktregeln für alle Marktteilnehmer gelten und nicht mitten im Spiel geändert werden. Nur so wird in den Umbau des Kraftwerksparks investiert." 

Aktuell sieht die Branche die Effizienz in der Industrie bedroht. Negativ bewerte man denn auch die Ansätze, die im März in dem Papier des Bundeswirtschaftsministeriums zur Reform des KWK-Gesetzes veröffentlicht wurden, in dem die Bundesregierung von ihrem Ziel von 25 Prozent KWK-Strom bis 2020 abrückt. "Ein gefährliches Signal, das das Vertrauen in eine stringente Politik nachhaltig erschüttern und Investoren verunsichern würde", mahnte Thoralf Lemke, Marketingdirektor von Caterpillar Energy Solutions. "Das Papier klammert das Thema Effizienz und Klimaschutz im Wärmemarkt völlig aus. Dabei ist KWK in erster Linie eine Technologie, die die Brücke vom Strom- zum Wärmemarkt schlagen kann, die Energieeffizienz steigert und von daher bisher im Rahmen der Energiewende zu Recht als besonders ausbauwürdig galt." 

Betroffen wäre der Maschinen- und Anlagenbau auch als Nutzer solcher Anlagen, ergänzte Zelinger. "KWK soll in der energieintensiven Industrie weiter gefördert werden, ebenso in der öffentlichen Versorgung. Gespart werden soll jetzt ausgerechnet beim industriellen Mittelstand." Dies sei besonders kritisch, weil die versprochene Klärung der Frage der zukünftigen Belastung von Eigenstromerzeugung ausbliebe. "Somit wären Wirtschaftlichkeitsstudien Makulatur. Wir brauchen daher einen Erhalt des Bonus für die industrielle Eigenstromerzeugung. Mindestens bis mit der EU geklärt ist, wie nach 2016 mit der EEG-Umlage für diese Anlagen verfahren werden soll." 

Von Robert Donnerbauer
Redaktion, Heizungs-Journal Verlags-GmbH
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