Die BHKW des Monats und das BHKW des Jahres
Spitzenprojekte mit Spitzenleistungen: Best Practises mit KWK
Die Zukunft der Kraft-Wärme-Kopplung ist eng mit den Erneuerbaren verknüpft. Damit die Zukunft funktioniert, müssen schon heute die Blockheizkrafwerke, Brennstoffzellen und Gasturbinen installiert werden, die mit den Änderungen in der Gasversorgung gut zurecht kommen.
Der Umbau zu einer dezentralen Eneregieversorgung mit KWK ist nicht unbedingt einfach. Jedes Projekt hat seine Eigenheiten. Daher prämiert die Zeitung Energie & Management monatlich neue KWK-Projekte als BHKW des Monats, die besonders effizient, besonders wirtschaftlich oder besonders herausfordernd sind. Im Jahresrückblick wird aus den zwölf Monatsgewinnern zudem ein BHKW des Jahres ausgewählt.
Wir stellen Ihn die aktuellen und bisherigen BHKW des Monats und das BHKW des Jahres für die vergangenen Jahre vor.
Zu den BHKWs des Monats und des Jahres 2022
Die BHKW des Monats 2023
Seit 2020 wählt die Energie & Management besonders effiziente oder innovative BHKW-Projekte als BHKW des Monats aus. Der Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. (B.KWK) kürt aus diesen gemeinsam mit einer Jury das BHKW des Jahres 2023.
Alle BHKW des Monats 2023 präsentieren wir nachfolgend mit ihrem jeweiligen Steckbrief und dem Beitrag der E&M verlinkt als PDF.
Effizient, nachhaltig und ökologisch – wie die Stadtwerke Tübingen gemeinsam mit Schokoladenhersteller Ritter ein Fernwärmekonzept realisierten
In Dettenhausen wurde eine der größten Solarthermie-Dachanlagen bundesweit als Teil eines Wärmekonzepts mit Blockheizkraftwerk (BHKW), Wärmepumpe und Speicher in Betrieb genommen. Das Fernwärmekonzept der Stadtwerke Tübingen (SWT) wurde zusammen mit dem regional verwurzelten Schokoladenhersteller Alfred Ritter umgesetzt. „In Dettenhausen zeigt sich eindrücklich, was möglich ist, wenn Unternehmen kooperativ und konstruktiv die Versorgungszukunft einer Gemeinde im Blick haben“, sagte Ortwin Wiebecke, Geschäftsführer der Stadtwerke Tübingen, „Hier haben sich Unternehmen, die trotz ihrer ganz unterschiedlichen Branchen ein ähnliches Verständnis für eine klimafreundliche Zukunft haben, zusammengetan und investiert.“
Betreiber: Die Solarthermieanlage wird von der Alfred Ritter GmbH & Co. KG betrieben, alle anderen Anlagenkomponenten von den Stadtwerken Tübingen
Anlage: Jenbacher BHKW vom Typ JMS 416 GS mit 999 elektrischer und 1.232 thermischer Leistung, Wärmepumpe von Combitherm, Wärmespeicher von BTD und Spitzenlastkessel vom Hersteller Hoval, solarthermische Aufdachanlage von Ritter Energie- und Umwelttechnik
Besonderheit: Rund 20 Prozent der Wärme erzeugt die in das Konzept integrierte Solarthermieanlage, außerdem hocheffiziente Nutzung der BHKW-Wärme über Wärmepumpenkreis; BHKW und Wärmepumpe haben
einen Deckungsanteil von 75 Prozent
Einsparung: 1.100 Tonnen jährlich weniger CO2 verglichen mit Gaseinzelheizungen
Das BHKW des Jahres 2022
Eine Jury aus Mitgliedern des Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. (B.KWK) hat in Kooperation mit der Zeitschrift Energie und Management (E&M) das BHKW des Jahres gekürt. Die Auszeichnung ging an die Stadtwerke Lemgo für ihr gelungenes Gesamtkonzept.
Es handelt sich bei dem ausgezeichneten Projekt der Stadtwerke Lemgo um ein innovatives KWK-System mit zwei BHKW von Zeppelin Power Systems (je 2,5 MW), einer Solarthermieanlage mit Vakuum-Röhrenkollektoren des Herstellers Viessmann und mit einer Flusswasserwärmepumpe des Kulmbacher Herstellers AGO (1 MW Wärmeleistung). Über verschiedene Einspeisepunkte wird die Wärme ganzjährig in das bestehenden Fernwärmenetz geleitet.
Die Stadtwerke Lemgo hatten bei der iKWK-Dezember-Ausschreibung 2019 den Zuschlag erhalten. Bei dem System müssen flexible KWK-Anlagen mit einer Jahresnutzung von 30 Prozent erneuerbarer Wärme aus Wärmepumpe und/oder Solarthermie und eine PtH-Anlage kombiniert werden. Mit der Umsetzung des Anlagenkonzepts, das auf gleich zwei erneuerbare Wärmequellen setzt, wurde 2020 mit der Demontage der Gasturbinenanlage von 1980 und dem alten Schornstein begonnen. Die Hansestadt Lemgo will laut eigenem Klimaschutzkonzept 2035 klimaneutral sein, dafür wurde bereits ein Transformationsplan für die Fernwärme erstellt, zu dem das iKWK-System und der Einsatz von Abfall- und Reststoffbiomethan in dem BHKW gehört.
Die bei den Stadtwerken Lemgo gewonnenen Erfahrungen aus einem BHKW-Wärmepumpen-Verbundprojekt, das realisiert wurde, noch bevor der Gesetzgeber den Begriff „iKWK“ erfand, und das ein Bestands-BHKW von 2 MW mit einer Wärmepumpe und der ersten Kläranlagenablaufwärmepumpe in Deutschland verband, zeugen von der Innovationskraft der Lemgoer. Gemeinsam mit Eugen Rejek von Beratende Ingenieure Rejek in Düsseldorf haben die Stadtwerke technisches Neuland betreten und den Mut gehabt, hier weiterzugehen. Ohne die jahrelange gute Zusammenarbeit und das gegenseitige Vertrauen wäre das neue iKWK-System nie entstanden.
In Lemgo waren 2020 verschiedene konventionelle KWK-Anlagen mit einer installierten Leistung von 35,286 MW und einem Gesamtwirkungsgrad von 84,6 Prozent bei 3.526 Vollbenutzungsstunden je BHKW in Betrieb. Mit der als BHKW des Jahres 2022 ausgezeichneten iKWK-Anlage kann das Fernwärmenetz seit Inbetriebnahme im März 2022 zu 26 Prozent erneuerbar gedeckt werden. Die vorhandene Power-to-Heat-Anlage mit 5 MW und ein großes Wärmespeichervolumen konnten für die Investition angerechnet werden.
Zukünftig wird von April bis September die Fernwärme vorwiegend C02-neutral gedeckt. Die BHKW in Lemgo werden strommarktoptimiert betrieben, weil sie durch die großen Wärmespeicher vom Wärmelieferbedarf entkoppelt sind. Die Elastizität von 85 bis 100 Grad Celsius im Vorlauf des Fernwärmesystems ermöglicht es, dass auch zwischen Sommer- und Winterbetrieb variiert werden kann.
Durch die Investition von 1 1 Millionen Euro für das das iKWK-System kann trotz Ausbau und Verdichtung des Fernwärmenetzes eine enorme Menge Erdgas eingespart werden.
Zukünftige Investitionen in Lemgo sind eine PV-Flächenanlage, ein weiterer Großwärmespeicher mit integrierter PtH-Anlage und eigener Windkraftanlage (Windwärme). Außerdem eine Windkraftanlage für Elektrolyse mit Wasserstoffspeicherung im vorhandenen Gasspeicher bis 100 bar einschließlich Rückverstromungs-BHKW sowie ein Holzhackschnitzelheizwerk plus Holzvergaser-KWK für Rest- und Abfallholz aus der Kaskadennutzung, um das Ziel der Klimaneutralität zu erreichen.
Die BHKW des Monats 2022
Auch 2022 wurden von der Energie & Management elf BHKW-Projekte als BHKW des Monats ausgewählt. Aus diesen wählte der Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. (B.KWK) mit einer Jury das BHKW des Jahres 2022.
Alle BHKW des Monats 2022 präsentieren wir nachfolgend mit ihrem jeweiligen Steckbrief und dem Beitrag der E&M verlinkt als PDF.
Ein „Exot“ für höchste Flexibilität
Die „Bürger.Energie.Neckar.Enz GmbH“ hat gemeinsam mit der Energas BHKW GmbH für die Gemeinde Möglingen eine neue Heizzentrale errichtet − mit zwei Besonderheiten.
Betreiber: Bürger.Energie. Neckar.Enz GmbH (B.E.N.E.)
Anlage: BHKW von Jenbacher JMS 320 (999 kW), Abgaswärmetauscher von Aprovis, umgesetzt durch Energas BHKW GmbH Combitherm-Wärmepumpe sowie zusätzlich zur Eigenversorgung PV-Anlage und Klein-BHKW von Comuna Metall
Besonderheit: Das BHKW kann mit und ohne Wärmepumpe betrieben werden. Damit erreicht die Anlage eine hohe Flexibilität, um auf die Energiemarktpreise reagieren zu können.
Das BHKW des Jahres 2021
Eine Jury aus Mitgliedern des Bundesverbands Kraft-Wärme-Kopplung e.V. (B.KWK) hat in Kooperation mit der Zeitschrift Energie und Management (E&M) das BHKW des Jahres gekürt. Die diesjährige Auszeichnung ging an das BHKW des Monats Oktober, ein innovatives Holzkraftwerk in Ternitz, Österreich.
Das von der KWS Ökokraft GmbH betriebene Holzkraftwerk zeichnet sich durch die wegweisende Kombination aus Holzgas, Blockheizkraftwerk und Kohlenstoffspeicher in Form von Biokohle aus. Die CO2-neutral arbeitende Anlage erreicht 400 kW elektrische und 600 kW thermische Leistung bei einem elektrischen Wirkungsgrad von 30 % und einem Brennstoffnutzungsgrad von bis zu 92 %. Die Verfügbarkeit liegt bei 95 % bei rund 8.300 Jahresbetriebsstunden. Für Holvergasung sind das absolute Spitzenwerte.
Der Energieträger ist das forstwirtschaftliche Abfallprodukt Waldhackgut, welches zu Holzgas und Pflanzenkohle umgewandelt wird. Die Nutzung der produzierten Pflanzenkohle zur Bodenverbesserung resultiert in einer langfristigen CO2-Speicherung von 1,8 t CO2 täglich. Das BHKW ist ans Fernwärmenetz angeschlossen und dient somit zur Dekarbonisierung der Fernwärme.
Die Jury betonte, dass insbesondere das hervorragende Zusammenspeil der Anlagentechnik von 2G Energy, die intelligente Betriebsstrategie und das weitere Produkt Pflanzenkohle überzeugt hätten. Außerdem wurde die Vorbildwirkung des Konzepts zur Verwirklichung der Energiewende betont. Die Konzeption der Anlage bietet Lösungsansätze für die Planung neuer KWK-Anlagen nach den wissenschaftlichen Erkenntnissen zur Klimaneutralität. „Jury und B.KWK hoffen, dass künftig viele Holzgasanlagen die erneuerbare Strom- und Wärmeerzeugung unterstützen, anstatt nur Holz zu verbrennen.“
Den kompletten Beitrag der E&M finden Sie unter diesem Link.
Die BHKW des Monats 2021
2021 wurden von der Energie & Management insgesamt 11 BHKW-Projekte als BHKW des Monats ausgewählt. Aus diesen wählte der Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. (B.KWK) mit einer Jury das BHKW des Jahres 2021.
Alle BHKW des Monats 2021 präsentieren wir nachfolgend mit ihrem jeweiligen Steckbrief und dem Beitrag der E&M verlinkt als PDF.
BHKW des Monats 01/2021: Drucklufterzeugung ohne Strom
Bei der Firma Feurer werden Druckluft, Dampf und Prozesswärme hocheffizient über Druckluftheizkraftwerke (DHKW) erzeugt. Die Stromeinsparung beträgt dadurch 2,4 Mio. kWh pro Jahr.
Betreiber: Feurer Febra GmbH
Projektierer: Altairnative GmbH
Anlage: zwei DHKW mit je 170 kW Wellenleistung von Altairnative, Abhitzekessel und Schichtpufferspeicher; Gebäudeheizung wurde von Dampf auf Heißwasser umgestellt
Besonderheit: Beim Druckluftheizkraftwerk (DHKW) entsteht die Druckluft als Nebenprodukt der Wärmeerzeugung
Einsparung: 2,4 Mio. kWh Strom und 1.075 t CO2 pro Jahr
Das BHKW des Jahres 2020
Das BHKW des Jahres 2020 kommt aus dem Juni 2020. Es handelt sich um ein BHKW mit Energiezentrale, die mit Strom- und Wärmespeicher für einen flexiblen Anlagenbetrieb intelligent gesteuert wird.
Der Betreiber, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB aus Erlangen, hat darin eine neu entwickelte, intelligente Betriebsstrategie zur Lastspitzenreduktion umgesetzt. Die Lastspitzen des Strombezugs können damit um bis zu 20 % reduziert werden, was bei Industriestromtarifen zu einem erheblich geringeren Leistungspreis führt.
Die Lastspitzenreduktion gelingt durch die optimierte Steuerung eines vor Kurzem integrierten Erdgas-BHKW in Verbindung mit einem Warmwasserspeicher mit 24 m³ und einem elektrischen Batteriespeicher mit 60 kWh. Das neue Erdgas-BHKW des Herstellers Tuxhorn mit 150 kW elektrischer und 210 kW thermischer Leistung steht seit dem Frühjahr 2020 im Keller des Fraunhofer IISB. Zusätzlich wurde ein Wärmespeicher mit 24 m³ installiert.
Am Institut wird die neue Anlage primär zur Wärme- und Stromversorgung betrieben, jedoch auch zu Forschungszwecken genutzt. Das Institut betreibt klimatisierte Büro- und Laborräume, dadurch ist auch eine Demonstrationsplattform für andere Projekte vorhanden. Zur optimalen Lastspitzenreduktion wird ein Teil der Wärmekapazität zurückgehalten, um das BHKW in den Bedarfszeiten für eine definierte Mindestdauer betreiben zu können. Zu diesen Lastspitzen wird das BHKW unabhängig vom wärmegeführten Normalbetrieb zeitlich flexibel zwangsbetrieben und die Wärme in dem 24 m³ Wärmespeicher zwischengespeichert. Dadurch lässt sich die Jahreslaufzeit maximieren und die Heizkesselbetriebszeit verringern.Die Kombination mit einem Batteriespeicher von 60 kWh ist sinnvoll, um bei Lastspitzen und gleichzeitigem BHKW-Kaltstart (während der Anlaufzeit in der Warmlaufphase von einigen Minuten bis zum Normalbetrieb) die reguläre Stromversorgung sicherzustellen.
Der durchschnittliche Gesamtwirkungsgrad betrug von Juli 2019 bis April 2020 86,5 % bei 4.813 Betriebsstunden.
Zum Beitrag der Energie und Management über das BHKW des Jahres 2020.
Zur Jurybegründung des B.KWK für die Wahl des BHKW des Jahres 2020.
Die BHKW des Monats 2020
2020 wurden von der Energie und Management 10 BHKW-Projekte als BHKW des Monats vorgestellt. Eine Kurz-Übersicht bietet die nebenstehende Datei.
Alle Anlagen präsentieren wir nachfolgend mit ihrem Steckbrief und dem Beitrag der E&M verlinkt als PDF.
BHKW des Monats 01/2020: Regenerativer Energiespeicher
Ein erweitertes Biogas-BHKW unterstützt durch seinen flexiblen Betrieb die Stabilisierung des Stromnetzes und versorgt ein Nahwärmenetz sowie eine industrielle Holztrocknung mit Wärme. Die Anlage steht bei Andreas Rohlfs im niedersächsischen Wehrbleck.
Betreiber: Rohlfs Biogas KG, Wehrbleck
Planer: Energethik Ingenieurgesellschaft mbH, Osnabrück
Anlage: Flex-BHKW von MWM für Biogasanlage mit 2 MWel und 2,3 MWth sowie Gas- und Wärmespeicher
Besonderheit: Brennstoff Biogas, die Anlage wird tageszeitlich stromgeführtund jahreszeitlich wärmegeführt
Effizienz: rund 3.800 t CO2-Einsparung gegenüber herkömmlicher Strom- und Wärmeproduktion