Rainer Valtwies Knihy

Diplomarbeit aus dem Jahr 1997 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,3, Katholische Hochschule NRW; ehem. Katholische Fachhochschule Nordrhein-Westfalen, Abteilung Aachen (Maschinenbau), Sprache: Deutsch, Abstract: In einem Industriestaat, wie die Bundesrepublik Deutschland, ist eine innovative Energie- wirtschaft (d.h. rationelle Energienutzung ) für eine positive wirtschaftliche Entwicklung von großer Bedeutung. Ziel der Energiepolitik sollte eine sichere, ausreichende, preiswerte und umweltfreundliche Energieversorgung der Endabnehmer sein. Daneben hat sich auch die Erkenntnis durchgesetzt, dass die begrenzte Verfügbarkeit fossiler Energieträger und der Kernbrennstoffe sowie der weltweit wachsende Energie- bedarf uns dazu zwingen, mit dem Wirtschaftsgut Energie noch sparsamer umzugehen. In vielen Bereichen der Energieanwendung konnten bereits beachtliche Einsparungen durch die Forschung und die Modernisierung von energiesparenden Technologien, wie z.B. Wärmerückgewinnungssysteme, Abwärmenutzung, sowie durch einen vermehrten Fernwärmeausbau erreicht werden. Doch auch weiterhin bietet sich hier ein beachtliches Potential zur Schonung der Reserven. Neben dem ökonomischen Aspekt, hat die ökologische Komponente der Energieeinsparung zunehmendes Gewicht gewonnen. Ein geringerer Energieverbrauch bedeutet gleichzeitig weniger Umweltbelastung durch Schadstoffemissionen. Insbesondere die Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) müssen in den nächsten Jahrzehnten drastisch reduziert werden, damit einer drohenden Klimaveränderung der Erde entgegen gewirkt werden kann. In diesem Zusammenhang gewinnt die dezentrale Energieerzeugung auf der Basis der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), hier im speziellen Blockheizkraftwerk(BHKW), zunehmend an Bedeutung. Hierbei wird die nutzbare Wärme (Abgas, Kühlwasser, Schmieröl) zur Wärme- oder auch zur zusätzlichen Stromerzeugung genutzt, und so der Gesamtwirkungsgrad erhöht. Dadurch können die Energiekosten und die Schadstoffemissionen pro erzeugter Energieeinheit beträchtlich gesenkt werden. Auf Grund dieser Vorteile sind allein in Deutschland heute schon BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Gesamtleistung von über 4,6 GW installiert Je nach Erfordernis kann sich die Planung eines BHKW s an dem Wärme- oder Strombedarf orientieren, wobei die Auslegung immer eine wirtschaftliche Abgabe von Kraft und Wärme bei größtmöglicher Eigennutzung in den Vordergrund stellen sollte. In dieser Diplomarbeit wird unter diesen Gesichtspunkten, der mögliche Einsatz eines Kleinst-BHKW s für die Energieversorgung eines Fünffamilienhauses und eines Doppelfamilienhauses auf energetische, wirtschaftliche und ökologische Art hin, untersucht.

Inhaltsangabe:Zusammenfassung: In einem Industriestaat, wie die Bundesrepublik Deutschland, ist eine innovative Energiewirtschaft (d.h. rationelle Energienutzung ) für eine positive wirtschaftliche Entwicklung von großer Bedeutung. Ziel der Energiepolitik sollte eine sichere, ausreichende, preiswerte und umweltfreundliche Energieversorgung der Endabnehmer sein. Daneben hat sich auch die Erkenntnis durchgesetzt, dass die begrenzte Verfügbarkeit fossiler Energieträger und der Kernbrennstoffe sowie der weltweit wachsende Energiebedarf uns dazu zwingen, mit dem Wirtschaftsgut ?Energie? noch sparsamer umzugehen. In dieser Diplomarbeit ist der mögliche Einsatz eines Blockheizkraftwerkes für die Energieversorgung eines Fünffamilienhaus bzw. Doppelfamilienhaus in Kraft-Wärme-Kopplung ausgearbeitet und auf dessen Wirtschaftlichkeit untersucht worden. Ausgehend von einer ausführlichen Beschreibung der BHKW-Technik mit dem Aufzeigen der Primärenergie- und Emissionseinsparungen und den Zukunftschancen der BHKW-Technik dienten die Normwärmebedarfsberechnungen der beiden Wohnhäuser, die 1/4-h-Strommesswerte des Energie-Analyse-Systems MES 3D und die Strom- und Gasabrechnungen vom Energieversorger Oberhausen als Berechnungsgrundlage für den BHKW-Einsatz. Um den zeitlichen Verlauf von Strom- und Wärmebedarf genau untersuchen zu können, wurden gemäß VDI-Richtlinie 2067, Blatt 7 repräsentative Tagesganglinien erstellt. Zur Ermittlung der elektrischen Leistung des Überschussstroms bzw. des Zusatzstrombezuges ist das 1/4-h-Zeitintervall herangezogen worden. Für die Bewertung der elektrischen Arbeit in diesen Zeiträumen reichte das 1-h-Zeitintervall aus. Die Dimensionierung des BHKW erfolgte anhand der Tagesganglinien. Diese wurde thermisch mit 13 kW und elektrisch zu 6 kW ermittelt. Somit wurde das Aggregat von Dachs Senertec mit 12,5 kW therm. und 5,5 kW elektr. ausgewählt. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung erfolgte ausführlich auf der Grundlage der VDI-Richtlinie 2067, Blatt 1 und 7, wobei nach wärmeorientierte-, stromorientierte- und Hochtarif-Fahrweise unterschieden wurde. Mit der angefertigten Kosten und Umweltanalyse liegt ein Konzept zur Primärenenergieeinsparung und Energiekostensenkung vor. Im allgemeinen stellt die BHKW-Technik in Bezug auf Ressourcen- Umweltschonung eine echte Option für die Zukunft dar. Bisher war man davon ausgegangen, dass BHKW's nur in größeren Leistungsklassen wirtschaftlich laufen, aber in dieser Diplomarbeit zeigte sich, dass [ ]