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 - IBS INGENIEURBÜRO FÜR HAUSTECHNIK SCHREINER -

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Letzte Bearbeitung: 13.12.2011 19:33    IBS AKTUELLES/ NEWS HEIZUNG/ LÜFTUNG/ KLIMA...

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Archiv: Neues aus den Fachbereichen Heizung, Lüftung, Klima, Sanitär....

EU-Ziel alternative Energien; Erdwärmesonden mit GRD-Technologie; KWL-Gerät mit Enthalpie-Rückgewinnung; Mehrlagige Heizkörper mit serieller Durchströmung; Partikelabscheider KWK mit Biomasse; Treibhauseffekt; Wasser zweifach nutzen; Wasserstoff und Windkraft; Pelletthermen; Nebelkollektoren; Stirlingmotor; Mikrogasturbine; Brennstoffzellen; Legionellen; Modulierende Brenner; Steuerung Zirkulationspumpe.

Archiv: Neues aus den Fachbereichen Heizung, Lüftung, Klima, Sanitär etc.

Themenüberblick Archiv

19. ?

18. Über das viel gelobte EU-Ziel für alternative Energien:

     20% Anteil an Erneuerbaren Energien

17. Kostengünstige Erdwärmesonden mit GRD-Technologie

16. Wohnungslüftungsgerät mit Rotationswärmetauscher und Sorptionstechnik

     zur Enthalpie-Rückgewinnung

15. Mehrlagige Heizkörper mit serieller statt paralleler Durchströmung

14. Elektrostatischer Partikelabscheider zur Feinstaubreduzierung

13. Dezentrale Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungstechnologien -

     Stand und Entwicklung

12. Der so genannte "Treibhauseffekt" - eine nicht bewiesene Theorie?

Themenüberblick Archiv

 

11. Wasser zweifach nutzen - Betriebskostensenkung bis 50%

10. Wasserstoff und Windkraft im Zusammenspiel...
9. Wandhängende Pelletthermen

8. Nebelkollektoren zur Wassergewinnung

7. Stirlingmotor

6. Mikrogasturbine als Klein-HKW

5. Brennstoffzellen zur Wärme- und Stromerzeugung

4. Legionellen in Trink- oder Brauchwassersystemen

3. Gasbrennwert-Wandkessel mit Modulationsverhältnis 1:10 

2. Weltneuheit- Der erste Ölkessel mit modulierendem Brenner

1. Intelligente Steuerung der Zirkulationspumpe

18. Über das viel gelobte EU-Ziel für alternative Energien: 20% Anteil an Erneuerbareren Energien

Bericht 21.9.2007

Auf 20% soll der Anteil von Erneuerbareren Energien am Gesamtenergieverbrauch bis 2020 steigen.

Das hat Angela Merkel als Ratspräsidentin mit den Staats- und Regierungschefs der EU per Ratsbeschluss 2007 durchgesetzt.

 

Die Frage, ob damit der Primärenergieverbrauch oder der Endenergieverbrauch gemeint ist, bleibt dabei unbeantwortet, kritisiert die Erneuerbaren-Lobby.

 

Primärenergie

kommt in der Natur direkt vor, wie Stein- und Braunkohle, Erdöl oder Erdgas sowie erneuerbare Energie. In den meisten Fällen muss diese Primärenergie in den Kraftwerken, Raffinerien etc. in Sekundärenergie umgewandelt werden (zu Koks, Briketts, Strom, Fernwärme, Heizöl oder Benzin).

 

Endenergie

ist die Energie am Ort des Verbrauchs, die in Nutzenergie umgewandelt wird (in Heiz- und Prozesswärme, Licht sowie mechanische Energie).

 

Alleine nur an dieser statistischen Begrifflichkeit aber scheiden sich Welten.

Allen Anschein zum Trotz ist es völlig unklar, wie viel Erneuerbare tatsächlich angestrebt werden.

 

Ein Anteil von 20% am Primärenergieverbrauch etwa bedeute lt. Oliver Schäfer (Stratege beim europäischen Rat für erneuerbare Energien EREC), dass die erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch einen Anteil von 26,1% hätten.

 

Umgekehrt würde ein Ziel von 20% am Endenergieverbrauch wohl nur 15% am Primärenergieverbrauch bedeuten.

(das wäre ein fataler Rückschritt zum bis jetzt Erreichten)

 

Sicher ist vor allem, dass der Ratsbeschluss reichlich Spielraum für Interpretationen bietet.

Im schlimmsten Fall bringt das lt. Milan Nitschke vom Bundesverband Erneuerbare Energie e. V. (BBE) wieder 5 Jahre Debatten ohne konkrete Schritte.

Quelle: Christoph Rodewils, PHOTON April 2007

17. Kostengünstige Erdwärmesonden mit GRD-Technologie

Bericht 8.6.2007

Das patentierte Bohrverfahren "Gethermal Radial Drilling" ermöglicht kostengünstig Bohrungen im Tiefenbereich von 1,5 bis 0,5 m.

 

Von einem Schacht aus werden Schrägbohrungen in alle Richtungen und Neigungen eingebracht.

Lage und Länge der Sonden werden dem Zuschnitt des Grundstückes, dem Untergrund und den erlaubten Tiefen angepasst.

 

Die Bohranlage hat einen Drehkranz, mit dem sie sich in jede gewünschte Richtung drehen lässt.

Quelle: Tracto-Technik GmbH

16. Wohnungslüftungsgerät mit Rotationswärmetauscher und Sorptionstechnik zur ganzheitlichen Enthalpie-Rückgewinnung

Bericht 8.4.2007

Was die Kondensations-Wärmenutzung für die Brennwerttechnik ist, bedeutet die Enthalpie-Rückgewinnung für die Lüftungstechnik.

 

Unterschied zu herkömmlichen Wärmetauschern

Während bei herkömmlichen WT nur die sensible (fühlbare) Wärme bis zu 90% rückgewonnen werden kann, ohne die zur notwendigen Feuchtezufuhr in den Raum aufgewendete Energie generieren zu können,

kann das Hoval Enthalpie-Rad mit Sorptionstechnik zusätzlich auch noch die in der Luftfeuchtigkeit gebundene Energie erhalten.

 

Aufbau des Rotationswärmetauschers

Der Wärmetauscher besteht aus einem Rotor aus einer Aluminiummatrix mit bienenwabenähnlicher Struktur, welche mit einer Sorptionsschicht versehen ist.

 

Funktion

In kleinsten Luftkanälen werden der Abluft die Wärme und zugleich die Feuchtigkeit (Wasserdampfmoleküle) entzogen und auf der Außenluftseite an die Zuluft übergeben.

Bei einer Sorption mit Ionenbildung wird nur der Wasserdampf adsorbiert, während nicht erwünschte Stoffe und Gerüche mit der Fortluft entsorgt werden.

 

Raumluftbefeuchtung

Eine zusätzliche Befeuchtung erübrigt sich. Die Außenluft wird an Wintertagen durch den Enthalpie-Rückgewinner automatisch geregelt befeuchtet.

 

Bei traditionellen KWL-Geräten kann die Raumluftfeuchte unter einen unbehaglichen und krankmachenden Grenzwert von 30% sinken!

 

Vorteile

- Wärmebereitstellungsgrade von 110-150%, je nach Temperatur

  und Feuchte der Abluft

- WT kann nicht vereisen

- Es entsteht kein Kondensat, keine Kondensatleitung

- keine Übertragung wasserlösliche Stoffe

- hygienisch unbedenklich durch antibakterielle Beschichtung

  des Tauscherrades

- Außenluft-Vorwärmung nicht erforderlich

- Einhaltung der neuen Hygienerichtlinien für Raumlufttechnik

Quelle: Hoval

15. Neue Heizkörpergeneration - Mehrlagige Heizkörper mit serieller statt paralleler Durchströmung

Bericht 1.4.2007

Problem

Normheizlast und benötigte Heizleistung klaffen bei mehrlagigen Heizkörpern mit paralleler Durchströmung im Regelbetrieb weit auseinander.

Auf Grund der inneren Wärmequellen sind im Regelbetrieb 54% des maximalen Wärmebedarfs und damit nur 36% der möglichen Normheizlast erforderlich.

 

Folgen

Die bei der Auslegung einzurechnende Zusatzheizlast ΦR, H nach DIN EN 12831 und die inneren Wärmequellen führen dazu, dass der maximale Heizkörper-Leistungsbedarf nur an ca. 10 Tagen im Jahr abgerufen wird.

D. h. in 90-95% der Heizperiode findet der Regelbetrieb zwischen 10 und 30% Massenstrom statt.

 

Der Heizkörper muss den Durchfluss auf 15% reduzieren.

Die mittlere Oberflächentemperatur sinkt deutlich unter 40 Grad.

Beim Nutzer wird das Gefühl erzeugt, die Heizung wäre defekt oder außer Betrieb.

Ein entsprechendes Behaglichkeitsdefizit und unnötige Reklamationen sind die Folge.

 

Problemlösung mit "Therm X2"

Die Frontplatte des Heizkörpers wird mit den dahinter liegenden Platten in Reihe geschaltet und damit zuerst vom Vorlauf durchströmt.

 

Im Regelbetrieb reicht die Leistung der vorderen Platte völlig aus und die nachgeschaltete Platte wird kaum erwärmt.

Erst mit steigenden Leistungsbedarf trägt auch sie mit hoher Konvektionsleistung zur raschen Raumerwärmung bei.

 

Vorteile

- Verbesserte Dynamik, rasche Reaktionsfähigkeit und

   bis zu 25% kürzere Aufheizzeit

 

- Bis zu 100% höherer Strahlungsanteil in Teillast und immer noch

   bis zu 10% höher im Volllastbetrieb

 

- Effiziente Energieeinsparung bis zu 11% in Verbindung mit den

  werkseitig eingestellten kv-Werten.

Praxisbeispiel Wohnzimmer A1= 31,5 m²

EFH, Vollwärmeschutz, schwere Bauart, sehr dicht, Norm-Außentemperatur 18°C, Jahresmittel 6,3°C

 

1. Raumwärmebedarf

Lüftungswärmebedarf ΦV                508 W

Transmissionswärmebedarf ΦT       1.174 W

Gesamtwärmebedarf ΦHL, Netto       1.682 W

 

2. Heizkörperauslegung nach DIN EN 12831

Wärmebedarf ΦHL, Netto                1.682 W

Zusätzliche Aufheizleistung  ΦR, H     794 W *)

Normheizlast ΦHL                        2.476 W

 

3. Betriebspunkt des Heizkörpers

Normheizlast ΦHL                       2.476 W

Erforderlicher Wärmebedarf Φerf      902 W

Leistungsverhältnis ΦerfHL             36%

Massenstromverhältnis merf/mHL        15%

 

Innere Wärmequellen

2 Personen a 100 W                     200 W

Audio-TV-Anlage                         400 W

Licht 3 x 60 W                            180 W

Summe Fremdwärme                    780 W   (= 31,5% der ΦHL)

 

-> erforderlicher Rest

Φerf = ΦHL, Netto - Fremdwärme = 1.682 W - 780 W = 902 W

 

 

*) Die DIN EN 12831 fordert bzgl. dynamisches Aufheizverhalten:

"Für Räume mit unterbrochenen Heizbetrieb ist ein mit dem Nutzer abgestimmter Wiederaufheizfaktor zu bestimmen."

 

Die Konsequenz:

Die zu installierende Heizleistung muss um die erforderliche Wiederaufheizleistung erhöht werden.

 

Annahmen zur Berechnung der Aufheizleistung ΦRH

n = 0,5 1/h, Wiederaufheitszeit = 2 h,

Temperaturabfall während der Absenkung = 2,2 K,

Gebäudemasse schwer > fRH = 25,2 W/m² ->

ΦRH = A1 x fRH = 31,5 x 25,2 = 794 W

 

Die Folge:

Der Regelbetrieb erfolgt verstärkt in Teillast. Dadurch sinkt der Strahlungsanteil und damit die Behaglichkeit.

 

Dagegen fordert die VDI 6030:

"Um jederzeit optimale Behaglichkeit zu erreichen, soll der Heizkörper auch bei geringen Durchfluss im Teillastbetrieb maximale Strahlungsleistung erbringen."

Quelle: KERMI/ Forschungsberichte von Prof. Dr.-Ing. R. Hirschberg und TU Dresden

14. Elektrostatischer Partikelabscheider zur Feinstaubreduzierung

Bericht 26.2.2007

Handlungsbedarf besteht bei den Staub-Emissionen der ca. 10 Mio. älteren holzbeheizten Kamin- und Kachelöfen.

 

Als Sekundärmaßnahme (zum nachträglichen Einbau) für bestehende Anlagen ist ein elektrostatischer Partikelabscheider entwickelt worden.

 

Funktion

Um eine Drahtelektrode im Abgasrohr wird ein elektrisches Feld erzeugt. Bei hoher Spannung entstehen Ladungsträger, die Abgasmoleküle ionisieren.

Kollidieren diese mit Staub- und Rußpartikeln, werden diese aufgeladen und können dann am metallenen Abgasrohr abgeschieden werden.

Mit dieser Technik können Staubpartikel des kritischen Größenbereichs PM10*und kleiner zum großen Teil aus dem Rauchgas abgeschieden werden.

 

Markteinführung bis zu einer Heizleistung von 50 kW voraussichtlich Mitte 2007.

 

*) PM 10=(particulate matter) Teilchen mit gleichen oder schwächeren Sinkverhalten wie ideale Kugeln mit einem Durchmesser von 10 μm

Quelle: Kutzner + Weber, Maisach

 13. Dezentrale Kraft-Wärme-Kopplungstechnologien mit  Biomasse - Stand und Entwicklung

Bericht 22.9.04

Zur dezentralen Stromerzeugung aus Biomasse gibt es z. Z. zwei marktreife Technologien:

1. Dampfturbinenprozess

2. Dampfkolbenmotorprozess.

 

Drei innovative Technologien stehen kurz vor der Markteinführung:

1. Dampfschraubenmotorprozess

2. Stirlingmotorprozess

3. Organic Rankine Cycles (ORC-Prozess)

 

Bzgl. der spezifischen Stromerzeugungskosten schneiden die Dampfprozesse und der ORC-Prozess am günstigsten ab.

 

Typische Anwendungsfälle

für Biomasse-KWK-Anlagen sind

- holzverarbeitende Betriebe,

- Nah- und Fernheizwerke,

- Industriebetriebe mit hohem Prozesswärmebedarf,

- Zufeuerung von Biomasse in in bestehenden Kohlekraftwerken.

 

ORC-Prozess (Organic Rankine Cycles)

Beim ORC-Prozess wird anstelle von Wasser ein organisches Arbeitsfluid (Silikonöl, nicht toxisch, kein Treibhausgas) in einem geschlossenen Kreislauf eingesetzt.

Dieser Prozess ermöglicht, aus Wärmeenergie auf niedrigen Temperaturniveau elektrische Energie zu erzeugen.

 

ORC-Kreislauf

Biomasse wird verbrannt - Rauchgas durchströmt einen Thermoölkessel - Über Thermoölkreislauf wird dem Verdampfer Wärme zugeführt - Silikonöl verdampft - Dampf treibt Turbine an - Turbine ist mit Generator gekoppelt - Generator erzeugt Strom - entspannter Dampf gelangt über Rekuperator in einen Kondensator- abgeführte Wärme wird für Heißwassererzeugung oder Prozesswärme genutzt - Kondensat wird über Pumpe wieder auf Betriebsdruck gebracht und über den Rekuperator in den Verdampfer geleitet. 

 

Vorteile

Hohe Robustheit, gute Regelbarkeit, Teillastfähigkeit (10 bis 100%), Automatisierbarkeit, geringer Wartungs- und Installationsaufwand.

Nachrüstung in bestehende Biomassefeuerungsanlagen möglich.

 

ORC-Prozess als EU-Demonstrationsprojekt in Österreich

Holzindustrie STIA, Admont

Die Anlage mit einer elektrischen Nennleistung von 400 kW ist seit Sept. 1999 in Betrieb.

Elektrischer Wirkungsgrad 17,7%

Basis ist der auch bei den Dampfprozessen verwendete Rankine-Prozess.

Quelle: I. Obernberger, A. Hammerschmid

12. Der so genannte "Treibhauseffekt" - eine nicht bewiesene Theorie???

Literaturauszug 17.10.05

Dass dieser „Treibhauseffekt” bisher nicht nachgewiesen werden konnte, ist eine Zwangsläufigkeit; es gibt diesen nämlich überhaupt nicht, es kann ihn nicht geben.

 

Die Behauptung, dass so genannte „Treibhausgase" wie z. B. CO2 zur Erwärmung am Boden der Erdatmosphäre beitragen, steht im krassen Widerspruch zu sämtlichen bekannten physikalischen Gesetzmäßigkeiten für Gase und Dämpfe sowie der Wärmelehre insgesamt...

 

Da die Temperaturbedingungen innerhalb einer Atmosphäre so gut wie ausschließlich durch die thermodynamischen Gegebenheiten (Massen- und Druckverhältnisse, thermodynamische Eigenschaften der Hauptbestandteile) innerhalb derselben bestimmt sind, dürfte es mit dem Verständnis der vorstehend skizzierten Zusammenhängen (s. Quelle) schwer fallen, künftig noch von einer Erwärmungswirkung im Lebensraum der Menschheit durch höhere Spurengasanteile (z. B. CO2) in der Atmosphäre zu sprechen.

 

Minimale Anteile so genannter „Treibhausgase“, CO2 (hauptsächlich) und daneben noch O3, N2O, CH4 in der Atmosphäre, haben allenfalls unbedeutende Wirkungen auf die Temperaturen am Boden dieser Atmosphäre, demgemäß haben Schwankungen der Anteile der vorgenannten Gase in der Atmosphäre noch geringere, d. h. praktisch keine, Wirkungen.

Die Zusammenhänge bezüglich der Wirksamkeit des Wassers, besonders in der Form der Wolken, in der Atmosphäre und der im Vergleich dazu verschwindend geringen Bedeutung eines erhöhten CO2-Gehaltes auf Wetter und Klima sowie die Unzulässigkeit, allein aus Messungen der Lufttemperatur auf Klimaänderungen schließen zu wollen, dürften vorstehend nachvollziehbar erklärt sein.

 

Soll die Politik nun aber noch kostspielige Maßnahmen zur Vermeidung von CO2-Emissionen durchsetzen, nur weil die Politiker von nicht ausreichend Sachkundigen beraten worden sind?

 

Dabei werden die Kosten der Minderung der CO2-Emissionen Dimensionen erreichen, die ohne jeden Zweifel zur weiteren Vernichtung von wertschöpfenden Industrie-Arbeitsplätzen und damit zur Wohlstandsminderung in allen an der CO2-Vermeidung beteiligten Industrienationen, allen voran: Deutschland, führen.

 

Das Beherzigen einer alten chinesischen Weisheit kann in der aktuell verfahrenen politischen Situation weiterhelfen: Wer einen Fehler gemacht hat, und diesen nicht korrigiert, begeht einen zweiten.

 

Die physikalischen Gesetzmäßigkeiten für Gase und Dämpfe sowie der Wärmelehre insgesamt und weitere Argumente zur Untermauerung dieser Theorie können Sie spannend wie ein Krimi bei dem Verfasser des Beitrages zur Klimadiskussion Herrn Dipl.-Ing. H. Thieme ausführlich nachlesen.

 

Quelle: H. Thieme, Treibhauseffekt im Widerspruch zur Thermodynamik und zu Emissionseigenschaften von Gasen > http://people.freenet.de/klima/index.htm

11. Wasser zweifach nutzen - Betriebskostensenkung bis 50%

10. Wasserstoff und Windkraft im Zusammenspiel...

Bericht 31.12.03

Die Wasserpreise sind zwischen 1992 und 1999 um 40% gestiegen, stärker wie der Ölpreis.

 

Eine innovative Lösung zu Wassereinsparung ist das AquaCycle System von PONTOS > Schema.

 

Dusch und Badewasser wird  biologisch-mechanisch ohne Chemikalien in einer 4-Phasen Aufbereitung mit UV-Hygienisierung gereinigt, so dass es für WC, Grünanlagen, Waschmaschine etc. ein zweites mal genutzt werden kann.

 

Anwendung für Mehrfamilienhäuser und Gewerbe.

Für den Einfamilienhausbereich gibt es ebenfalls eine innovative Lösung.

(Quelle: PONTOS, www.pontos-online.de )

Bericht 3.9.03

... die bessere zukunftsorientierte Energielösung als Demonstrationsobjekt an der norwegischen Küste.

 

Das Energieunternehmen Hydro aus Oslo, weltweit eines der größten Erzeuger von Wasserstoff, errichtet im Juli 2003 auf der windreichen Insel Utsira vor der westnorwegischen Küste ein spannendes Demonstrations- und Pilotprojekt zur ganzjährigen, ausreichenden und stabilen Stromversorgung für 10 Haushalte.

Windkraft allein ist wegen der großen Schwankungen keine gute Lösung.

 

Die Idee besteht darin, mit der von Windrädern erzeugten überschüssigen Energie mit Hilfe eines Elektrolyseurs, Wasserstoff herzustellen.

Der Wasserstoff dient also als Energiespeicher, mit dem in windarmen Zeiten Strom hergestellt wird (ein mit Wasserstoff angetriebener Motor in Verbindung mit einem Generator).

Im Frühjahr 2004 wird dann eine Brennstoffzelle eingebaut, die den Wasserstoff direkt zur Stromerzeugung nutzen kann.

9. Wandhängende Pelletthermen

8. Nebelkollektoren zur Wassergewinnung

Voraussichtlich noch 2003 werden die ersten 3 Hersteller diese Geräte im Leistungsbereich bis 6 kW auf den Markt bringen.

 

Anwendungsbereich sind vor allem Niedrigenergiehäuser.

Bericht 2.9.03

In Gegenden, in denen die Versorgung mit Frischwasser ein großes Problem ist, stellt man Netze auf, an denen der Nebel kondensiert. Das Kondensat wird in Tanks geleitet.

Ein Pilotprojekt steht auf dem Berg El Tofo in Chile.

 

Mit 100 Nebelkollektoren gewinnt man hier durchschnittlich ca. 15.000 l Wasser pro Tag.

Ein Nebelkollektor kostet nur ca. 830 € und ist somit sehr effizient.

7. Stirlingmotor

Seit Mitte 2002 wird mit dem Solo V161 (9 kWel, 24 kWth) der erste Stirlingmotor in Deutschland in Kleinserie produziert.

 

Der große Vorteil des Stirlingmotors liegt in der äußeren Wärmezufuhr, den geringen Emissionen und Wartungskosten.

 

Auch beim Stirlingmotor kann die abgegebene Leistung ohne nennenswerte Wirkungsgrad-Verluste dem jeweiligen Bedarf angepasst werden (Leistungsmodulation).

Das benötigte Investitionsvolumen ist aufgrund der geringen Stückzahl noch sehr hoch und liegt derzeit bei ca. 24.500 €.

 

Ein großes Marktpotenzial wird dem Stirlingmotor im Bereich der Biomasse- bzw. Holznutzung im kleinen Leistungsbereich prognostiziert. Pilotanlagen, welche eine Verfeuerung von Holz als Wärmequelle nutzen, existieren bereits.

 

Bericht 26.8.03

6. Mikrogasturbine als Klein-HKW zur dezentralen Strom- und Wärmeerzeugung im Vergleich zu klassischen motorgetriebenen BHKWs

Bericht 9.3.03/ Akt. 27.8.03

Mikroturbinen > Bild sind neu entwickelte Produkte, welche sich u. a. zum Einsatz in der dezentralen Stromversorgung und der Kraft-Wärme-Kopplung eignen und im Leistungsbereich unterhalb von 500 kWel angesiedelt sind.

 

Funktion

Bei Heiz-Kraft-Werken (HKW) mit einer Mikrogasturbine ist ohne Zwischenschaltung eines Getriebes der Permanentmagnet des Generators direkt an die Turbine geflanscht, so dass der Generator mit der sehr hohen Drehzahl der Turbine läuft.

 

Der erzeugte hochfrequente Wechselstrom (max. 1600 Hz) wird zunächst gleichgerichtet und dann in Wechselstrom 400 V/ 50 Hz umgewandelt.

Zum Start dient der Generator als Motor. Zum Betreiben kann Erd-/ Flüssiggas, Heizöl, Klärgas, Grubengas und Erdölbegleitgas verwendet werden. Die anfallende Abwärme muss für Heizzwecke etc. immer abgenommen oder gepuffert werden.

 

Nachteile

Schlechte elektrische Wirkungsgrad von 12 %, mit Rekuperator 26%, also schlechter als bei den klassischen BHKWs.

 

(Ein Rekuperator nutzt die Wärmeenergie aus den Turbinenabgasen und wärmt damit die Verdichteraustrittsluft auf, bevor diese in die Brennkammer gelangt. Dadurch vermindert sich der benötigte Brennstoffeinsatz und es können höhere elektrische Wirkungsgrade erzielt werden. Trotzdem fallen die Wirkungsgrade von Motorenanlage derselben Größenklasse noch um einige Prozentpunkte höher aus.)

Vorteile

Lange Wartungsintervallen (alle 8000 h oder einmal im Jahr.)

Die Otto- oder Dieselmotoren bei den klassischen BHKWs müssen im Vergleich ca. alle 2000 h gewartet werden.

 

Anwendung

Aufgrund der gasturbinenspezifischen Abwärmecharakteristik, bei der das gesamte Abwärmepotential auf einem hohen Temperaturniveau von rund 275 °C anfällt, eignet sich die Mikrogasturbine vor allem für kleinere Industriebetriebe mit Prozesswärmebedarf in Verbindung mit einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, für Trocknungsprozesse sowie als Aggregat zur Klimakälteerzeugung mittels Absorptionskältemaschine.

 

Denkbar wäre aber z. B. ein verstärkter Einsatz im Contracting-Bereich, da in diesem Fall die Vorteile der Mikrogasturbinen aufgrund des geringeren Wartungsaufwandes besonders zum Tragen kämen.

 

Kosten

Aufgrund des hohen Investitionsvolumens von ca. 62.000 € für ein Aggregat mit 28 kWel und dem gegenüber Motoren gleicher Leistungsgröße um einige Prozentpunkte geringeren elektrischen Wirkungsgrad erscheint ein wirtschaftlicher Betrieb aber nur bei wenigen Anwendungsfeldern möglich.

 

Auf diesem interessanten Gebiet gibt es also noch viel zu tun. Infos zu den klassischen BHKWs > Heiz-Kraft-Anlage mit Blockheizkraftwerk

5. Brennstoffzellen zur Wärme- und Stromerzeugung mit Wasserstoff

Bericht 10.3.03

Wasserstoff für die Energieversorgung kommender Generationen

Wasserstoff verbrennt im Gegensatz zu Öl und Gas ohne umweltbelastende  Emissionen zu reinen Wasser. Entscheidend für die Ökobilanz ist, wie er hergestellt wird. Mit Hilfe von Wasserstoff lässt sich Strom aus regenerativen Quellen speichern. Um diese so gebundene Energie wieder nutzbar zumachen, bietet die Brennstoffzelle mit hohen Wirkungsgraden eine sehr effiziente Lösung.

 

Die Brennstoffzelle ist der Umkehrprozess zur Elektrolyse, also ein elektrochemischer Wandler, der Wasserstoff mit Sauerstoff in einem kontrollierten elektrochemischen Prozess verbindet. Dabei entsteht neben Strom auch Wärme.

 

Anwendung

Der Einsatz von Brennstoffzellen reicht vom Batterieersatz über den Einsatz in Fahrzeugen bis zur Kraft- Wärme- Kopplung.

 

Einige arbeiten in einen hohen Temperaturbereich. Durch die damit verbundene Abwärme ist der Einsatz in der Gebäudeheizung als Kraft-Wärme-Kopplung gegeben.

Zur Zeit werden 5 Brennstoffzellen-Typen mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen erforscht:

 

1. Alkalische-Brennstoffzelle (AFC)

Hat schon Serienreife erlangt. Betriebstemperatur <100°C. Liefert bei einen Wirkungsgrad von 70% sehr gute Ergebnisse in der Stromerzeugung.

 

2. Phosphorsäure-Brennstoffzelle (PAFC)

Betriebstemperatur 160-220°C, fast gleich großer Anteil an elektrischer und thermischer Energie. Muss auf eine bestimmte Arbeitstemperatur vor Inbetriebnahme aufgeheizt werden. Da das mehrere Stunden dauert, eignet sie sich für die Deckung der Grundlast. Z. Z. alternative zur klassischen motorgetriebenen Kraft- Wärme- Kopplung.

 

3. Karbonatschmelzen-Brennstoffzelle (MCFC)

Hochtemperatur- Brennstoffzelle, 600-1000°C. Muss auf eine bestimmte Arbeitstemperatur vor Inbetriebnahme aufgeheizt werden. Da das mehrere Stunden dauert, eignet sie sich für die Deckung der Grundlast. Kann als Blockheizkraftwerk in Großanlagen ein ganzes Wohngebiet versorgen.

 

4. Festelektrolyt-Brennstoffzelle (SOFC)

Gleiche Anwendung wie MCFC

 

5. Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (PEMFC)

Die bekannteste Brennstoffzelle mit relativ geringen Kosten. Geeignet für Versorgung von Ein- bis Zweifamilienhäusern. Da sie sich auch kalt starten lässt, ist sie auch für den Einsatz im Fahrzeugbereich geeignet.

4. Eine häufig unterschätzte Todesursache - Legionellen in Trink- oder Brauchwassersystemen

In Deutschland sterben jährlich ca. 10.000 Menschen an der Legionärskrankheit (im Vergleich zu ca. 8.000 Verkehrstoten).

Die geschätzte Zahl der Erkrankungen liegt bei ca. 30.000 pro Jahr.

Bei den wenigsten wird sie als solche erkannt. Die Symptome sind vergleichbar mit einer schweren Lungenentzündung.

 

Betroffen sind vor allem komplexe Wassernetze in älteren Gebäuden (Krankenhäusern, Schulen, Sportstätten, Bädern usw.). Die Ursachen liegen bei einer fehlerhaften Installation. Die Summer der machbaren Fehler ist sehr groß.

 

Mit In-Kraft-Treten der neuen Trinkwasserverordnung ab 2003 wurde u. a. die Kontrolle der Wasserqualität auf Krankheitserreger in öffentlichen Gebäuden, Schulen, Kindergärten, Krankenhäusern, Gaststätten und Gemeinschaftseinrichtungen zur Pflicht.

Wichtige Forderungen zur Verhinderung der Bildung von Legionellen schon bei der Planung der Systeme:

 

- Verwendung von Installationsmaterialien, die keine verwertbaren

  Nährstoffe für die Legionellen abgeben

 

- Unnötigen Stillstand des Trinkwassers in den Leitungen vermeiden

 

- Lange Speicherung des Trinkwassers vermeiden

 

- Temperaturbereiche vermeiden, bei denen Bakterienwachstum

  gefördert wird

 

Bericht 10.3.03

3. Gasbrennwert- Wandkessel mit einen Modulationsverhältnis von 1:10

  Bericht 7.1.03

Stufenlos gleitender Gasbrennwert-Wandkessel mit hohen Normnutzungsgrad von 109 % und herausragend breiten Modulationsverhältnis von 1:10 ( z. B.: kleinstes Gerät moduliert von 900 W bis 9 kW).

Dadurch werden die Schaltzyklen um bis zu 90% reduziert. Entsprechend geringer ist der Materialverschleiß. Durch den wasserummantelten Feuerungsraum bis zu 30% weniger Energieverbrauch.

2. Weltneuheit- Der erste Ölkessel mit modulierenden Brenner

Bild Der patentierte, modulierende Perpetuum-Brenner garantiert eine lautlose, energiesparende und umweltschonende Verbrennung.

Die Verbrennungsluft wird drucklos zugeführt. Das Ergebnis ist eine für Öl einzigartige Verbrennung mit stahlblauen Flammenteppich.

Die Leistungsbereiche liegen zwischen 4,7-14 kW, und eignen sich somit auch für die Beheizung von Niedrigenergiehäusern.

Die Abmessungen sind L x B x H = 600 x 600 x 850 mm. Somit passt der Kessel perfekt in jede Küche.

Die hydraulische Ausrüstung (Ausdehnungsgefäß, Pumpe, Mischer, Boilerladeventil) ist im Gerät integrierbar.

 

Ein Kaminanschluss ist erforderlich. Der Hersteller gewährt eine Vollgarantie von 5 Jahren.

     Bericht 7.3.02

1. Die intelligente Steuerung der Zirkulationspumpe

Wenn Sie eine Warmwasserzirkulation haben, stört es sie bestimmt, dass die Zirkulationspumpe immer läuft und somit dem Warmwasserspeicher permanent Wärme entzieht sowie E-Energie verschwendet.

 

Im Falle, dass sie eine Zeitschaltuhr zur Steuerung der Pumpe eingesetzt haben, läuft auch hier die Pumpe entweder zu lange oder zum falschen Zeitpunkt.

 

Abhilfe schaffen sie mit der kleinen aber feinen Fernsteuerung AQUACIRKEL, die sich auch nachträglich einfach und ohne Eingriff in die Warmwasserleitung installieren lässt.

 

Funktion:

Sie öffnen kurz die gewünschte Zapfstelle. Ein Sensor registriert einen Durchfluss und misst  die Temperatur des Wassers in der Leitung.

Gleichzeitig wird die Temperatur an der Zirkulationsleitung abgefragt. Liegt die Temperatur unter den eingestellten Sollwert, schaltet das Gerät die Zirkulationspumpe zu.

 

Diese läuft nur solange, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist. Ansonsten verhindert eine Sperre den Startvorgang.

 

Bei vorhandenen Kunststoffleitungen dauert der Vorgang im Vergleich zu Cu- Leitungen etwas länger.

 

> Hydraulikschema

 

Kleinverbraucherpreis pro Stck. ca. 100 € netto.

 

Am Markt gibt es noch verbesserte Ausführungen, die aber auch etwas teurer sind und in das Warmwassersystem eingebunden werden.

 

Bericht 8.4.02/ Aktualisierung 22.9.04

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