Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis   

1  Einleitung  5

1.1  Thema der Diplomarbeit  5

1.2  Motivation des Verfassers  5

1.3  Widmung  5

1.4  Einführung  6

1.5  Abstract  8

2  Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) - Der Weg von der getrennten zur  

gekoppelten  Strom- und Wärmeerzeugung  9

2.1  Kondensationskraftwerk  9

2.2  Thermischer Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses  11

2.3  Heizkraftwerk.  15

3  Block-Heizkraftwerk-Anlage (BHKW)  17

3.1  BHKW-Arten  19

3.1.1  Klein-BHKW.  19

3.1.2  Kompakt-BHKW  19

3.1.3  Groß-BHKW  19

3.2  Aufbau, Funktionsweise und technische Überlegungen zur Auswahl von  

BHKW.   21

3.2.1  Brennstoffe  22

3.2.2  Motorische Antriebe.  22

3.2.3  Wärmeauskopplung.  23

3.2.4  Generator  24

3.2.5  Spitzenkessel  25

3.2.6  Pufferspeicher  25

3.2.7  Wärme- oder stromorientierte Auslegung.  26

3.2.8  Laufzeit und Lebensdauer  27

3.2.9  Mehrmodultechnik  28

3.3  Energieeinsatz und Emissionen  29

3.3.1  Energieeinsparung, Brennstoffwahl und Schadstoffemissionen.  29

3.3.2  Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und TA Luft  31

3.3.3  Lärmemissionen  33

3.3.4  TA Lärm.  33

3.4  Weitere Kraft-Wärme-Kopplungs-Technologien  35

3.4.1  Dampfturbinen-Heizkraftwerk (DT)  35

3.4.2  Gasturbinen-Heizkraftwerk (GT)  35

3.4.3  Gas- und Dampfturbinen-Heizkraftwerk (GuD)  36

3

Inhaltsverzeichnis

3.4.4  Brennstoffzelle  36

3.4.5  Stirlingmotor.  37

4  Praktischer Teil  39

4.1  Analyse des Ist-Zustandes und Ermittlung der relevanten Daten  39

4.1.1  Die vorhandene Heizkesselanlage.  39

4.1.2  Ermittlung der Auslegungsdaten für das BHKW  40

4.1.2.1  Wärmebedarf  41

4.1.2.2  Strombedarf  47

4.1.2.3  Zusammenfassung der relevanten Daten  49

4.1.3  Verwendete Messtechnik und Durchführung der Wärmebedarfsmessung  49

4.1.3.1  Das Durchflussmessgerät FLUXUS ADM 6725  49

4.1.3.2  Das Datenregistriergerät DX112  57

4.2  Auslegung der BHKW-Anlage.  61

4.3  Wirtschaftlichkeitsbetrachtung  63

4.3.1  Kosten.  63

4.3.2  Gutschriften.  66

4.3.3  Wirtschaftlichkeitsvergleich  68

4.3.3.1  Neue Kesselanlage ohne BHKW  69

4.3.3.2  BHKW mit 1 x 50kW el -Modul und neuer Kesselanlage  71

4.3.3.3  BHKW mit 2 x 50kW el -Modul und neuer Kesselanlage  73

4.3.3.4  BHKW mit 1 x 65kW el -Modul und neuer Kesselanlage  75

4.3.3.5  BHKW mit 2 x 65kW el -Modul und neuer Kesselanlage  77

4.3.3.6  BHKW mit 1 x 120kW el -Modul und neuer Kesselanlage  79

4.4  CO 2 -Emissionsminderung.  81

4.5  Zusammenfassung  83

5  Schlusswort  84

Verzeichnisse...................................................................................................................................   85

Abbildungsverzeichnis   85

Tabellenverzeichnis   86

Kontaktpersonen.   87

Abk  ürzungen  87

Formelzeichen   88

Einheiten   90

Literatur  - und Internetquellen  91

Anhang.   95

4