Wirtschaftlichkeitsanalyse über Mikro-Blockheizkraftwerke für Ein- und Zweifamilienhäuser

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Blockheizkraftwerke
  • Definition und Klassifizierung
  • Aufbau und Funktionsweise
  • Wichtige Kennzahlen
  • Brennstoffe
  • Einsatzgebiete und Betriebskonzepte
• Generator und Motor
  • Der Generator
    • Der Synchrongenerator
    • Der Asynchrongenerator
  • Der Motor
    • Der Gas-Ottomotor
    • Der Stirlingmotor
    • Die Mikrogasturbine
• Wirtschaftlichkeitsanalyse eines Mikro-Blockheizkraftwerkes
  • Rahmenbedingungen
    • Wirtschaftliche und rechtliche Aspekte
    • Gebäude und Nachfragestruktur
  • Dimensionierung des BHKWs
  • Die Wirtschaftlichkeitsanalyse
    • Modell der Wirtschaftlichkeitsrechnung
    • Realisierung mit Microsoft-Excel
    • Ergebnisse

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Wirtschaftlichkeitsanalyse von Mikro-Blockheizkraftwerken (BHKW) für Ein- und Zweifamilienhäuser. Ziel der Arbeit ist es, die Wirtschaftlichkeit eines Mikro-BHKWs unter Berücksichtigung aller relevanten Faktoren für die Investition und unter Annahme repräsentativer Tageslastgänge für ein Zweifamilienhaus hinreichend genau abzuschätzen.

• Technische Grundlagen von Blockheizkraftwerken
• Aufbau, Betriebsweise und Einsatzmöglichkeiten von BHKWs
• Eingesetzte Generatoren und Motoren
• Wirtschaftlichkeit eines Mikro-BHKWs für ein Zweifamilienhaus
• Analyse der Wirtschaftlichkeit unter Berücksichtigung von Vergütungs- und Fördermöglichkeiten

Zusammenfassung der Kapitel

• Einleitung: Die Einleitung erläutert die Notwendigkeit einer effizienten Energienutzung und die Vorteile der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) im Vergleich zur getrennten Erzeugung elektrischer und thermischer Energie. Sie stellt die zentrale Bedeutung der Blockheizkraftwerke (BHKW) als dezentrale KWK-Anlagen heraus und führt in die Zielsetzung und den Aufbau der Arbeit ein.
• Blockheizkraftwerke: Das Kapitel behandelt die Definition, Klassifizierung und Funktionsweise von Blockheizkraftwerken. Es werden verschiedene Antriebsaggregate wie Ottomotoren, Stirlingmotoren, Gasturbinen und Brennstoffzellen vorgestellt und wichtige Kennzahlen wie Ausnutzungsdauer, Benutzungsgrad, Brennstoffausnutzungsgrad und Stromkennzahl erläutert. Das Kapitel beleuchtet zudem verschiedene Brennstoffarten, die in BHKWs eingesetzt werden können, und analysiert die Einsatzgebiete und Betriebskonzepte von Blockheizkraftwerken.
• Generator und Motor: Dieses Kapitel geht auf die beiden wichtigsten Komponenten von Blockheizkraftwerken, den Generator und den Motor, ein. Es erläutert die Funktionsweise von Synchron- und Asynchrongeneratoren und beschreibt deren Vor- und Nachteile. Im weiteren Verlauf werden die Funktionsweise, Vor- und Nachteile des Gas-Ottomotors, des Stirlingmotors und der Mikrogasturbine erläutert.
• Wirtschaftlichkeitsanalyse eines Mikro-Blockheizkraftwerkes: Das Kapitel analysiert die Wirtschaftlichkeit eines Mikro-BHKWs für ein Zweifamilienhaus. Es werden die wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen für die Förderung von KWK-Anlagen durch den Staat beleuchtet und modellhafte Daten für ein Zweifamilienhaus vorgestellt. Es wird ein geeignetes Mikro-BHKW dimensioniert und anhand der Annuitätenmethode eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt. Es wird die Abhängigkeit der Wirtschaftlichkeit von verschiedenen Einflussfaktoren, wie dem Gaspreis, dem Strompreis und dem KWK-Zuschlag, untersucht.

Schlüsselwörter

Die Arbeit befasst sich mit Mikro-Blockheizkraftwerken, Kraft-Wärme-Kopplung, Wirtschaftlichkeitsanalyse, Annuitätenmethode, Gas-Ottomotor, Stirlingmotor, Mikrogasturbine, Energieeffizienz, Emissionsreduktion, Förderung von KWK-Anlagen.