Technische Auslegung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Block-Heizkraftwerk-Anlagen (BHKW)

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Thema der Diplomarbeit
• Motivation des Verfassers
• Widmung
• Einführung
• Abstract
• Inhaltsverzeichnis
• Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) - Der Weg von der getrennten zur gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung
• Kondensationskraftwerk
• Thermischer Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses
• Heizkraftwerk
• Block-Heizkraftwerk-Anlage (BHKW)
• BHKW-Arten
• Klein-BHKW
• Kompakt-BHKW
• Groß-BHKW
• Aufbau, Funktionsweise und technische Überlegungen zur Auswahl von BHKW
• Brennstoffe
• Motorische Antriebe
• Wärmeauskopplung
• Generator
• Spitzenkessel
• Pufferspeicher
• Wärme- oder stromorientierte Auslegung
• Laufzeit und Lebensdauer
• Mehrmodultechnik
• Energieeinsatz und Emissionen
• Energieeinsparung, Brennstoffwahl und Schadstoffemissionen
• Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und TA Luft
• Lärmemissionen
• TA Lärm
• Weitere Kraft-Wärme-Kopplungs-Technologien
• Dampfturbinen-Heizkraftwerk (DT)
• Gasturbinen-Heizkraftwerk (GT)
• Gas- und Dampfturbinen-Heizkraftwerk (GuD)
• Brennstoffzelle
• Stirlingmotor

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit verfolgt das Ziel, die technische Auslegung und Wirtschaftlichkeit von Block-Heizkraftwerk-Anlagen (BHKW) zu untersuchen. Am Beispiel eines Krankenhauses wird die Möglichkeit des BHKW-Einsatzes unter technischen, wirtschaftlichen und klimatechnischen Aspekten analysiert.

• Analyse des Energiebedarfs eines Krankenhauses
• Technische Auslegung und Funktionsweise von BHKW-Anlagen
• Wirtschaftliche Bewertung von BHKW im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen
• Bewertung von BHKW hinsichtlich Umweltschutz und CO2-Emissionen
• Bewertung verschiedener BHKW-Konfigurationen

Zusammenfassung der Kapitel

• Einleitung: Vorstellung des Themas und der Motivation des Verfassers.
• Kraft-Wärme-Kopplung (KWK): Erläuterung der verschiedenen KWK-Technologien und deren Bedeutung für eine effiziente Energieversorgung.
• Block-Heizkraftwerk-Anlage (BHKW): Detaillierte Beschreibung der Funktionsweise, des Aufbaus und der technischen Auswahlkriterien für BHKW.
• Energieeinsatz und Emissionen: Analyse des Energieverbrauchs, der Brennstoffwahl und der Umweltauswirkungen von BHKW.
• Weitere Kraft-Wärme-Kopplungs-Technologien: Vorstellung verschiedener KWK-Technologien, wie z. B. Dampfturbinen-Heizkraftwerke, Gasturbinen-Heizkraftwerke und Brennstoffzellen.
• Praktischer Teil: Analyse des Ist-Zustandes des Krankenhauses, Ermittlung des Energiebedarfs und Auslegung einer BHKW-Anlage.
• Wirtschaftlichkeitsbetrachtung: Vergleich der Kosten und Einsparungen verschiedener BHKW-Konfigurationen im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen.

Schlüsselwörter

Kraft-Wärme-Kopplung, Blockheizkraftwerk, BHKW, Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit, Energieversorgung, Krankenhaus, Umweltschutz, CO2-Emissionen, Brennstoff, Wärmeerzeugung, Stromerzeugung.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Blockheizkraftwerk (BHKW)?

Ein BHKW ist eine modular aufgebaute Anlage zur Gewinnung von elektrischer Energie und Wärme, die direkt am Ort des Verbrauchs nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung arbeitet.

Warum eignen sich Krankenhäuser besonders für BHKW-Anlagen?

Krankenhäuser haben einen ganzjährig hohen und gleichmäßigen Bedarf an Strom und Wärme, was die Wirtschaftlichkeit und Laufzeit eines BHKW optimiert.

Welche Brennstoffe können in einem BHKW genutzt werden?

Gängige Brennstoffe sind Erdgas, Heizöl, Biogas oder Pflanzenöl, wobei die Wahl Auswirkungen auf die Emissionen und die Wirtschaftlichkeit hat.

Was bedeutet wärmeorientierte Auslegung?

Die Anlage wird primär so dimensioniert, dass sie den Wärmebedarf des Objekts deckt; der dabei erzeugte Strom wird entweder selbst verbraucht oder ins Netz eingespeist.

Welche Umweltvorteile bietet ein BHKW?

Durch die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme wird der Brennstoff viel effizienter genutzt als bei getrennter Erzeugung, was den CO2-Ausstoß deutlich reduziert.

Wie wird die Wirtschaftlichkeit eines BHKW ermittelt?

Man vergleicht die Investitions- und Betriebskosten mit den Einsparungen beim Fremdstrombezug und den Brennstoffkosten für herkömmliche Heizkessel.