Klein- und Mini-BHKW: Tendenz zu erneuerbaren Energiequellen

Kleine Blockheizkraftwerke haben bisher kaum etwas mit erneuerbaren Energien zu tun, können aber nicht nur mit Erdgas betrieben werden, sondern direkt und unmittelbar regenerative Energien nutzen.  So skizzierte Dr. Horst Mehrländer, Staatssekretär im baden-württembergischen Umweltministerium, die Ausgangssituation auf der Tagung „Klein- und Mini-Blockheizkraftwerke“ am 24.10. 2002 in Stuttgart. Besonders interessant sei in diesem Zusammenhang die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen, betonte der Staatssekretär. Über 200 Teilnehmer konnten sich in Vorträgen und einer Begleitausstellung über den aktuellen technischen Stand der Kraft-Wärme-Kopplung informieren. Einrichtungen wie das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie baden-württembergische Unternehmen zeigten Perspektiven für die Kraft-Wärme-Kopplung auf, zum Teil auch in Verbindung mit erneuerbaren Energien. (Bild: Biomasse-BHKW mit SOLO STIRLING ENGINE, das 2003 in Serie gefertigt werden soll)

Themen der Veranstaltung waren Motor-BHKWs, Brennstoffzellen, Mikrogasturbinen und Blockheizkraftwerke mit Stirling-Motor, letzter wurden präsentiert von den Unternehmen Mayer & Cie (Albstadt) und Solo (Sindelfingen). Die fast 200 Jahre alte Technik des Stirling-Motors könne gut in regenerative Energiekonzepte eingebunden werden, unterstrichen die Hersteller. Die Solo Kleinmotoren GmbH, die bereits Erfahrungen mit so genannten Dish-Stirling-Systemen (Antrieb eines Stirling-Motors durch Solarenergie, die in einem Parabolspiegel konzentriert wird) in den USA und im spanischen Almeria gesammelt hat sieht im Stirling-Motorenkonzept eine zukunftsweisende Technologie, welche neben der Brennstoffzelle die vielversprechendste Perspektive darstelle, um den Anforderungen der künftigen dezentralen Energieversorgung gerecht zu werden.

Der besondere Charme der Stirling-Technologie liege in der Idee: Sie sei ein prädestinierter Langstreckenläufer mit minimalen, von herkömmlichen Technologien unerreichbaren Emissionswerten. Dabei sei nicht einmal ein Katalysator nötig, unterstreicht der Hersteller. Und sie sei von einer bisher nicht gekannten Variabilität bei der Auswahl des Brennstoffes beziehungsweise der Wärmequelle. Ob „minderwertige”, flüssige, gasförmige oder feste Brennstoffe, aber auch konzentrierte Solarstrahlung – alles, was über einen kontinuierlich arbeitenden externen Brenner in Wärme umgewandelt wird, treibe die STIRLING ENGINE an. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren, bei denen Gas in den Zylinderraum strömt und diesen wieder verläßt, funktioniert die STIRLING ENGINE etwas anders: Das Gas (Helium) bleibt in der Maschine. Es wird bei jeder Umdrehung der Maschine erwärmt und wieder abgekühlt, der daraus entstehend Druck wirkt auf die Kolben. Da die Maschine geschlossen ist, bleibe sie frei von Verbrennungsrückständen, Verschleiß und Wartung entfallen. Der geringe Wartungsaufwand, die mögliche Nutzung erneuerbarer Energiequellen und die niedrigen Emissionswerte machen die Anwendung als MicroKWK-Modul interessant und wirtschaftlich, so die Hersteller. Durch die externe Verbrennung im so genannten FLOX®-Verfahren (Flammlose Oxidation) können zum Betrieb der SOLO STIRLING ENGINE auch ungereinigte Gase problemlos verbrannt werden. Damit wird Biomasse als Energielieferant möglich, sowohl in Form von Biogas als auch in Form fester Brennstoffe: Die Anbindung eines Pellets-Brenners an die SOLO STIRLING ENGINE sei derzeit eine der Entwicklungsprioritäten, diese Option werde bis 2003 in Serie angeboten, kündigte der Hersteller an.

Die wirtschaftlichen Perspektiven der kleinen BHKWS hängen unmittelbar von den politischen und ökonomischen Rahmenbedingungen ab, erläuterte Dr. Reinhard Jank von der Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg. Es zeige sich, dass unter den gegenwärtigen energiewirtschaftlichen Bedingungen nur BHKWs mit einer elektrischen Leistung von 50 Kilowatt und mehr wirtschaftlich betrieben werden können, falls der erzeugte Strom überwiegend in das Netz eingespeist werden soll. Nur bei einer Kombination von hoher jährlicher Benutzungsstundenzahl, hohem Anteil an Eigenbedarfsdeckung und verhältnismäßig hohem Strombezugspreis (Gewerbetarif) könne ein wirtschaftlicher Betrieb der Mini-BHKWs erwartet werden.

29.10.2002   Quelle: Eigener Bericht; Solo Kleinmotoren GmbH