BHKW-Plan Berechnung eines Mehrfamilienhauses
Praktische Übungen
Aufgabenstellung 2
Bei einem Mehrfamilienhaus im Frankfurter Raum wird überlegt, ob für die Wärme- und Stromversorgung ein mit Gas betriebenes Blockheizkraftwerk in Frage kommt.
Von dem Gebäude sind das Baualter, der bisherige Gas- und Stromverbrauch sowie die Fläche bekannt.
Gegeben: Klimagebiet Frankfurt am Main
1 Mehrfamilienhaus, Baujahr 1972
Gasverbrauch 320 MWh/a (Ho)
Fläche ca. 1400 m2
Stromverbrauch 65 MWh/a
Stromkosten 19 ct/kWh netto ohne Stromsteuer
Aufgabe: Es soll ermittelt werden, ob ein Zuschuss notwendig ist, um das BHKW gegenüber einer konventionellen Heizung wirtschaftlich betreiben zu können.
Lösungsweg zu Aufgabenstellung 2
Projekt neu
Zuerst wird das Projekt neu angelegt, d.h. der Projektname "Aufgabe2" und die Beschreibung "Mehrfamilienhaus Frankfurt a.M." werden angegeben.
Wärmebedarf berechnen
Hier muss zunächst eine Klimaregion, in diesem Fall Demo, ausgewählt werden. Der Einfluss der Klimaregion ist nicht unerheblich, da bei BHKW-Plan auch die Strahlung miteinbezogen wird. So liefern zwei TRY-Zonen mit ähnlichen mittleren Außentemperaturen (z.B. Essen und Frankfurt) unterschiedliche Ergebnisse. Die Unterschiede steigen mit den vorhandenen Fensterflächen.
Hier wird mittels der Taste Auswahl Gebäude der Dialog für die Gebäudeauswahl aufgerufen.
Die Datenbankfilter werden auf Wohngebäude, kleines Mehrfamilienhaus und Baujahr 1969 bis 1978 eingestellt.
Als Wohngebäude wird das sanierte Gebäude KMH-E-S-81 ausgewählt. Die Wärmeeingabe wird auf Gasverbrauch in MWh gestellt und die 320 MWh und ein Jahresnutzungsgrad der Kessel von 0,88 eingegeben.
Damit auch die Demoversion damit arbeiten kann, verwenden wir den Wetterdatensatz „Demo“. Zusätzlich werden Netzverluste von 10 % angenommen.
Danach wird mit der Taste „Durchführen der Simulation“ die Simulation gestartet.
Die Jahresdauerlinie zeigt an, wie lange welche Leistung gebraucht wird. Mit OK und Schließen gelangt man zum Hauptbildschirm.
Strombedarf berechnen
Hier wird der Stromverbraucher Haushalt-3 ausgewählt und „ßaus der Datenbank hinzugefügt“. Durch Markieren des Stromverbrauchers in der Auswahl und Drücken der Taste „neuer Wert“ kann jetzt der Jahresverbrauch von 65 MWh eingegeben werden.
Danach wird simuliert.
Wärme- und Stromerzeugung
Durch Drücken des Motor-Symbols gelangt man in den Dialog zur Eingabe der Wärme- und Stromproduktion. Die BHKWs werden Wärmegeführt betrieben und bis zu einer unteren Modulationsgrenze von 50%. In der Eingabe BHKW-Module wird ein EC_Power_15kw.el Gas ausgewählt und ein Pufferspeicher mit 2m³ angegeben und anschließend simuliert.
Ein Spitzenlastkessel soll im Notfall die ganze Wärmeleistung übernehmen können.
Ein Vergleichsheizsystem wird definiert, um die Kosten für die Wärme festzulegen. Die berechnete Heizleistung wird großzügig überschritten.
Der vom BHKW erzeugte Strom wird im Vergleich mit dem Kraftwerksmix BRD unter Berücksichtigung der Netzverluste ebenfalls erzeugt und der Brennstoffbedarf und die CO2 Emissionen berechnet.
Das Ergebnis der Energiebilanz sieht folgendermaßen aus:
Erlöse berechnen
Der (Rest-) Strombezug wird mit 19 ct/kWh netto, die Stromeinspeisung nach EEX plus vermiedene Netzkosten mit 5,5 ct/kWh angesetzt. Der KWK-Bonus wird durch Klicken der Funktion „Bonus nach KWK-2016 eintragen“ ergänzt.
Die Erlösberechnung setzt sich dann wie folgt zusammen.
Bei der Berechnung der vermiedenen Strombezugskosten wird der Strombedarf und die Stromerzeugung für jede Stunde berechnet.
Wirtschaftlichkeit berechnen
Für die Investitions- und Betriebskosten des BHKWs werden die folgenden Annahmen getroffen.
Für das Vergleichssystem werden die folgenden Annahmen getroffen.
Nun fehlen noch die Kosten für den Brennstoff und die Wirtschaftlichkeit kann berechnet werden.
Über das Menü Energieaufwandszahl berechnen kann die Energieaufwandszahl des Gebäudes mit dem BHKW berechnet werden.
