Planungshandbuch Kraft - Wärme - Kopplung M E P H I S T O G15

Transcrição

Kraft - Wärme - Kopplung
mit Brennwert-Blockheizkraftwerken der Baureihe
M E P H I S T O G15 / G18
Planungshandbuch
Inhalt
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
VORWORT ...................................................................................................................................................4
Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung.......................................................................................................4
Der Nutzen für die Umwelt ...........................................................................................................................4
Der Nutzen für den Betreiber .......................................................................................................................5
MEPHISTO: Zukunftsweisende Spitzentechnik...........................................................................................5
Vorteile von MEPHISTO im Überblick..........................................................................................................6
2
VORPLANUNG.............................................................................................................................................7
2.1
Einsatzorte von MEPHISTO.........................................................................................................................7
2.2
Wirtschaftlichkeit von MEPHISTO................................................................................................................7
2.2.1
Wirtschaftlichkeitsanalyse und technische Auslegung .............................................................................7
2.3
Finanzierung und Beihilfen...........................................................................................................................8
2.3.1
Förderung von Blockheizkraftwerken, Quelle: Förderfibel Energie, Herausgeber: Ulrich Kievernagel über den DWD-Verlag.............................................................................................................................................8
2.4
Formalitäten für BHKW-Betreiber ..............................................................................................................11
2.4.1
Fremdversorger ......................................................................................................................................11
3
TECHNISCHE PLANUNGSHINWEISE......................................................................................................12
3.1
Mindestanforderungen an die Gasqualität .................................................................................................12
3.2
Aufstellraum ...............................................................................................................................................12
3.2.1
Erforderlicher Zuluftquerschnitt ..............................................................................................................12
3.2.2
Erforderlicher Platzbedarf.......................................................................................................................13
3.2.3
Fundament..............................................................................................................................................13
1.1
Einbindung, Übersicht ................................................................................................................................15
3.3
Elektrischer Anschluss ...............................................................................................................................15
3.3.1
Hauptstromkabel.....................................................................................................................................15
3.3.2
Anlaufstrom.............................................................................................................................................16
3.4
Abgasführung .............................................................................................................................................18
3.4.1
Abgasführung mit Kunststoffrohr in hinterlüftetem Schacht ...................................................................18
3.4.2
Abgasführung mit doppelwandigem LAS-Abgasrohr an der Außenwand..............................................18
3.4.3
Bemessung der Abgasanlage ................................................................................................................18
3.4.4
Sicherheitstemperaturbegrenzer ............................................................................................................18
3.4.5
Kondensatablauf.....................................................................................................................................19
3.4.6
Reinigungsöffnung..................................................................................................................................19
3.4.7
Schachtabdeckung .................................................................................................................................19
3.4.8
Dichtigkeitsprüfung .................................................................................................................................19
3.4.9
Abstandshalter........................................................................................................................................19
3.4.10 Anforderungen an den Kaminschacht ....................................................................................................19
3.4.11 Höhen über Dach....................................................................................................................................20
3.5
Hydraulische Einbindung ...........................................................................................................................21
3.5.1
Hydraulisches Gesamtkonzept...............................................................................................................21
3.5.2
Einbindungsbeispiele..............................................................................................................................22
3.6
Steuerungstechnische Einbindung.............................................................................................................33
3.6.1
Einfache Fernsteuerung über Steuersignale..........................................................................................33
3.6.2
Sinnvolle Ansteuerung von BHKW’s ......................................................................................................34
4
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
4.2.6
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.7.1
TECHNIK VON MEPHISTO .......................................................................................................................35
Technische Daten ......................................................................................................................................35
Vorschriften und Sicherheit ........................................................................................................................36
Gassicherheit..........................................................................................................................................37
Elektrische Sicherheit .............................................................................................................................37
Netzüberwachung...................................................................................................................................37
Rückleistungsüberwachung....................................................................................................................38
P-unrund-Überwachung .........................................................................................................................38
Sonstige Überwachungseinrichtungen...................................................................................................38
Automatische Ölnachspeisung...................................................................................................................38
Elektronische Zündung ..............................................................................................................................38
Schadstoffemissionen und Lambda-Regelung ..........................................................................................40
Brennwerttechnik........................................................................................................................................40
Die BHKW-Steuerung ................................................................................................................................41
Bedienung der BHKW-Steuerung...........................................................................................................42
KraftWerK
Planungshandbuch 03/2004
2
Inhalt
4.7.2
Fernbedienung und Störungsmeldungen ...............................................................................................43
5
5.1
5.2
SERVICE ....................................................................................................................................................44
Regelmäßige Wartungsarbeiten ................................................................................................................44
Wartungsbedingungen ...............................................................................................................................44
6
6.1
6.2
6.3
6.4
BEISPIELPROJEKT ...................................................................................................................................47
Energiezentrale ..........................................................................................................................................47
MEPHISTO G15 BHKW-Module:...............................................................................................................47
Nutzen der MEPHISTO G15 BHKW-Module .............................................................................................47
MERLIN M 68 DDC-Steuerung ..................................................................................................................49
7
LEISTUNGSBESCHREIBUNG...................................................................................................................52
7.1
Gasbefeuertes Kompakt - Brennwert - BHKW MEPHISTO G15/G18 .......................................................52
7.2
Zubehör für Brennwert - BHKW MEPHISTO G18 ....................................................................................57
7.2.1
Sicherheitsbaugruppe.............................................................................................................................57
7.2.2
Pumpengruppe .......................................................................................................................................57
7.2.3
Gasanschlusssatz...................................................................................................................................57
7.2.4
Heizungsanschlusssatz ..........................................................................................................................57
7.2.5
Fernüberwachungsmodul .......................................................................................................................57
7.2.6
Kommunikationsmodul ...........................................................................................................................57
7.2.7
Eintarif-Drehstromzähler.........................................................................................................................57
7.2.8
Abgasleitung ...........................................................................................................................................57
7.2.9
Kondensatleitung ....................................................................................................................................57
7.2.10 Fundamentunterlage ..............................................................................................................................57
7.2.11 Kompensationskondensator (nur G15) ..................................................................................................57
7.3
Regelungstechnik und Zubehör für Brennwert - BHKW MEPHISTO G18.................................................58
7.3.1
Regelung für wärme- und stromgeführten BHKW-Betrieb .....................................................................58
7.3.2
Außentemperaturfühler...........................................................................................................................58
7.3.3
Anlegetemperaturfühler ..........................................................................................................................58
7.3.4
Wirkleistungsmeßgerät...........................................................................................................................58
7.3.5
Heizungsnotschalter ...............................................................................................................................58
7.3.6
Gassensor ..............................................................................................................................................58
7.4
Lieferung und Montagearbeiten für Brennwert - BHKW MEPHISTO G18.................................................58
7.4.1
Lieferung.................................................................................................................................................58
7.4.2
Einbringung, Ausrichtung und Montage des Maschinensatzes .............................................................58
7.4.3
Montage derAbgasanlage innerhalb des Heizraumes ...........................................................................58
7.4.4
Einziehen der Abgasleitung in vorhandenen Abgasschacht ..................................................................58
7.4.5
Inbetriebnahme des BHKW-Moduls .......................................................................................................58
8
KONFORMITÄTSERKLÄRUNG.................................................................................................................59
KraftWerK
3
Vorwort
1
Vorwort
Blockheizkraftwerke (BHKW) der Baureihe
MEPHISTO werden von der Fa. KraftWerK
oder einem lizenzierten Vertragspartner
ausgeliefert, montiert, in Betrieb genommen und
im Rahmen von Vollwartungsverträgen betreut.
Das vorliegende Planungshandbuch soll
Kunden, Planern und Installateuren das nötige
Wissen vermitteln, um die BHKW-Technik zu
verstehen und MEPHISTO optimal einsetzen zu
können.
1.1
Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung
Bei der Stromerzeugung in bundesdeutschen
Großkraftwerken wird im Durchschnitt weniger
als 40% der eingesetzten Primärenergie in
Strom umgewandelt. Der Rest wird als
„Abwärme“ über Kühltürme an die Umwelt
abgeben. Die auf diese Weise verschwendete
Wärme würde ausreichen, alle bundesdeutschen
Haushalte zu beheizen!
Das Herzstück von MEPHISTO, ein
erdgasbetriebener Vierzylinder-Ottomotor,
treibt über eine Kupplung einen Generator zur
Stromerzeugung an. Der Strom wird im eigenen
Objekt verbraucht oder in das öffentliche Netz
eingespeist.
Auch bei dieser Form der Stromerzeugung
entsteht Wärme. Durch die dezentrale Technik
und mit Hilfe eines Motorwasser- und eines
Abgaswärmetauschers kann diese jedoch direkt
genutzt werden. So kann MEPHISTO ca. 40%
Primärenergie gegenüber der herkömmlichen,
getrennten Strom- und Wärmeerzeugung
einsparen.
Groß ist in diesem Fall also nicht besser als
klein.
Einige Energieversorgungsunternehmen (EVU)
bzw. deren Mitarbeiter stehen dieser Technik
jedoch immer noch sehr skeptisch gegenüber.
Dies kann u. U. zu unberechtigten
Anforderungen an die Netzsicherheit oder
anderen Schwierigkeiten mit dem
Energieversorger führen. Sollten Sie davon
betroffen sein, bieten wir Ihnen gern unsere
Unterstützung an oder nennen Ihnen Adressen,
die Ihnen weiterhelfen können.
1.2
Der Nutzen für die Umwelt
MEPHISTO entlastet die Umwelt um 30 bis
50% vom Treibhausgas CO2. Der geregelte
Katalysatorbetrieb sorgt für eine Minimierung
der Emissionen CO, NOx und unverbrannter
Kohlenwasserstoffe.
Bei der herkömmlichen Stromerzeugung gehen
etwa zwei Drittel der eingesetzten Energie
ungenutzt als Abwärme verloren. Dank
MEPHISTO reduziert sich der Anteil der
Energieverluste auf ein Minimum. Strom und
Wärme werden besonders umweltschonend,
also ökologisch vorbildlich, erzeugt.
Primärenergieeinsparung durch den Einsatz von MEPHISTO
Getrennte Erzeugung von
Strom und Wärme
Kraft-Wärme-Kopplung
mit MEPHISTO
Nutzen
Kraftwerk
18 kW
elektrisch
Primärenergie
55,5 kW
Gas
107 kW
111%
ηel = 36%
Primärenergie
MEPHISTO G18
ηel = 31%
ηth = 72,4%
37,5 kW
64,5 kW
Gas
64,5 kW
111%
Kessel
42 kW
thermisch
51,5 kW
Primärenergieeinsparung:
107 kW - 64,5 kW = 42,5 kW
42,5 / 107 * 100% = 39,7%
ηth = 90%
9,5 kW
Verluste
47 kW
Verluste
4,5 kW
Die Wirkungsgrade sind wie üblich auf den unteren Heizwert (Hu) des Gases bezogen.
Die Leistungsangaben hingegen sind auf den oberen Heizwert (Ho) des Gases bezogen, da MEPHISTO durch Brennwertnutzung in
der Lage ist, mehr als Hu auszunutzen. Ho = 1,11 x Hu
Abbildung 1, Primärenergieeinsparung durch den Einsatz von MEPHISTO
KraftWerK
4
Vorwort
1.3
Der Nutzen für den Betreiber
Energiekostenersparnis
Gegenüber der getrennten Energieversorgung
(Strombezug aus einem Großkraftwerk,
Wärmeerzeugung im Kessel) benötigt
MEPHISTO ca. 40% weniger an Primärenergie.
Da MEPHISTO die Abwärme direkt im Objekt
zum Heizen nutzt, setzt sich der Strompreis nur
noch aus den Gas- und Wartungskosten
zusammen und liegt damit unter 10 Pf/kWh.
Durch diese Einsparung lässt sich der
Anschaffungspreis für MEPHISTO (bei
richtiger Dimensionierung) leicht bezahlen,
zusätzlich sinken die Energiekosten.
•
Der selbst erzeugte Strom ist rund um die Uhr
verfügbar, also auch zu Hochtarifzeiten und bei
kostenintensiven Verbrauchsspitzen.
•
Nicht benötigte elektrische Energie wird (gegen
Vergütung) in das öffentliche Versorgungsnetz
eingespeist.
•
Die neue Bundesregierung fördert BHKW-Betreiber
durch Befreiung von der Energieverbrauchssteuer.
Allein dadurch ergibt sich eine Kostenersparnis von
ca. 1.750,- DM im Jahr bei Einsatz eines MEPHISTOModuls.
•
MEPHISTO hat sich nach ca. 4 bis 6 Jahren
amortisiert.
•
sicher durch doppelte Gasmagnetventile und
Flammenrückschlagschutz
•
einfach und schnell zu installieren durch
anschlussfreundliche Kompaktbauweise
•
wartungsfreundlich durch hautnahe Fernbedienung
und automatische Störungsmeldung über Modem
•
bedienerfreundlich durch menügeführte
Mikroprozessorsteuerung mit großem LC-Display
•
universell einsetzbar durch leistungsgeregelten
Betrieb (30 ... 100%) mit Erd-, Flüssig-, Klär- oder
Biogas
•
integrierbar in übergeordnete Leittechnik durch
verschiedene Schnittstellen und Datenprotokolle
•
langlebig; in der Praxis wird eine Betriebsdauer von
80.000 Stunden erreicht.
Öffentlichkeitswirksam
Im versorgten Objekt wird moderne und
umweltschonende Technik eingesetzt.
MEPHISTO erzeugt Strom und Wärme
ökologisch vorbildlich. Dies wirkt sich
imagefördernd für den Betreiber aus.
1.4
MEPHISTO: Zukunftsweisende
Spitzentechnik
MEPHISTO steht für hohe Produktqualität und
vereint innovative Lösungen aus Maschinenbau
und Elektrotechnik.
Serienmäßig:
•
hoher Wirkungsgrad (> 100% bez. auf Hu) durch
thermodynamisch optimierten Abgaswärmetauscher
aus Aluminium-Silizium-Guss (korrosionsbeständig
und leicht zu reinigen)
•
schadstoffarm durch integrierten Drei-WegeKatalysator (G18) oder Oxydationskatalysator (G15)
•
geräuscharm durch thermoakustische Verkleidung
und schwingungsentkoppelte Bauweise
•
zuverlässig durch verschleißfreie und langlebige
Einzelkomponenten
KraftWerK
5
Vorwort
1.5
Vorteile von MEPHISTO im Überblick
Merkmal von MEPHISTO
Vorteil
Gesamtwirkungsgrad
ηGes 103,4% durch
serienmäßige
Brennwerttechnik
besonders gute
Wirtschaftlichkeit
Wartungsintervall 3.000
Bh
Kosteneinsparung
Laufzeit Wartungsvertrag kundenfreundlich
80.000 Bh
elektrischer Wirkungsgrad besonders gute
Wirtschaftlichkeit
ηel 31%
Drei-Wege-Katalysator
geringe
bei G18, Abgaswerte < ½ SchadstoffemisTA-Luft
sionen, serienmäßig
18 kWel, 42 kWth
Oxidationskatalysator bei geringe
G15, Abgaswerte < TA- Schadstoffemission
Luft
en
keine
höherer
Rücklauftemperaturanheb Wirkungsgrad,
ung
Kosteneinsparung
Revisionsöffnung
Abgaswärmetauscher
Reinigung
wartungsfreundlich
Temperaturniveau im
Dauerbetrieb 90/70
großer
Einsatzbereich auch
im Altbau
Blindleistungskompensati Kosten für
on Serienmäßig bei G18, Blindleistungsbezug
auf Anfrage bei G15
entfallen, geringere
Leitungsverluste
redundante
Mikroprozessorsteuerung
hohe Sicherheit
fernbedienbar über
Modem und CAN
schnelle
Störungsbeseitigung
, längere Laufzeit
Automatische
Störungsmeldung per Modem
hohe
Ausfallsicherheit,
längere
Wartungsintervalle
Steuerungsfunktionen für
Heizungssystem
keine zusätzliche
Steuerung
erforderlich
Notstrombetrieb
nachrüstbar
zukunftsorientierte
Technik
Prüfklemmen nach VDERichtlinie serienmäßig
einfache Abnahme
durch EVU,
Kosteneinsparung
KraftWerK
6
Vorplanung
2
2.1
Vorplanung
•
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist der sehr hohe
Jahresnutzungsgrad. Da BHKW auf die Grundlast
ausgelegt werden gibt es naturgemäß nur geringe
Stillstandszeiten. Da kein freier Zug über den
Schornstein möglich ist, sind darüber hinaus im
Stillstand nur Gehäuseverluste relevant. Diese liegen
bei MEPHISTO unter 0,5%. Aus diesen Gründen ist
der Jahresnutzungsgrad fast so hoch wie der
Wirkungsgrad. Damit in Zeiten, wo die
Wärmeerzeugung des BHKW‘s ausreicht, der Kessel
ebenfalls möglichst wenig Stillstandsverluste erzeugt,
verfügt MEPHISTO über elementare
Steuerungsfunktionen wie Kesselfreigabe und
Kesselpumpensteuerung (siehe hierzu auch Kapitel
3.5).
•
Der in BHKW‘s (bis 2 MWel) erzeugte Strom ist von
der Stromsteuer befreit. Dies gilt auch, wenn der
Strom weiter verkauft wird. Die Stromsteuer beträgt
im Jahr 2001 3,0 Pf/kWhel und erhöht sich bis 2003
um 0,5 Pf/kWh pro Jahr.
•
Für das gesamte im BHKW verbrauchte Gas wird die
Mineralölsteuer zurückerstattet. Das sind derzeit
0,68 Pf/kWh, also bezogen auf den Strom etwa
2 Pf/kWhel.
•
Gerade im Wohnbereich kann der Betrieb eines
BHKW alleine durch den Sondervertrag, der beim
Anschluss am EVU-Netz abgeschlossen wird,
erhebliche finanzielle Vorteile haben. Außerdem
fallen die Zählergebühren für die einzelnen
angeschlossenen Verbraucher weg.
•
In Zukunft soll die Stromerzeugung durch
Blockheizkraftwerke noch weiter gefördert werden,
weil die Kraft-Wärme-Kopplung neben der
Windenergienutzung derzeit die einzige Möglichkeit
in der Stromerzeugung darstellt, kurzfristig den CO2Ausstoß drastisch zu vermindern. In Berechnungen für
die Wirtschaftlichkeit kann dies natürlich noch nicht
berücksichtigt werden. BHKW-Anlagen, bei denen
eine Wirtschaftlichkeitsrechnung ein akzeptables
Ergebnis erreicht, sollten aber mit diesem Hintergrund
unbedingt installiert werden, weil sich die
wirtschaftliche Situation für den Betreiber mit großer
Wahrscheinlichkeit in den kommenden Jahren eher
verbessert als verschlechtert.
Einsatzorte von MEPHISTO
Besonders sinnvoll ist ein BHKW immer dann,
wenn ein relativ gleichmäßiger oder
gleichzeitiger Bedarf an Strom und Wärme
besteht. Bei Deckung der Wärmegrundlast
werden bis zu 90% des gesamten Wärmebedarfs
von MEPHISTO übernommen. Optimale
Voraussetzungen finden sich bei:
•
Mehrfamilienhäusern (ab ca. 1.000 m² Wohnfläche)
•
Hotels, Krankenhäusern, Seniorenheimen
•
Schulen, Kindergärten, Verwaltungsgebäuden
•
Sportstätten, Fitnesscentern, Schwimmbädern
•
Gärtnereien und Kläranlagen
•
Viehhaltungs-, Fischzuchtbetrieben
•
Industrie- und Handwerksbetrieben.
MEPHISTO wurde im Hinblick auf ein breites
Einsatzgebiet als kleines Kompakt-BHKW
entwickelt und mit einer Leistungsregelung
ausgestattet.
2.2
Wirtschaftlichkeit von MEPHISTO
Ein BHKW stellt eine Mehrinvestition
gegenüber der üblichen Kombination aus
Heizkessel zur Wärmeerzeugung und
Strombezug vom EVU dar. Die Mehrkosten für
die BHKW-Anlage werden durch die
Betriebskosteneinsparung innerhalb weniger
Jahre bezahlt, nach Ablauf dieser
Amortisationszeit verdient der Betreiber also
durch den Einsatz von MEPHISTO Geld (oder
kann zum Beispiel den Wärmepreis senken).
Wichtig hierfür ist die richtige Auslegung des
BHKW‘s.
Beim Betrieb eines BHKW‘s wird die
eingesetzte Primärenergie (z.B. Erdgas) in
Strom und Wärme umgewandelt. Durch den
hohen Wirkungsgrad von MEPHISTO wird
dabei die Primärenergie bestmöglich ausgenutzt,
etwa ein Drittel wird in Strom umgewandelt,
zwei Drittel in Wärme. Durch den Betrieb von
MEPHISTO ergeben sich folgende
wirtschaftliche Vorteile für den Betreiber:
•
Da die Abwärme aus der Stromerzeugung zum
Heizen verwendet wird, wird für die Erzeugung einer
kWh Strom nur etwa eine kWh Gas benötigt.
KraftWerK
2.2.1
Wirtschaftlichkeitsanalyse und
technische Auslegung
Vor einer aufwändigen Planung sollte zunächst
überschlägig ermittelt werden, ob im Objekt ein
BHKW überhaupt sinnvoll betrieben werden
kann. Dazu sind im wesentlichen folgende
Punkte von Bedeutung.
7
Vorplanung
•
Ein BHKW verringert die Betriebskosten im
Wesentlichen durch preiswert erzeugte elektrische
Energie, die aber nur dann wirtschaftlich erzeugt
werden kann, wenn gleichzeitig die Abwärme sinnvoll
genutzt wird. Daher ist das BHKW unter
Berücksichtigung des thermischen Bedarfes
auszulegen. Aus der thermischen Auslegung resultiert
die zu erwartende Volllastbetriebszeit pro Jahr. Für
eine Amortisationszeit zwischen 4 und 6 Jahren sollte
die Volllastbetriebszeit größer als 5000 h im Jahr sein.
•
Der zweite wesentliche Punkt sind die Kosten für den
Strombezug vom EVU (gegen diese wird der Strom
aus dem BHKW gerechnet) und die Vergütung für
eingespeisten Strom an das EVU.
•
Häufig liegt die Einspeisevergütung so niedrig, dass
mit den Erlösen aus der Stromeinspeisung zwar die
Betriebskosten gedeckt werden, die Investition in das
BHKW aber nicht bezahlt werden kann. Die
Einspeisevergütung ist von EVU zu EVU sehr
unterschiedlich (3 bis 15 Pfennig)! Der
Stromverbrauch im Objekt geht also ebenfalls in die
Wirtschaftlichkeitsrechnung ein, denn vermiedener
Strombezug bietet im Allgemeinen ein erheblich
größeres Einsparpotential als Stromeinspeisung.
•
Weiterhin sind der elektrische und thermische
Wirkungsgrad des BHKW‘s, die Gasbezugskosten
und die Wartungskosten zu berücksichtigen. Mit den
Wirkungsgraden muss nicht direkt gerechnet werden,
sie gehen in Form von elektrischer, thermischer und
Gas-Leistung ein.
Aus diesen Werten wird die jährliche
Betriebskosteneinsparung des BHKW’s
gegenüber der konventionellen Energienutzung
errechnet.
Die Amortisationszeit ergibt sich aus der
Gegenrechnung der jährlichen
Betriebskosteneinsparung gegen die Investition
in das BHKW, also Modulkosten, Zubehör,
Lieferung, Aufstellung und Inbetriebnahme,
Einbindung etc.
2.3.1
Die größte Hürde ist natürlich, die
Volllastbetriebsstunden abzuschätzen. Im
Wohnbereich kann man ungefähr davon
ausgehen, dass das BHKW mindestens 5000
Stunden im Jahr läuft, wenn es auf maximal ein
drittel der Spitzenleistung nach
Wärmebedarfsrechnung ausgelegt wird. Die
Spitzenleistung Pth-max kann aus der gesamten
benötigten thermischen Energie pro Jahr Wth-ges
ausgerechnet werden. Die Spitzenleistung ergibt
sich recht genau nach der Formel
Pth-max = 4 × Wth-ges /8760 h.
Ist kein oder nur ein sehr geringer
Warmwasserwärmebedarf vorhanden, ist davon
auszugehen, dass das BHKW im Sommer fast
nicht läuft. Trotzdem kann sich eine gute
Wirtschaftlichkeit ergeben, das BHKW sollte
aber kleiner ausgelegt werden. Wenn
Warmwasserbereitung für die Berechnung
berücksichtigt werden soll, dann muss es von
der Wärme des BHKW aufgeheizt werden, also
entweder zentral im Heizraum oder dezentral
über Wärmetauscher aus dem Heizungssystem.
2.3
Finanzierung und Beihilfen
Für den Einsatz von Blockheizkraftwerken gibt
es, abhängig vom Bundesland, verschiedene
Fördermöglichkeiten. Die hier abgedruckte
Übersicht kann auf der Homepage von Dipl.Ing. (FH) Friedhelm Steinborn, www.bhkwinfo.de, eingesehen werden.
Ein Finanzierungsprogramm für BHKWAnlagen unterhalten zum Beispiel die
Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) und die
Umweltbank AG in Nürnberg.
Förderung von Blockheizkraftwerken,
Quelle: Förderfibel Energie, Herausgeber: Ulrich Kievernagel - über den DWD-Verlag.
Land
Bund
BadenWürttemberg
KraftWerK
Förderung
Für
Bewilligungsstelle
Zinsverbilligtes DarlehenPrivatpersonen,
KfW
"KfW-Programm zur
Wohnungsunternehmen,
Palmengartenstraße 5-9
CO2-Minderung"
Gemeinden, Kreise, Gemeindeverbände 60325 Frankfurt am Main
sowie sonstige Körperschaften und
Telefon: (069) 74 31-0
Anstalten des öffentlichen Rechts.
Telefax: (069) 74 31 29 44
letzte Aktualisierung
http://www.kfw.de:
25.10.2000
Klimaschutz-Plus
KEA Klimaschutz- und Energieagentur
Baden-Württemberg GmbH
Griesbachstraße 10
76185 Karlsruhe
Tel: (0721) 984710
http://www.klimaschutz-plus-baden14.07.2002
wuerttemberg.de
8
Vorplanung
Land
Berlin
Förderung
UmweltFörderprogrammm
Für
kleine u. mittlere Unternehmen;
gemeinnützige Träger;
Dienstleistungsgesellschaften und
Agenturen im Umweltbereich
Berlin
Ökologisches
Sanierungsprogramm
Private- u. Öffentl Einrichtungen
KraftWerK
Bewilligungsstelle
Senatsverwaltung für Stadtentwicklung
u. Umweltschutz - Referat SR U;
Lindenstr. 20-25
10958 Berlin;
Tel: (030) 2586-2318;Fax: 2340
Senatsverwaltung für Stadtentwicklung
u. Umweltschutz
Sonderreferat Umweltförderung
u. -information (SR 4);
Lindenstr. 20-25
10958 Berlin;
Tel: (030) 2586-2317;Fax: 2340
9
Vorplanung
Brandenburg
Brandenburg
Rationelle Energieverwendung/Erneuerbare
Energiequellen (RENProgramm)
läuft bis 2003
07.01.2002
Immissionsschutz und
Begrenzung
energiebedingter
Umweltbelastungen
läuft bis 30.12.2002
Natürl. u. jurist. Personen des öffentl. u. Investitionsbank des Landes
priv. Rechts mit Ausnahme des Bundes. Brandenburg
Abt. Wirtsch.förderung Referat 502
Steinstr. 104-106;
14480 Potsdam
Tel: (0331) 6457-0
Eigentümer; Gemeinden;
Gemeindeverbände;
Natürl. u. jur. Pers. des öffentl. Rechts
(mit Ausnahme des Bundes und von
regionalen u. überregionalen
Unternehmern der Energiewirtschaft)
oder
des privaten Rechts.
Investitionsbank des Landes
Brandenburg
Abt. Wirtsch.förderung Referat 502
Postfach 900261; 14438 Potsdam
Steinstr. 104-106; 14480 Potsdam
Tel: (0331) 6457-0
Fax (0331) 6457-223
07.01.2002
Bremen
Kraft-Wärme-Kopplung/ Gebäude-, Grundstückseigentümer;
Senator für Frauen, Gesundheit,
Abwärmenutzung
Dinglich Verfügungsberechtigte;
Jugend, Soziales u. Umweltschutz
Mieter u. Pächter mit Zustimmung der Energieleitstelle;
Programm ist
Eigentümer; Untern., die sich
Hanseatenhof 5;
ausgelaufen, aber
vertraglich zur Übernahme der
28195 Bremen
Föderung ggf. auf
Wärmeversorgung eines Gebäudes
Tel (0421) 361-10858
Antrag
verpflichtet haben, in Bremen tätige
Fax (0421) 361-10857
Energiedienstleistungs-unternehmen.
07.01.2002
Hamburg
Zur Zeit kein
Föderprogramm
Hessen
Zur Zeit kein
Förderprogramm
Niedersachsen Erneuerbare
Unternehmen der gew. Wirtsch.;
Niedersächsisches Ministerium für
Energiequellen/rationelle Natürl. u. jur. Pers.; Körperschaften des Wirtschaft, Technologie u. Verkehr
Energieverwendung
Postfach 101; Friedrichswall 1
öffentlichen Rechts.
30001 Hannover
Tel (0511) 120-2140
läuft bis 2003
Fax (0511) 120-6430
NordrheinRationelle
Natürl. u. jur. Personen des öffentl. u. Landesoberbergamt NordrheinWestfalen
Energieverwendung/
priv. Rechts; Vereinigungen
Westfalen
Postfach 102545; 44025 Dortmund
Nutzung
Goebenstr. 25-27; 44135 Dortmund
unerschöpflicher
Tel (0231) 5410-0
Energiequellen
Fax (0231) 529410
(REN-NRW)
Rheinland-Pfalz Modernisierung von
Eigentümer von Wohnungen;
Ministerium der Finanzen
Mietwohnraum
Dinglich Verfügungsberechtigte.
des Landes Rheinland-Pfalz
Postfach 3320; 055023 Mainz
ist zum 31.12.2001
Tel (06131) 16-0
ausgelaufen, evtl. neues
Fax (06131) 164331
Programm ab März 2002
Sachsen
Maßnahmen zum
Gebietskörpersch u. gem.nützige,
Sächsisches Staatsministerium für
Immissionsschutz
insbesondere karitative Einrichtungen Umwelt u. Landesentwicklung
sonstige natürl. u. jur. Personen des
Ostra-Allee 23;
priv. Rechts als Betreiber von Forst- u. 01067 Dresden
Landwirtsch.betrieben bei Vorhaben Tel (0351) 564-2237
zur energetischen Nutzung von
Fax (0351) 564-2209
naturbelassenem Holz; Städte u.
Start 01.01.2002 bis
Gemeinden bei Erstellung von
voraussichtl. 31.12.2005 Schallimmissionsplänen
KraftWerK
10
Vorplanung
SchleswigHolstein
Kraft-Wärme-Kopplung/ Natürl. u. jur. Personen des privaten
Investitionsbank Schleswig-Holstein
Fernwärme
Rechts u. Träger öffentl. Verwaltung Organisationsstelle WING
für ihr Grund- oder Gebäudeeigentum Dänische Straße 3-9
sowie dinglich Verfügungsberechtigte 24103 Kiel
(z.B. Erbbauberechtigte).
Thüringen
Energieförderprogramm Private; Whgseigentümer; Kleine u.
Thüringer Ministerium für Wirtschaft
mittlere Unternehmen; Gemeinden und u. Infrastruktur
Gemeindeverbände; Kirchengemeinden Abt. Energie u. Technologie; Referat 4
Postfach 242;
99005 Erfurt
Tel (0361) 342-0
Sachsen-Anhalt Brennstoffzellen,
Natürl. u. jur. Personen des priv.
Ministerium für Umwelt, Naturschutz
Förderung von Pilot- und Rechts; Gebietskörpersch.;
u. Raumordnung des Landes SachsenDemonstrationsanlagen Zusammenschlüsse von
Anhalt Abt. 4/Referat 45
Gebietskörpersch. in der Rechtsform Hasselbachstraße 4; 39104 Magdeburg
einer jur. Person des öffentl. Rechts
Tel (0391) 567-4720
Fax (0391) 567-4777
2.4
Formalitäten für BHKW-Betreiber
Für den Betreiber einer BHKW-Anlage gibt es
einige Formalitäten, die vor der Inbetriebnahme
des BHKW einzuhalten sind.
Zunächst sind natürlich die aktuellen
Baurichtlinien und die Heizanlagenverordnung
zu beachten.
Möglichst frühzeitig sollten Sonderverträge für
den Gasbezug und den Zusatzstrombezug mit
den örtlichen Energieversorgern abgeschlossen
werden. Insbesondere ist die
Einspeisevergütung für überschüssigen Strom
zu klären. Der Netzparallelbetrieb muss beim
Stromversorger angemeldet werden.
Der Betrieb des BHKW muss beim
Hauptzollamt angemeldet werden. Dabei wird
auch gleich die Befreiung von der
Mineralölsteuer beantragt. Um in den Genuss
der
KraftWerK
Mineralölsteuerbefreiung zu kommen, müssen
im Allgemeinen dem Hauptzollamt regelmäßig
die BHKW-Stromzählerstände mitgeteilt
werden.
2.4.1
Fremdversorger
Verkauft der Betreiber der BHKW-Anlage
dritten Strom und Wärme, so müssen einige
weitere Punkte beachtet werden.
Für den Betrieb sollte eine eigene Gesellschaft
(üblicherweise GmbH) gegründet und eine
Steuernummer beantragt werden.
Ein Antrag nach §5 des
Energiewirtschaftsgesetzes muss gestellt
werden.
Mit den Abnehmern müssen Wärme-, Stromund eventuell Gaslieferungsvertrage
abgeschlossen werden.
11
Technische Planungshinweise
3
3.1
Mindestanforderungen an die Gasqualität
In der Tabelle 1 sind die Mindestanforderungen an die Gasqualität dargestellt. Je nach eingesetztem
Motor variieren diese Anforderungen, so dass die Angaben ehr als Richtwerte dienen.
Parameter
Ammoniakgehalt
Chlorgehalt
Fluorgehalt
Gesamt Chlor-Fluor
Heizwert
Methanzahl
Symbol
NH3
CI
F
∑ (CI, F)
Hu.N
Grenzwerte
< 50
< 100
< 50
< 100
Einheit
ppm
mg / Nm3CH4
mg / Nm3CH4
mg / Nm3CH4
>5
KWh / Nm
MZ
> 80
< 400
mg / Nm3CH4
In der Gemischstrecke darf keine Kondensation auftreten
In der Gemischstrecke darf keine Kondensation auftreten
Öldampf
3
Niedrigere Methanzahlen möglich
Relative Feuchte
Φ
< 60
%
Schwefelgehalt
Schwefelwasserstoff
Siliziumgehalt X1
Staubgehalt
Temperatur des
Gasgemisches nach
Gas / Luftmischer
S
H2S
Si
< 5 µm
< 2000
< 200
<5
< 10
mg / Nm3
ppm
mg / Nm3CH4
mg / Nm3CH4
TG
10 <TG <30
°C
3.2
Aufstellraum
MEPHISTO kann in jedem Heizraum oder
zugelassenem Raum nach
Musterfeuerungsverordnung bzw. der
entsprechenden Länderverordnungen aufgestellt
werden. Insbesondere müssen folgende
Kriterien erfüllt sein:
•
keine Öffnungen zu anderen Räumen außer Türen,
•
selbstschließende feuerhemmende Tür,
•
Heizungsnotschalter außerhalb des Raumes mit
Aufschrift,
•
Beleuchtung,
•
der Raum muss belüftbar sein,
•
ausreichender Zuluftquerschnitt,
•
für die Abgasabführung des BHKW muss eine
eigene, bauartzugelassene Abgasleitung verwendet
werden.
Bei der Aufstellung des BHKW auf Decken
muss die Statik der Decke für das Gewicht des
Blockheizkraftwerkes (750 kg) ausgelegt sein.
Maßnahmen zum Nachweis bzw. zur Erhöhung
der erforderlichen Flächenbelastung sollten
vorab mit einem Statiker abgeklärt werden.
Das BHKW sollte wegen Einfriergefahr bei
Stillstand nicht im Bereich der Zuluftöffnungen
für größere Heizkessel aufgestellt werden.
Um zu hohe Schaltschrankinnentemperaturen
(Elektronik) und Ansauglufttemperaturen
(Liefergrad) zu vermeiden, muss die Belüftung
KraftWerK
Bemerkungen
des Aufstellraumes so dimensioniert sein, dass
die Raumtemperatur im Dauerbetrieb nicht über
32 °C liegt.
3.2.1
Erforderlicher Zuluftquerschnitt
Der maximale Zuluftvolumenstrom beträgt pro
Modul ca. 80 mN³/h. Bei Aufstellung der
BHKW gemeinsam mit einem oder mehreren
Kesseln errechnet sich der erforderliche
Zuluftquerschnitt nach folgender Formel (s. a.
DVGW-TRGI ´86 Ausgabe 1996 Absatz 5.5.4):
Avl
Zuluftquerschnitt in cm²
∑ QŃL Kessel Summe der
Nennwärmeleistungen
der Kessel in kW
∑ QŃB BHKW Summe der
Nennwärmebelastungen
der BHKW-Module
MEPHISTO G15
MEPHISTO G18
QŃB = 44 kW
QŃB = 58 kW
Avl = 50 + 2 × (∑ QŃL Kessel + ∑ QŃB BHKW)
Mindestzuluftquerschnitt = 150 cm² !
12
3.2.2
Erforderlicher Platzbedarf
Elektro
Ansaugluft
Rücklauf
Vorlauf
Abgas
In Abbildung 2 ist der Platzbedarf von einem
Modul MEPHISTO G15 bzw. G18 dargestellt.
Wenn mehrere Module nebeneinander stehen
sollen, darf sich die Servicefläche der Module
natürlich überschneiden.
2400
Gas
BrennwertBHKW
MEPHISTO
1450 x 1020
R
00
10
Abbildung 2, Platzbedarf MEPHISTO G15/G18
Das Modul ist mit Schaltschrank 1660 mm
hoch. Die Raumhöhe sollte nicht unter
2100 mm liegen.
3.2.3
Fundament
In Altbauten oder Aufstellräumen mit direkt
darüber befindlichen Wohn- oder Schlafräumen
empfehlen wir als zusätzliche
Schallschutzmaßnahme den Einsatz eines
Stahhlbetonfundamentes mit
schwingungsdämpfender Unterlage. Eine
Bauzeichnung ist in Abbildung 3 dargestellt.
Die notwendigen Dämmelemente können bei
KraftWerK bestellt werden.
KraftWerK
13
1060
Detail A
200
1470
KraftWerK
Detail A
20
Wichtig:
Nachdem das Fundament fertiggestellt ist,
muß es angehoben und vom Untergrund
entkoppelt werden. Daher ist es unbedingt
erforderlich, die 4 Hebeösen mit einzugiessen.
Zur Entkopplung sind 2 Sylomerstreifen (L50),
50 mm hoch, 110 mm breit und 1470 mm
lang, unter das Stahlbetonfundament zu legen.
Die Sylomerstreifen können bei KraftWerK
bestellt werden.
Betongüte mindestens B25
Bewährung mindestens Ø8 mm
Das Fundament dient als Schwingungsentkopplung zwischen BHKW und Aufstellort.
Bewährung (Baustahlmatte)
20
Hebeösen aus 8 mm BSt 500S
Abbildung 3, Stahlbetonfundament
14
1.1 Einbindung, Übersicht
•
Elektro
Zuleitung: bis 20 m Leitungslänge 5 × 10 mm²,
sonst 5 × 16 mm²
Absicherung: 3 × 35 A gl (nicht größer!)
(empfohlen NH00 Sicherungstrenner)
Drehstromzähler: 10 (40) A
Blindleistungskompensation wahlweise: Zentral, fest
oder keine
•
Heizung
Vorlauftemperatur max.: 90 °C
Rücklauftemperatur max. 70 °C
Brennwertnutzung bei Rücklauf ≤ 55 °C
Anschlüsse (VL, RL): 1“ AG (flachdichtend)
Wasserdruck max.: 3,5 bar
Volumenstrom: 1,5 m³/h
Druckverlust: ca. 0,1 bar bei
Bemessungsvolumenstrom
•
Gas
Anschlussleistung: 44/58 kW (G15/G18)
Volumenstrom: 5,8 mN³/h bei Erdgas (Hu = 8,7
kWh/m³)
Fließdruck: min. 18 mbar (max. 100 mbar)
Anschluss: 3/4“ AG
•
Abgas
Temperatur: max. 90 °C
Volumenstrom max.: 83 m³/h [90 °C]
Mindestschornsteinquerschnitt: 130 × 130 mm,
Abgasleitung:
Kunststoffrohr der Brandklasse B1 aus PPs,
zugelassen als Abgasleitung für BrennwertWärmeerzeuger bis 120 °C Abgastemperatur,
druckdicht, offene Hinterlüftung
Abgasleitungsdurchmesser:
1 Modul mind. DN 70
2 bis 3 Module mind. DN 100
Kondensatabfluss: DN 50, offene Einleitung
3.3
Elektrischer Anschluss
Der elektrische Teil des BHKW ist nach den
Bestimmungen des VDE, den „Technischen
Anschlussbedingungen an das
Niederspannungsnetz“ (TAB, VDEW) und der
„Richtlinie für den Parallelbetrieb von
Eigenerzeugungsanlagen mit dem
Niederspannungsnetz des
Elektrizitätsversorgungsunternehmens (EVU)“
(3. Auflage 1991; Nachdruck 1996; VDEW)
konzipiert und ausgeführt.
Auch beim Anschluss an das Netz sind diese
Bestimmungen einzuhalten!
Bei besonderen Netzverhältnissen sollte in
Abstimmung mit KraftWerK ein
entsprechender Anschlussplan erstellt werden.
KraftWerK
Neben dem Hauptstromkabel müssen
mindestens der Heizungsnotschalter
(4 x 1,5 mm²) und gegebenenfalls
„Störungsmeldung“, „Heizungspumpe“
(3 x 0,75 mm²), Telefon- und
Kommunikationsleitungen angeschlossen
werden.
In Abbildung 4 ist die Einbindung von drei
BHKW-Modulen mit jeweils eigenem
Sicherungsabgang dargestellt.
Wichtig:
•
Für eine stromgeführte Betriebsweise ist der Einbau
eines Zählers mit Impulsausgang (S0) zur Messung
des Gesamtstromverbrauchs im Objekt erforderlich.
Dieser muss wie dargestellt vor allen anderen
Verbrauchern, aber hinter den BHKW-Abgängen
angeschlossen werden. Die EVU-Hausanschlüsse sind
in der Regel überdimensioniert. Dies würde zu einer
hohen Ungenauigkeit des Gesamtverbrauchszählers
führen, da die Stromwandler entsprechend der
Sicherungsgröße ausgelegt werden müssen. Wir
empfehlen daher den Einbau einer zusätzlichen
entsprechend dem tatsächlichen Bedarf ausgelegten
Vorsicherung.
•
Wenn das EVU die Blindleistung berechnet, ist bei
größeren Anlagen der Einbau einer
Zentralkompensation empfehlenswert und
wirtschaftlich. Sie muss noch vor den BHKWAbgängen in die Hauptverteilung eingebunden
werden, um auch deren Blindleistungsbedarf
kompensieren zu können.
Bei fehlender Zentralkompensation sollte auf jeden
Fall die Leerlaufblindleistung der Module direkt im
BHKW-Schaltschrank fest kompensiert werden.
MEPHISTO G18 wird serienmäßig mit
Festkompensation ausgeliefert, bei G15 ist die
Kompensation optional.
3.3.1
Hauptstromkabel
Insbesondere ist der Nulleiter (N) und der
Schutzleiter (PE) hinreichend niederohmig an
die Potentialausgleichschiene anzuschließen
(Schutzmaßnahme Nullung). Im Kabelabgang
zu jedem BHKW ist eine Vorsicherung
notwendig (35 A träge gL). Diese Sicherung
dient nicht nur als Leitungssicherung, sondern
garantiert gleichzeitig die Verschweißsicherheit
des Hauptschützes. Sie darf daher auch bei
größeren Leitungsquerschnitten nicht größer
ausgelegt werden!
Bei Leitungslängen über 20 m ist für die
BHKW-Zuleitung ein Kabel mit 5 x 16 mm²
Leiterquerschnitt erforderlich, bei kürzeren
Leitungslängen ist 5 x 10 mm² ausreichend.
15
3.3.2
Anlaufstrom
MEPHISTO wird mit Hilfe des
Asynchrongenerators im
Stern/Dreieckverfahren gestartet und erreicht
seine Nenndrehzahl in ca. 2 Sekunden.
Der Anlaufstrom ohne
Kompensationskondensatoren beträgt in der
verstärkten Stern-Dreieckschaltung 68,6 A
(Wicklungstemperatur 75°C). MEPHISTO G18
wird serienmäßig mit
Kompensationskondensatoren ausgeliefert (3 ×
66,3 µF). Diese sind parallel zum Generator
geschaltet und reduzieren den Anlaufstrom auf
58,7 A. Er liegt damit unter dem nach TAB 8.5
für normale Hausanschlüsse zulässigen
Anzugsstrom von 60 A. Damit kann
MEPHISTO G18 ohne weitere Maßnamen an
jedem normalen Hausanschluss betrieben
werden. Für MEPHISTO G15 ist die
Festkompensation gegen Aufpreis erhältlich.
KraftWerK
16
kWh
kWh
kWh
kWh
Eigene Zähler
kWh
35 A
CAN-Bus
BHKW 3
5 x 10 (16) mm²
Hauptverteilung
kWh
Impulse
Gesamtverbrauch/
Objektbedarf
35 A
BHKW 2
5 x 10 (16) mm²
Telefonleitung für
Fernüberwachung
35 A
BHKW 1
5 x 10 (16) mm²
Modem
Bezug
kWh
Einspeisung
Hausanschluss
EVU-Niederspannungsnetz
EVU
Kompensation
(optional)
Abbildung 4, Elektrische Einbindung
KraftWerK
17
3.4
Abgasführung
3.4.1
Im Gegensatz zu Heizkesseln arbeiten BHKWMotoren im Abgassystem mit deutlichem
Überdruck. Durch die bei MEPHISTO mögliche
Brennwertnutzung kann bei niedrigen
Heizungsrücklauftemperaturen das Abgas unter
den Taupunkt (ca. 60 °C) abgekühlt werden.
Das entstehende Kondenswasser ist leicht sauer
(pH-Wert: 4,0...5,0) und führt bei den meisten
Metallen zu Korrosion. Das komplette
Abgassystem ist daher säurebeständig
(Kunststoff, Borsilicatglas oder Edelstahl
1.4571) und druckfest auszulegen (200 Pa). Im
übrigen gelten für die Errichtung von
Abgasleitungen in oder an Gebäuden die
Feuerungsverordnungen (FeuVo) und die
bauaufsichtlichen Vorschriften der jeweiligen
Länder.
Vor der Inbetriebnahme ist die gesamte
Abgasleitung vom zuständigen
Bezirksschornsteinfeger abnehmen zu lassen. Es
wird empfohlen, bereits bei der Planung der
BHKW-Abgasanlage den örtlichen
Schornsteinfegermeister mit einzubeziehen.
Grundsätzlich gelten für die Planung und
Ausführung des BHKW-Abgassystems die
gleichen Anforderungen und Gegebenheiten wie
bei der Installation einer Abgasleitung für
Brennwertkessel mit Gebläsebrenner.
Für die Abführung der Abgase kommen
grundsätzlich zwei Möglichkeiten der
Abgasführung in betracht. Die einfachere und
auch kostengünstigste Variante ist, eine
Abgasleitung aus hitzebeständigem Kunststoff
(Polypropylen) in einem längsbelüfteten
Schacht (parallel zum Kesselschornstein)
einzusetzen. Diese Möglichkeit sollte immer
dann gewählt werden, wenn in einem geplanten
Neubau ein BHKW eingebaut wird und ohnehin
ein Abgasschornstein für den Spitzenlastkessel
notwendig ist.
Wird MEPHISTO in eine bestehende Anlage
eingebunden, ist zu prüfen, ob ein vorhandener
und freier Schornsteinzug als hinterlüfteter
BHKW-Abgasschacht genutzt werden kann.
Steht kein geeigneter Schornsteinzug zur
Verfügung, ist die Abgasanlage aus
doppelwandigem LAS-Abgasrohr an der
Gebäudeaußenwand zu montieren.
KraftWerK
Abgasführung mit Kunststoffrohr in
hinterlüftetem Schacht
Die Abgasleitung ist als industriell
vorgefertigtes druck- und wasserdichtes
Rohrsystem in Elementbauweise aus
schwerentflammbarem Polypropylen (PPs)
ausgeführt. Sie muss eine allgemeine
baurechtliche Zulassung vom Institut für
Bautechnik für die Ableitung von Abgasen aus
gasbetriebenen Feuerstätten mit
Abgastemperaturen von nicht mehr als 120 °C
haben (z.B.: PPs Typ B, SKOBERNEOmniplast, Zul.-Nr. Z-7.2-1104). Die
Verbindung der Bauteile erfolgt durch
Steckmuffen und Spezial-Silicondichtungen.
3.4.2
Abgasführung mit doppelwandigem
LAS-Abgasrohr an der Außenwand
Die innere Abgasleitung entspricht in allen
Punkten dem oben beschriebenen
Kunststoffrohr. Die Leitung ist jedoch über der
gesamten Länge in einem Schutzrohr montiert.
Bei Außenwandmontage ist dies grundsätzlich
notwendig. Das LAS-Abgasrohr besteht außen
aus verzinktem Stahlblech, kann aber auch
pulverbeschichtet in jedem RAL-Farbton
gefertigt werden.
3.4.3
Bemessung der Abgasanlage
Für die feuerungstechnische Bemessung der
Abgasanlage gilt die DIN 4705 Teil 1. Für ein
BHKW-Modul vom Typ MEPHISTO G15/G18
ist eine Abgasleitung min. DN 70 bis zu einer
wirksamen Kaminschachthöhe von 30 Metern
bei einer geodätischen Höhe bis 500 m
ausreichend. Für MEPHISTO G26/G34 gilt
entsprechendes für DN 100. Werden zwei oder
drei Module an einer gemeinsamen
Abgasleitung angeschlossen, so ist der
Querschnitt entsprechend zu erhöhen. In
Zweifelsfällen ist eine Querschnittsberechnung
durchzuführen. Die Betriebssicherheit des
Moduls/der Module ist voll gewährleistet, wenn
der Querschnitt der gemeinsamen Abgasleitung
mindestens für Volllast aller angeschlossenen
Module der DIN 4705 entspricht.
3.4.4
Sicherheitstemperaturbegrenzer
Ein Temperaturbegrenzer in der Abgasleitung
ist nicht erforderlich, da MEPHISTO mit einem
Abgas-STB ausgerüstet ist und durch die
zusätzliche thermostatische Überwachung keine
18
höheren Abgastemperaturen als 120 °C
auftreten können.
3.4.5
Kondensatablauf
In der waagrechten Verbindungsleitung
zwischen BHKW-Abgasschalldämpfer und
Abgasschachteintritt ist ein Kondensatablauf zu
installieren. An den Kondensatablauf ist ein
Siphon mit einer Sperrwasserhöhe von min.
150 mm anzuordnen. Der Siphon mit
Kondensatablauf (Kondensatfalle) sowie der
Abgasschalldämpfer gehören bei MEHPISTO
zum Lieferumfang.
Die Kondenswassermenge ist abgängig von der
Heizungswasserrücklauftemperatur und der
momentanen BHKW-Leistung. Bei einer
Rücklauftemperatur von 30 °C und größter
thermischer Leistung entsteht bei MEPHISTO
G15/G18 maximal 7 Liter Kondensat pro
Stunde. Das Kondensat darf nur nach
Rücksprache mit der örtlichen
Abwasserbehörde direkt in die Kanalisation,
keinesfalls jedoch ins Freie abgeführt werden.
Die allgemeinen Einleitungsbedingungen sind
dem ATV-Merkblatt M251 zu entnehmen.
Im BHKW-Aufstellraum ist für das Kondensat
ein freier Ablauf DN 40 in einer Höhe von max.
80 cm in der Nähe des Kaminschachtes
vorzusehen. Eventuell erforderliche
Neutralisationsanlagen für das Kondenswasser
können bei KraftWerK bezogen werden.
3.4.6
Reinigungsöffnung
Die Abgasleitung muss gereinigt und auf ihren
freien Querschnitt und Dichtheit geprüft werden
können. Abgasleitungen in Gebäuden, die nicht
von der Mündung her geprüft werden können,
müssen im oberen Bereich eine
Reinigungsöffnung haben. Abgasleitungen an
der Außenwand müssen in gut zugänglicher
Höhe eine Reinigungsöffnung haben. Im
Aufstellraum des BHKW-Moduls ist
mindestens eine Reinigungsöffnung
anzuordnen. In der Regel wird eine Öffnung so
vor den Schachteintritt installiert, dass der
Schachtanschlussbogen zugänglich ist.
Grundsätzlich sollten Anzahl und Position der
Reinigungsöffnungen mit dem
Bezirksschornsteinfegermeister abgestimmt
werden.
KraftWerK
3.4.7
Schachtabdeckung
Das Unterteil einer zweiteiligen
Schachtabdeckung kann fest auf dem Schacht
verschraubt werden (gegebenenfalls unter
Verwendung einer geeigneten Dichtmasse). Der
Wetterkragen sollte zur Inspektion des
Ringspaltes vom Unterteil abgezogen werden
können und ist mit einem Sicherungsseil gegen
Herabfallen zu sichern.
3.4.8
Dichtigkeitsprüfung
Bei Abgasleitungen, die mit Überdruck
betrieben werden, ist eine Dichtheitsprüfung
durch den Schornsteinfegermeister
durchzuführen. Dies erfolgt durch eine
Druckprüfung. Dabei wird mit einem
Dichtheitsprüfgerät in die oben und unten
abgedichtete Abgasleitung Luft eingebracht, bis
sich ein Druck von 200 Pa einstellt. Unter
Beibehaltung des Druckes wird festgestellt,
welche Luftmenge über Undichtigkeiten
entweicht. Bis zu einer Leckrate von
0,006 l/(sm²), bezogen auf die innere
Oberfläche, gilt die Abgasleitung als
ausreichend dicht.
3.4.9
Abstandshalter
Im Schacht muss die Abgasleitung, abgesehen
vom festen Auflager am
Schachtanschlussbogen, längsbeweglich geführt
werden, um die Längenausdehnung der
Abgasleitung auszugleichen. Je nach
Schachtgröße sind alle 2 bis 5 Meter und an
jedem Formstück, wie z.B. Reinigungsrohr oder
Bogenstück für Verschleifung, Abstandhalter an
der Abgasleitung zu montieren. Die
Abstandhalter sollen die Abgasleitung in etwa
konzentrisch im Schacht führen.
3.4.10 Anforderungen an den Kaminschacht
In Gebäuden müssen Abgasleitungen in einem
Schacht angeordnet sein. Die Schächte müssen
eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens 90
Minuten, in Wohngebäuden geringer Höhe von
mindestens 30 Minuten haben. Die Schächte
dürfen keine Öffnungen haben; dies gilt nicht
für erforderliche Reinigungs- und
Prüföffnungen und für die Eintrittsöffnung der
Hinterlüftung im Aufstellraum der Feuerstätte.
Die Abgasleitung ist im Schacht über die
gesamte Länge zu hinterlüften. In der Regel
19
wird die Hinterlüftung über die
Belüftungsblende am Schachteintritt hergestellt,
somit ist keine zusätzliche Öffnung im Schacht
erforderlich.
Der lichte Abstand von den Außenwandungen
der Abgasleitung zu den Schachtwänden muss
bei rechteckigen Schächten mindestens 2 cm
und bei runden Schächten mindestens 3 cm
betragen.
Folgende Mindestquerschnitte für den
Kaninschacht sind einzuhalten:
Quadratischer
Nennweite
Runder
Abgasleitun Querschnitt Querschnitt
g
∅ = 150 mm
DN 70
130 mm × 130 mm
∅ = 190 mm 170 mm × 170 mm
Für die Anschlussöffnung am Kaminschacht
sind folgende Mindestmaße vorgeschrieben:
Nennweite
Breite × Höhe
Abgasleitun
g
130 mm × 150 mm
DN 70
DN 100
160 mm × 260 mm
Die Anforderungen an den Aufstellraum und
der erforderliche Zuluftquerschnitt ist in Kapitel
3.2 beschrieben.
DN 100
3.4.11 Höhen über Dach
Hinsichtlich der Höhen über Dach gelten die
landesrechtlichen Vorschriften für
Abgasanlagen. Die Mündung der Abgasleitung
muss Dachaufbauten und Öffnungen zu Räumen
um mindestens 1 Meter überragen, wenn deren
Abstand weniger als 1,5 Meter beträgt.
KraftWerK
20
3.5
Hydraulische Einbindung
Brennwertblockheizkraftwerke vom Typ
MEPHISTO sind Grundlastwärmeerzeuger. Sie
sollten für einen wirtschaftlichen Betrieb
mindestens 5.000 Volllaststunden im Jahr
erreichen und möglichst wenig im Taktbetrieb
laufen.
Der heizungsseitige Volumenstrom kann (im
Gegensatz zu Heizkesseln) bei BHKW’s nicht
beliebig erhöht werden. Daher kann die
Temperaturspreizung nicht sehr viel kleiner als
20 K werden. Daraus ergibt sich eine maximal
zulässige Rücklauftemperatur von 70 °C. Es
sollten jedoch deutlich niedrigere Temperaturen
angestrebt werden. Erst bei einer
Rücklauftemperatur < 55 °C setzt die
Brennwertnutzung ein. Durch niedrige
Rücklauftemperaturen kann ein deutlich höherer
Gesamtwirkungsgrad der Wärmeerzeuger erzielt
werden und die thermischen Verluste im
Heizungssystem sinken. Die für Kesselanlagen
häufig vorgeschriebene Schaltung zur
Rücklauftemperaturanhebung verursacht
unnötige Kosten, vermindert Wirkungsgrad und
Lebensdauer und ist für Blockheizkraftwerke
der Baureihe MEPHISTO auf jeden Fall zu
vermeiden.
3.5.1
Sehr vorteilhaft ist es, wenn auf die Heizkörper
abgestimmte Thermostatventile eingesetzt werden.
Neben dem besseren Regelverhalten haben sie den
Vorteil, dass die Rücklauftemperaturen immer
möglichst niedrig sind (Brennwertnutzung!).
•
Der Volumenstrom der Wärmeerzeuger sollte an die
thermische Leistung der Wärmeverbraucher angepasst
sein. Bei MEPHISTO sorgt die Steuerung serienmäßig
für einen bedarfsgerechten Volumenstrom. Auch die
Kesselpumpen sollten so intelligent angesteuert
werden (z.B. durch KraftWerK MERLIN). Die
Alternative ist, einen Kessel ohne Kesselpumpe zu
betreiben. Das ist normalerweise kein Problem, da
Heizkessel keinen nennenswerten Druckverlust haben.
•
Wenn Kesselpumpen eingesetzt werden, so müssen
sie einen relativ hohen Volumenstrom bei geringem
Druckverlust erzeugen. Außerdem muss dann eine
hydraulische Weiche eingebaut werden (dazu reicht
ein Rohr in der Dimensionierung der
Kesselzuleitungen, das Kesselvor- und -rücklauf
kurzschließt). Wird dies nicht beachtet, dann gibt die
Kesselpumpe unkontrolliert Vordruck auf die
Heizkreise, was dazu führen kann, dass die
Thermostatventile aufgedrückt werden, das heißt nicht
funktionieren. Darüber hinaus verschlechtert sich das
Regelverhalten der Heizkreisregler.
•
Da mehrere Wärmeerzeuger (ein oder mehrere
Heizkessel, ein oder mehrere BHKW)
zusammenarbeiten, muss die Vorlauftemperatur aller
Wärmeerzeuger erfasst werden. Dies führt zu einer
klaren Abgrenzung zwischen Erzeugern und
Verbrauchern (Heizkreise, Warmwassererzeugung
etc.) am hydraulischen Verteiler, in den Vorschlägen
entsprechend dargestellt.
•
Der Kesseltemperaturfühler muss dazu nicht
herausgeführt werden. Stattdessen kann bei
Parallelschaltung die Kesselfreigabe von MEPHISTO
genutzt werden, so dass die BHKW-interne Steuerung
die Hauptkreisvorlauftemperatur regelt. Ist eine
Kesselfreigabe nicht realisierbar, dann kann
MEPHISTO in den Kesselrücklauf eingebunden
werden (Reihenschaltung).
•
Wichtig ist auch die Reihenfolge der Wärmeerzeuger.
Die Reihenfolge Verbraucher – Grundlasterzeuger
(BHKW’s) – Spitzenlasterzeuger (Heizkessel) –
gegebenenfalls hydraulische Weiche sollte unbedingt
eingehalten werden. Dadurch bekommt MEPHISTO
immer den kältesten Rücklauf (Brennwertnutzung!),
und der taktende Betrieb der Heizkessel führt nicht
zum thermostatischen Abschalten der BHKW.
•
Soll die Hauptkreis-Vorlauftemperatur
witterungsabhängig angepasst sein, so benötigt
MEPHISTO einen eigenen Außentemperaturfühler
und ein Signal von der Warmwasserbereitung, wenn
geladen wird.
•
Für zentrale Heizungssteuerungen hat MEPHISTO
auch verschiedene Kommunikationsschnittstellen
(siehe Kapitel 3.6).
Hydraulisches Gesamtkonzept
Die Einbindung eines BHKW nach unseren
Hydraulikvorschlägen stellt keine besonderen
Ansprüche an ein gut ausgelegtes Heizungsnetz.
Aufgrund der oben genannten Einschränkungen
gegenüber Heizkesseln wirken sich Fehler in
der Hydraulik aber negativ auf die
Wirtschaftlichkeit des BHKW aus. Daher sollte
das hydraulische System mit besonderer
Sorgfalt geplant werden. Soll MEPHISTO in
eine bestehende Anlage integriert werden, so
sollte die Hydraulik kurz begutachtet werden.
Folgende Punkte verdienen besondere
Beachtung:
•
•
Die Nennspreizung der Heizkreise muss so ausgelegt
sein, dass die Rücklauftemperaturen nicht über 70 °C
ansteigen. Dazu müssen die Heizkreispumpen
elektronisch geregelt sein, am Besten gesteuert durch
eine intelligente DDC (z.B. KraftWerK MERLIN),
sonst durch eine interne Proportionaldruckkennlinie.
KraftWerK
21
•
Häufig kann auf einen Pufferspeicher zur
Laufzeitoptimierung verzichtet werden, da die
MEPHISTO-Steuerung die Leistung an den
Verbrauch anpasst und dadurch die Laufzeiten auch
bei kleinem Speichervolumen ausreichend optimiert.
Große Heizungssysteme, insbesondere mit
ungeregelten Heizkreisen, haben im Allgemeinen eine
ausreichende Speicherfähigkeit. Wird eine intelligente
DCC-Steuerung eingesetzt, die den
Warmwasserspeicher als Pufferspeicher nutzt (z.B.
KraftWerK MERLIN), dann kann in jedem Fall auf
zusätzliche Pufferspeicher zur Laufzeitoptimierung
verzichtet werden.
•
Soll ein Pufferspeicher dazu dienen, Lastspitzen im
Stromverbrauch abzufahren, dann muss er aktiv geund entladen werden, das heißt, es müssen in der
Zuleitung zwei antiserielle Pumpen eingebaut werden.
Dieser Aufwand ist nur in Ausnahmefällen zu
rechtfertigen. Hier ist im Allgemeinen ein hoher
Steuerungsaufwand mit intelligentem
Lastmanagement notwendig. Auch dafür kommt eine
KraftWerK MERLIN in Frage. Bei den
Einbindungsbeispielen wird dieser Fall nicht
berücksichtigt.
Wenn Sie uns oder einem unserer
Vertriebspartner einen Hydraulikplan der
geplanten / bestehenden Hydraulik zusenden
sind wir gerne bereit, diesen zu beurteilen und
eine Empfehlung auszusprechen.
3.5.2
Einbindungsbeispiele
Im Folgenden werden verschiedene
Möglichkeiten der hydraulischen und
steuerungstechnischen Einbindung dargestellt.
Die Art der Warmwasser-Erzeugung (hier mit
innenliegendem Wärmetauscher) und die
Anzahl der Heizkreise sind natürlich beliebig.
Prinzipiell gibt es zwei Möglichkeiten,
MEPHISTO in eine Heizungshydraulik mit
Spitzenkessel einzubinden. Mit Reihenschaltung
wird die Einbindung in den Kesselrücklauf
bezeichnet. Bei der Parallelschaltung werden
Vor- und Rücklauf des BHKW an den Vorbzw. Rücklauf des Heizkessels oder direkt an
den Verteiler angeschlossen.
Bei allen Beispielen kann die BHKW-interne
Steuerung die Hauptkreisvorlauftemperatur in
Abhängigkeit von der Außentemperatur und
einem Anforderungssignal, das erhöhten
Wärmebedarf wegen Warmwasser-Ladung
anzeigt, regeln. Steht keine WarmwasserAnforderung zur Verfügung, so wird die
Heizkurve nach unten soweit begrenzt, dass
ganzjährig warmes Wasser erzeugt werden
kann. Auch der Außentemperaturfühler ist nicht
KraftWerK
unbedingt notwendig, dann wird das BHKW
aber das gesamte Jahr über den Hauptkreis auf
Nenn-Vorlauf-Temperatur halten.
Die Leistung von MEPHISTO wird anhand
dieser Regelungsfunktionen von der BHKWSteuerung selbst vorgegeben. Start- und
Stopvorgänge werden dabei minimiert. Durch
Anschluss eines Objektbedarfszählers ist die
Steuerung von MEPHISTO auch in der Lage,
die BHKW-Leistung an den aktuellen
Strombedarf anzupassen.
MEPHISTO sorgt dafür, dass die Heizkessel nur
laufen, wenn die Wärmeerzeugung der BHKW
nicht mehr ausreicht. Wenn ein gesteuerter
Pufferspeicher zum Einsatz kommt, kann er
ebenfalls von MEPHISTO angesteuert werden.
Dafür müssen allerdings Grundfos UPEPumpen als Lade-/Entladepumpen eingesetzt
werden.
Werden mehrere Module installiert, dann hat
nur BHKW 1 diese Master-Funktionen.
BHKW 1 gibt über den integrierten CAN-Bus
Start-Anforderung und Sollleistungsvorgabe an
die anderen Module weiter.
Als Heizungssteuerung können herkömmliche
Systeme, zum Beispiel Kesselsteuerungen oder
Heizkreisregler, eingesetzt werden.
Alternativ ist bei jeder Schaltung auch die
Einbindung in ein übergeordnetes
Steuerungssystem, mit zentraler
Heizungssteuerung, möglich. Dann fordert die
externe Heizungssteuerung die BHKW an und
gibt die benötigte Leistung vor (siehe Kapitel
3.6)
3.5.2.1
Reihenschaltung
Der Vorteil der Reihenschaltung liegt in der
sehr einfachen Steuerungstechnik. Da das
BHKW den Kessel ganzjährig auf der
gewünschten Temperatur hält (wenn die
BHKW-Leistung ausreicht), geht der Kessel nur
an, wenn seine Leistung benötigt wird. Es wird
also keine Kesselfreigabe benötigt. Der
Kesseltemperaturfühler kann direkt im KesselVorlauf bleiben, weil die KesselVorlauftemperatur gleichzeitig die
Hauptkreisvorlauftemperatur ist.
Als großer Nachteil ist die ständige
Warmhaltung des Kessels zu sehen.
Insbesondere bei atmosphärischen Kesseln
erzeugt der Kessel durch den freien Zug hohe
22
Aussentemperatur
Anforderung
TWW-Laden
WWB
Kessel
BHKW
MEPHISTO
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
V
V
Abbildung 5, Reihenschaltung mit einem BHKW MEPHISTO
Stillstandsverluste. Das BHKW kann somit
nicht zur Reduzierung von Stillstandsverlusten
dienen. Dies gilt natürlich auch für
Gebläsebrenner wo die Verluste aber nicht ganz
so hoch sind, weil der Zug durch das Gebläse
nicht frei ist.
Reihenschaltungen sind am ehesten bei der
Einbindung in bestehende Heizungssysteme
angebracht, wenn als Spitzenkessel ein
Gebläsebrenner vorhanden ist. In jedem Fall
sollte aber, wenn irgend möglich, der
Parallelschaltung der Vorzug gegeben werden,
vor allem bei Anlagen mit mehreren
Aussentemperatur
Heizkesseln.
Abbildung 5 zeigt die Einbindung eines BHKW
MEPHISTO in den Kesselrücklauf. Die Art der
Einbindung mit hydraulischem „Kurzschluss“
über das BHKW ist wichtig, weil der volle
Kesselvolumenstrom nicht durch die
Wärmetauscher des BHKW geleitet werden
kann. Ebenso muss ein Temperaturfühler im
Kesselrücklauf (= BHKW-Sammelvorlauf)
sitzen, wenn die BHKW-internen
Steuerungsfunktionen zur automatischen
Leistungsanpassung genutzt werden.
Das ist besonders wichtig bei der Einbindung
Anforderung
TWW-Laden
WWB
Kessel
BHKW
MEPHISTO
modulierend
Brennwertnutzung
CAN-Bus
BHKW
MEPHISTO
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
V
V
Abbildung 6, Reihenschaltung mit zwei BHKW MEPHISTO
KraftWerK
23
von zwei MEPHISTO im Kesselrücklauf, wie in
Abbildung 6 dargestellt. Anhand der BHKWSammelvorlauf-Temperatur wird nicht nur die
Sollleistung vorgegeben, sie ist auch notwendig
für die automatische Laufzeitaufteilung der
Module.
Nach dem Prinzip von Abbildung 6 können
natürlich auch weitere Module eingebunden
werden. Zu beachten ist dabei nur, dass
Leitungen, auf denen das Heizungswasser für
mehrere BHKW fließt, auch für den
gemeinsamen Volumenstrom ausgelegt werden
müssen (ein BHKW: DN25, zwei BHKW:
DN32 etc.).
KraftWerK
24
Aussentemperatur
Pufferspeicher
gesteuert
Kessel
Anforderung
TWW-Laden
WWB
BHKW
MEPHISTO
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
V
V
Abbildung 7, Reihenschaltung mit passivem Pufferspeicher
In Abbildung 7 ist die Reihenschaltung mit
passivem Pufferspeicher dargestellt. Diese
Schaltung ist um beliebig viele BHKW’s
erweiterbar, vergleiche dazu Abbildung 6.
Der Nachteil dieser Schaltung ist, dass hier die
Anschlüsse des Pufferspeichers und seine
Zuleitungen für den gesamten
Kesselvolumenstrom ausgelegt werden müssen.
Die Variante in Abbildung 8 mit aktivem
Pufferspeicher ist deshalb in der Regel
vorzuziehen. Das Sperrventil V1 ist dabei
wichtig, weil es durch seinen Öffnungsdruck
Aussentemperatur
Pufferspeicher
gesteuert
Kessel
dafür sorgt, dass bei verminderter
Wärmeabnahme vom laufenden BHKW der
Pufferspeicher aufgeheizt wird und nicht der
Rücklauf des BHKW. Ist das BHKW
abgeschaltet, entlädt die Pumpe P1 den
Pufferspeicher. Soll MEPHISTO diese Pumpe
ansteuern, dann muss eine Grundfos UPE mit
Bus-Modul eingesetzt werden. Der Pumpenbus
wird dann mit der BHKW-Steuerung
verbunden. Die Pumpe muss so ausgelegt
werden, dass sie den gleichen Volumenstrom
fördern kann wie ein BHKW. Eine UPE 32/60
Anforderung
TWW-Laden
WWB
BHKW
MEPHISTO
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
P1
V
V
V1
Abbildung 8, Reihenschaltung mit aktivem Pufferspeicher
KraftWerK
25
reicht also aus. Die Investition hierfür ist im
Allgemeinen geringer als für einen
Spezialpufferspeicher mit großen Anschlüssen
und die auf den Kesselvolumenstrom
ausgelegten Anschlussleitungen bei der
Variante aus Abbildung 7.
KraftWerK
26
3.5.2.2
Parallelschaltung
Bei Parallelschaltung kann MEPHISTO die
Vorteile als Grundlastwärmeerzeuger voll
umsetzen. Dadurch, dass der Heizkessel, wenn
er nicht benötigt wird, durch verschiedene
Möglichkeiten nicht mehr durchströmt wird,
entstehen zu Zeiten geringen Wärmebedarfes
keine Stillstandsverluste. MEPHISTO steigert
den Jahresnutzungsgrad des Kessels dadurch
erheblich.
Da MEPHISTO mit einer intelligenten und
leistungsfähigen Steuerung ausgestattet ist, kann
die Parallelschaltung auch ohne übergeordnete
Heizungssteuerung, nur durch
Steuerungsfunktionen des BHKW, umgesetzt
werden.
Als einziger Nachteil ist dabei die
Kesselfreigabe zu sehen. Dies ist bei manchen
Kesseltypen, wenn eine Freigabe vom
Kesselhersteller nicht vorgesehen ist, nicht ganz
einfach zu realisieren. Alternativ kann auch der
Kesseltemperaturfühler auf den
Hauptkreisvorlauf gezogen werden. Das BHKW
hält dann nur den Hauptkreisvorlauf auf der
notwendigen Temperatur, die Kesselsteuerung
schaltet den Kessel solange nicht an, wie die
Wärmeleistung des BHKW ausreicht. Bestehen
beide Möglichkeiten nicht, dann bleibt als
Alternative nur die Reihenschaltung. Im
Folgenden wird nur die Kesselfreigabe
dargestellt, alternativ ist der externe
Kesseltemperaturfühler in allen Beispielen
möglich.
Anforderung
TWW-Laden
Aussentemperatur
Kesselfreigabe
WWB
Kessel
BHKW
MEPHISTO
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
V
Weiche
V
Abbildung 9, Parallelschaltung mit Kesselpumpe
KraftWerK
27
Abbildung 9 zeigt die einfachste Möglichkeit
der Parallelschaltung von MEPHISTO mit
einem Heizkessel. In dieser Form können
beliebig viele BHKW’s und Heizkessel
zusammengeschaltet werden.
Der Nachteil dieser Variante ist, dass ohne eine
intelligente Heizungssteuerung der
Volumenstrom des Heizkessels nicht an die
Verbrauchervolumenströme angepasst ist.
Dadurch kommt es zu einem ständigen
Überströmen der hydraulischen Weiche, es sei
denn, die komplette Kesselleistung wird gerade
benötigt (ca. ein bis zwei Tage im Jahr).
Dadurch wird die Rücklauftemperatur des
Kessels im Betrieb angehoben.
KraftWerK
28
Anforderung
TWW-Laden
Aussentemperatur
Kesselfreigabe
WWB
BHKW
MEPHISTO
Kessel
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
V
V
Weiche
Kessel
aus
Kessel
Betrieb
Abbildung 10, Parallelschaltung mit Kesselweiche
Für Anlagen ohne intelligente
Heizungssteuerung ist eine Variante ohne
Kesselpumpe vorzuziehen. Damit hier der
Kessel bei Stillstand nicht durchströmt wird,
kann vor den Kessel eine gesteuerte
hydraulische Weiche gesetzt werden.
Dies ist in Abbildung 10 dargestellt.
MEPHISTO verfügt über einen Steuerausgang,
der diese Kesselweiche entsprechend ansteuert.
Wenn der Kessel ausgeschaltet ist, leitet das
Drei-Wege-Ventil den Volumenstrom, der sonst
den Kessel durchströmen würde, über die
hydraulische Weiche. In diesem Betriebszustand
hat der Heizkessel keine Stillstandverluste
mehr.
Ein zweiter Heizkessel kann, wie in Abbildung
11 dargestellt, integriert werden. Dazu sollte
einer der Kessel mit einer Steuerung
ausgestattet sein, die den Zweiten mitsteuern
kann. Ist nur der Mittellastkessel in Betrieb, so
ist der Volumenstrom automatisch angepasst.
Reicht dessen Leistung nicht aus, wird der
Spitzenlastkessel zusätzlich in Betrieb gehen
und den Mittellastkessel durch Überströmung
Anforderung
TWW-Laden
Aussentemperatur
Kesselfreigabe
WWB
Freigabe
Kessel
Kessel
Mittellast
Spitzenlast
BHKW
MEPHISTO
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
V
V
Weiche
Kessel
aus
Kessel
Betrieb
Abbildung 11, Parallelschaltung mit Kesselweiche und zweitem Heizkessel
KraftWerK
29
Anforderung
TWW-Laden
Aussentemperatur
Kesselfreigabe
WWB
BHKW
MEPHISTO
Kessel
modulierend
Brennwertnutzung
CAN-Bus
BHKW
MEPHISTO
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
V
V
Weiche
Kessel
aus
Kessel
Betrieb
Abbildung 12, Parallelschaltung zweier BHKW MEPHISTO mit Kesselweiche
thermostatisch abschalten. Reicht auch die
Leistung des Spitzenlastkessels nicht, dann
schaltet der Mittellastkessel wieder ein. Über
die Lage der Kesseltemperaturfühler kann
pauschal keine Aussage gemacht werden, dies
muss in Abhängigkeit von den Heizkesseln und
deren integrierter Steuerungstechnik
entschieden werden.
Der Nachteil dieser Schaltung ist, dass bei
Betrieb des Spitzenlastkessels der
Mittellastkessel in jedem Fall warmgehalten
wird und damit Stillstandsverluste hat. In
großen Energiezentralen mit mehreren
Heizkesseln sollte immer eine intelligente DCCSteuerung (z.B. KraftWerK MERLIN) zum
Einsatz kommen. Der Betrieb zweier Heizkessel
nach Abbildung 11 ist daher nur zu empfehlen,
wenn in eine übergeordnete Steuerungstechnik
nicht investiert werden kann. Diese Lösung hat
aber bei geringem Wärmebedarf auf jeden Fall
den Vorteil, dass die Heizkessel durch die
Weiche umgangen werden, sie werden also
nicht den ganzen Sommer über warmgehalten.
Weitere BHKW’s können, wie in Abbildung 12
dargestellt, einfach parallel zusätzlich
eingebunden werden. Die für den optimalen
Betrieb in dieser Schaltung notwendige
Steuerungstechnik ist in der Steuerung von
MEPHISTO integriert.
KraftWerK
30
Für den Einsatz eines Pufferspeichers in einer
Parallelschaltung ist die passive Einbindung in
Abbildung 13 grundsätzlich zu empfehlen. Dies
hat zwar, wie schon bei der Reihenschaltung
beschrieben, den Nachteil, dass Anschlüsse und
Zuleitungen des Pufferspeichers auf den vollen
Kesselvolumenstrom ausgelegt werden müssen,
dafür optimiert der Pufferspeicher aber ohne
weiteren Aufwand die Laufzeiten des
Heizkessels gleich mit.
Anforderung
TWW-Laden
Aussentemperatur
Kesselfreigabe
Pufferspeicher
WWB
Kessel
BHKW
MEPHISTO
HK
HK
modulierend
Brennwertnutzung
V
V
Abbildung 13, Parallelschaltung mit passivem Pufferspeicher
KraftWerK
31
3.5.2.3
Parallelschaltung mit der DDC MERLIN
Bei Neubauten oder größeren
Umbaumaßnahmen am Heizungssystem
empfehlen wir die Parallelschaltung aller
Wärmeerzeuger und den Einsatz der speziell für
den Betrieb von Energiezentralen mit BHKW
konzipierten DDC-Steuerung MERLIN aus
unserem Lieferprogramm.
Alle Erzeuger- und Verbraucherpumpen werden
elektronisch auf den erforderlichen
Volumenstrom geregelt, weshalb hier
Kesselpumpen der Schaltung mit Kesselweiche
und Drei-Wege-Ventil vorzuziehen sind.
Dadurch können ohne Nachteile beliebig viele
Wärmeerzeuger eingebunden werden. Durch die
Volumenstromanpassung der Heizkreise und die
daraus resultierenden niedrigen
Rücklauftemperaturen ist nahezu das gesamte
Jahr über Brennwertnutzung auch in einem auf
80/60 ausgelegten Heizungssystem möglich.
MERLIN optimiert die gesamte Energiezentrale
nach technischen, ökologischen und
wirtschaftlichen Kriterien, vor allem auf den
wirtschaftlichen Einsatz der BHKW. Neben
dem Wärmebedarf kann auch der Strombedarf
des Objektes berücksichtigt werden.
Auf den Einsatz eines Pufferspeichers kann
ganz verzichtet werden, da MERLIN den
Warmwasserspeicher zur Pufferung der BHKW
Kessel
BHKW
MEPHISTO
BHKW
MEPHISTO
modulierend
Brennwertnutzung
modulierend
Brennwertnutzung
nutzt. Besonders in größeren Objekten sollte ein
Speicher mit außenliegendem Wärmetauscher
verwendet werden, der bei entleertem Speicher
als Durchlauferhitzer ausgelegt ist. Der
Plattenwärmetauscher muss für mehrere
Betriebszustände optimiert werden, Ladung bei
kleiner Spreizung auf der Trinkwasserseite,
hohe Leistungsabgabe bei Betrieb als
Durchlauferhitzer.
MERLIN kann durch ihren modularen Aufbau
und die sehr flexible Programmierung an ein
großes Spektrum von Steuerungsaufgaben
angepasst werden. Ein gutes Beispiel dafür ist in
Kapitel 6.4 dargestellt. Im beschriebenen Objekt
steuert MERLIN neben den normalen
Heizungsfunktionen auch die gesamte
Raumlufttechnik (RLT). Dabei werden sogar
die Frequenzumrichter der Lüftung direkt von
MERLIN geregelt.
Sollten Sie Interesse an der MERLIN-DDC
haben, sollten Sie frühzeitig das gesamte
Heizungssystem mit uns abstimmen, damit die
Funktionen der Steuerung bestmöglich genutzt
werden. Bei der Auslegung sind wir Ihnen
ebenfalls gerne behilflich.
WWB
HK
HK
V
Weiche
V
ANAIN
DIGOUT
DIGIN
RS485
CAN
Abbildung 14, Parallelschaltung mit der DDC-Steuerung MERLIN
KraftWerK
32
3.6
Steuerungstechnische Einbindung
MEPHISTO besitzt verschiedene Schnittstellen
zur Kommunikation mit Steuerungen
unterschiedlicher Hersteller. Es wird
unterschieden zwischen Fernsteuerung und
Fernbedienung. Über die Fernsteuerung kann
das BHKW an- und abgeschaltet werden und
ein Sollwert für die elektrische Leistung
vorgegeben werden. Bei der Fernbedienung
können darüber hinaus alle Maschinenparameter
abgerufen und sämtliche im Anschluss
beschriebenen Programmfunktionen bedient
werden.
Für die einfache Fernsteuerung stehen
verschiedene digitale und analoge Ein- und
Ausgänge zur Verfügung. Für die vollständige
Fernbedienung stehen wahlweise zur
Verfügung:
•
CAN-Bus-Anschluß,125.000 Baud, eigenes
Datenprotokoll
•
RS-232 Schnittstelle, 9.600 Baud, Datenprotokoll RK
512 (3964 R)
•
RS-485 Schnittstelle, 9.600 Baud, Datenprotokoll RK
512 (3964 R)
3.6.1
Einfache Fernsteuerung über
Steuersignale
Steuerungen) besitzt MEPHISTO zwei
Signaleingänge und zwei Signalausgänge. Dazu
kommt noch der Eingang für den
Heizungsnotschalter.
•
Not-Aus-Eingang (230 V, Leistungsaufnahme
6 Watt) zum Anschluss eines Heizungsnotschalters.
Ein Abfallen der Spannung an diesem Eingang führt
zur sofortigen Öffnung von Haupt- und Dreieckschütz
und der Gasmagnetventile. Die Versorgungsspannung
für die Not-Aus-Schleife kann wahlweise vom BHKW
oder extern erfolgen. Die externe Versorgung hat den
Vorteil, dass ohne zusätzliche Schütze mehrere
BHKW und Kessel mit einem einzigen Notschalter
abgeschaltet werden können.
•
digitaler Eingang für BHKW-Anforderung zum
Anschluss eines potentialfreien Schalters oder Relais
(Kontaktbelastung 24 V/20 mA). Der Kontakt muss
geschlossen sein, um das BHKW anzufordern und
offen, um es abzuschalten. Der Eingang darf nicht als
Not-Aus-Eingang verwendet werden!
•
analoger 0..20 mA Eingang zur Sollleistungsvorgabe.
0 mA entspricht 0 kW; 20 mA entspricht einer
elektrischen Leistung von 20 kW (MEPHISTO
G15/G18) bzw. 40 kW (MEPHISTO G26/G34). Das
BHKW folgt der Sollleistungsvorgabe nur innerhalb
des Regelbereiches. Wird der Regelbereich über oder
unterschritten, so läuft das BHKW mit seiner
Maximal- bzw. Minimalleistung.
•
analoger 0..20 mA Ausgang zur Istleistungsausgabe.
0 mA entspricht 0 kW; 20 mA entspricht einer
elektrischen Leistung von 20 kW (MEPHISTO
G15/G18) bzw. 40 kW (MEPHISTO G26/G34).
•
Potentialfreier Relaisausgang zur Störungsmeldung.
Der Kontakt ist geschlossen, wenn das BHKW-Modul
gestört bzw. nicht mehr betriebsbereit ist. In diesem
Fall führt das Schließen des Anforderungskontaktes
nicht zum Start des BHKW-Moduls. Eine Entstörung
ist nur vor Ort oder über die Fernbedienung möglich.
Der Kontakt ist mit maximal 3,15 A /230 V belastbar
und kann zum Beispiel auch zum Anschluss einer
Störungsmeldeleuchte benutzt werden.
Zur Fernsteuerung (z. B. über Fernwirkanlagen,
Standard-Heizungssteuerungen oder DCCDDC
Heizungsnotschalter
BHKWAnforderung
Sollleistung
Istleistung
BHKWStörung
BHKW
230 V~
Not-AusSchleife
24 V +
RGND
+
500 Ω
+
0..20 mA
Störung:
geschlossen
230 V / 3,15
A
OK:
geschlossen
Abbildung 15, Steuersignale
KraftWerK
33
3.6.2
Sinnvolle Ansteuerung von BHKW’s
Blockheizkraftwerke haben gegenüber
einfachen Wärmeerzeugern wie Heizkesseln
einige Besonderheiten, die auch bei der
Programmierung von übergeordneten
Steuerungssystemen zu berücksichtigen sind.
Dabei geht es in erster Linie um hohe
Laufzeiten bei maximal möglicher Leistung und
um die Minimierung von Start-Stop-Vorgängen.
3.6.2.1
BHKW-Anforderung
Ein übergeordnetes Steuerungssystem fordert
das BHKW bei bestehendem Wärmebedarf als
ersten bzw. Grundlast- Wärmeerzeuger an.
Waren vorher alle Wärmeerzeuger aus, dann
wird so lange gewartet, bis die
Hauptkreisvorlauf-Solltemperatur unterschritten
ist.
Da MEPHISTO sich bei zu kleinem
Wärmebedarf selbst thermostatisch abschaltet,
ist es normalerweise nicht notwendig, dass die
übergeordnete Steuerung das BHKW wieder
ausschaltet. Wenn die Istleistung kleiner als
1 kW ist (0 kW plus Messungenauigkeit), dann
hat MEPHISTO abgeschaltet. Zu diesem
Zeitpunkt soll die übergeordnete Steuerung die
BHKW-Anforderung wegnehmen und das
BHKW erst wieder anfordern, wenn die
Hauptkreisvorlauf-Temperatur erneut
unterschritten wird.
Wenn es aufgrund von z.B. ungeregelten
Heizkreisen notwendig ist, das BHKW bei
Überschreitung der HauptkreisvorlaufSolltemperatur bewusst auszuschalten, bevor es
thermostatisch abschaltet, dann sollte hierfür
eine großzügig bemessene Hysterese verwendet
werden.
3.6.2.2
Der Heizkessel sollte bei Überschreiten der
notwendigen Hauptkreisvorlauftemperatur
möglichst ohne Verzögerung abgeschalten.
3.6.2.3
Sollleistung
Bei MEPHISTO gibt die übergeordnete
Steuerung die elektrische Sollleistung vor.
Diese steht mit der thermischen Leistung in
direktem Zusammenhang, der aber nicht linear
ist. Bei Vorgabe von ⅓ elektrischer
Nennleistung liefert das BHKW ca. ½
thermische Nennleistung. Näheres kann den
technischen Daten entnommen werden.
3.6.2.4
Störung
MEPHISTO nimmt bei Störungen die
notwendige Sperrung des automatischen Starts
selbst vor. Daher sollte ein übergeordnetes
Steuerungssystem bei Auftreten einer
Störmeldung bei Wärmebedarf die „BHKWAnforderung“ weiter aufschalten.
Auf keinen Fall darf eine übergeordnete
Steuerung so programmiert werden, dass sie
wiederum nur durch Handeingriff das BHKW
nach einer Störung freigibt!
Bei Störmeldung sollte der Kessel allerdings
ohne die oben beschriebenen Verzögerungen
zugeschaltet werden.
3.6.2.5
Mehrmodulanlagen
In Energiezentralen mit mehreren BHKW’s ist darauf zu
achten, dass die Laufzeiten auf die Module gleichmäßig
aufgeteilt werden. Da MEPHISTO-BHKW’s in
Mehrmodulanlagen ohnehin per CAN-Bus verbunden
sind, werden Anforderung und Sollleistung nur an
BHKW Nr. 1 gelegt, dass dann das Laufzeitmanagement
übernimmt. Die Übersetzung der Leistungssignale wird in
diesem Fall angepasst, näheres muss mit KraftWerK
abgesprochen werden.
Spitzenlast-Heizkessel
Kann das BHKW die erforderliche
Wärmeleistung nicht abdecken, dann sollte mit
einer einstellbaren Hysterese und nach Ablauf
einer einstellbaren Verzögerung der Kessel
zugeschalten.
Es ist zusätzlich sinnvoll, im Sommerbetrieb bei
einer Unterschreitung der notwendigen
Hauptkreisvorlauf-Temperatur zur Trink-WarmWasser-Ladung die Verzögerungszeit des
Kessels zu verlängern, um das BHKW nicht
unnötig in der möglichen Laufzeit
einzuschränken.
KraftWerK
34
Technik von MEPHISTO
4
Plattenwärmetauscher
4.1
•
Technische Daten
Typ
•
MEPHISTO G15
mit geregeltem Oxydationskatalysator
•
MEPHISTO G18
mit geregeltem Drei-Wege-Katalysator
Abgasleitung
Hersteller
•
gelöteter Edelstahl-Kompaktwärmetauscher zur
Trennung der Heizungsanlage vom BHKWMotorwasserkreislauf
KraftWerK
Zur Bettfedernfabrik 1
30451 Hannover
Leistung (regelbar)
•
Kunststoffrohr der Brandklasse B1 aus PPs,
zugelassen als Abgasleitung für BrennwertWärmeerzeuger bis 120 °C Abgastemperatur,
Anschluss DN 70 hinter Schalldämpfer
•
Abgastemperatur thermostatisch auf max. 90 °C
begrenzt
•
Sicherheitstemperaturbegrenzer auf 100 °C
eingestellt
Abgaswärmetauscher
•
MEPHISTO G15 elektrisch 5 – 14 kW
thermisch 19 – 30 kW
•
•
MEPHISTO G18 elektrisch 6 – 18 kW
thermisch 22 – 42 kW
thermodynamisch optimierter Wärmetauscher aus
Aluminium-Silizium-Guss
•
integrierter Katalysator bei Erd- und
Flüssiggasbetrieb
Wirkungsgrad
•
•
MEPHISTO G15 (Angaben für 5 – 14 kWel)
elektrisch: 21,5 – 31,5%
thermisch: 82,4 – 68,6% (ϑRücklauf = 35 °C)
gesamt:
103,9 – 100,1% (ϑRücklauf = 35 °C)
Brennwertnutzung
MEPHISTO G18 (Angaben für 6 – 18 kWel)
elektrisch: 22,0 – 31,0%
thermisch: 80,5 – 72,4% (ϑRücklauf = 35 °C)
gesamt:
102,5 – 103,4% (ϑRücklauf = 35 °C)
•
•
•
große Revisionsöffnung
die Abgastemperatur liegt 3 bis 12 °C über der
jeweiligen Rücklauftemperatur
Brennwertnutzung ab ca. 55 °C Rücklauftemperatur
Abgasvolumenstrom
•
62 mN³/h
Schadstoffemissionen
Motor
•
MEPHISTO G15 bis 13 kW < 1/2 TA-Luft
bis 14 kW < TA-Luft
•
Ford Industrie-Gasmotor
•
Typ: DOC 420
MEPHISTO G18
•
4 Zyl. Ottomotor wassergekühlt
Brennstoff
•
Hubraum: 1998 cm3
•
Erdgas der Gruppen H und L, Flüssiggas
Kupplung
•
zusätzlich Klär- und Biogas bei MEPHISTO G15
•
•
6 - 18 kW < 1/2 TA-Luft
Gasanschlussleistung
•
MEPHISTO G15
44 kW Hu
•
MEPHISTO G18
58 kW Hu
wartungsfreie, drehsteife Ganzmetallkupplung zum
Ausgleich von Radial-, Axial- und Winkelversatz
Generator
•
Gasanschlussdruck
Asynchronmaschine zum Parallelbetrieb am
öffentlichen Netz
•
Typ: DASGM 160/4 L wassergekühlt
20 - 100 mbar
•
3 × 400 V, 50 Hz
Heizungsanbindung
•
Bemessungsdrehzahl: 1538 min-1
•
•
Bemessungsleistung: 15 kW
•
•
•
zul. Betriebsüberdruck max. 3,5 bar
(höhere Drücke auf Anfrage)
•
Vorlauftemperatur max. 90 °C
Rücklauftemperatur max. 70 °C,
keine Rücklauftemperaturanhebung notwendig
•
cos ϕ: 0,78
Kompensation
•
KraftWerK
Wirkungsgrad: 92,5% bei max. 70 °C
Rücklauftemperatur
G18 ist durch Kondensatoren serienmäßig auf
cos ϕ = 0,96 kompensiert
35
•
für G15 ist die Kompensation gegen Aufpreis
erhältlich
•
bei Einsatz einer geregelten Zentralkompensation für
das gesamte Objekt ist eine Festkompensation des
BHKW zu überdenken
Steuerung
•
DIN 33831, Teil 2
„Anschlussfertige Heiz-Wärmepumpen mit
verbrennungsmotorisch angetriebenen Verdichtern,
Anforderungen an die gastechnische Ausrüstung,
Prüfung“ Ausgabe Mai 1989
•
G 600
„Technische Regeln für Gas-Installationen“ DVGWTRGI 1986 und Ergänzungen
•
DIN 4756
„Gasfeuerungsanlagen in Heizungsanlagen:
Sicherheitstechnische Anforderungen“
•
DIN 4751, Teil 2
„Wasserheizungsanlagen: Geschlossene,
thermostatisch abgesicherte Wärmeerzeugungsanlagen
mit Vorlauftemperaturen bis 120 °C,
Sicherheitstechnische Ausrüstung“ Ausgabe Februar
1993
•
FeuVO
Verordnung über Feuerungsanlagen und Heizräume,
Ausgabe März 1985
•
DIN VDE 116 (PSEN 50156)
„Elektrische Ausrüstung von Feuerungsanlagen“
•
DIN EN 60335-1
„Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch
und ähnliche Zwecke“
•
DIN 19250
„Grundlegende Sicherheitsbetrachtungen für MSRSchutzeinrichtungen“ Ausgabe Januar 1989
•
DIN VDE 0801 (10.94)
„Grundsätze für Rechner in Systemen mit
Sicherheitsaufgaben“
•
TAB
technische Anschlußbedingungen des
Versorgungsunternehmens
Industrierechner mit zwei leistungsfähigen
Mikrocontrollern 80C517A
•
vollautomatische Betriebsführung
•
Fernüberwachung/-bedienung über Modem
•
•
Schnittstellen zu übergeordneten DCC-Steuerungen:
digitale und analoge Ein- und Ausgänge;
CAN-Bus, eigenes Datenprotokoll;
Datenprotokoll RK 512 (3964 R) über RS485/RS232
Gehäuse
•
rahmenlose, stabile und leicht abnehmbare 8 cm
starke thermoakustische Vollkapselung
•
Maschinensatz auf vier Stahlfeder-Asonatoren
•
optional Betonsockel auf vier GummiSchwingungsdämpfern zur Schallisolierung
Geräusch
•
< 52 dB (A) nach DIN 45635 T1
Abmessungen
•
L × B × H in mm: 1450 × 1020 × 1010 ohne
Schaltschrank, Schaltschrankhöhe 650 mm
Raumbedarf
•
L × B × H in mm: 3400 × 2000 × 2100 für
Aufstellung, Montage, Instandhaltung
Gewicht
•
4.2
750 kg
Vorschriften und Sicherheit
Für BHKW gibt es noch keine gültige nationale
bzw. EU-Norm. Eine DIN-Norm ist in
Vorbereitung und wurde im Jahr 1996 als
Entwurf veröffentlicht (DIN 6280, Teil 14 und
15).
Der DVGW hat eine vorläufige Prüfgrundlage
(VP 109) für gasbetriebene BHKW erarbeitet,
die derzeit als Grundlage für eine Typprüfung
gilt.
MEPHISTO ist soweit anwendbar nach
folgenden Vorschriften, Normen und
Richtlinien konstruiert und gebaut:
•
DVGW VP 109
„Anschlussfertige Blockheizkraftwerke“ Entwurf,
Ausgabe Februar 1994
KraftWerK
Die gültigen Vorschriften müssen auch beim
Anschluss von MEPHISTO an das öffentliche
Gas- und Stromversorgungsnetz beachtet
werden.
Für die Gasinstallation gelten die technischen
Richtlinien der örtlichen
Gasversorgungsunternehmen und die TRGI.
Die Elektroinstallation ist nach den TAB der
Elektroversorgungsunternehmen und nach der
VDEW-Richtlinie für den Parallelbetrieb von
Eigenerzeugungsanlagen an das
Niederspannungsnetz des
Elektrizitätsversorgungsunternehmen
auszuführen.
36
Eine prüffähige Netzüberwachung entsprechend
VDEW-Richtlinie ist durch einen eigenen
Mikroprozessor realisiert und bereits im
BHKW-Schaltschrank enthalten.
Der Anschluss darf nur von örtlich zugelassenen
Fachbetrieben vorgenommen werden.
Im folgenden sollen die wesentlichen
Sicherheitseinrichtungen in ihrer
Funktionsweise erklärt werden.
4.2.1
•
Die elektrische Leistung des Generators wird von der
Mikroprozessorsteuerung dreiphasig im Zeitbereich
erfasst. Dadurch kann nicht nur ein Schleppbetrieb
sehr schnell erkannt werden, sondern es wird auch die
gleichmäßige Leistungsabgabe des Motors überwacht.
Der Ausfall einer Zündkerze oder nur geringer
Verschleiß eines einzelnen Ventils führt zum
sofortigen Abschalten der Anlage. Zusätzlich wird
regelmäßig automatisch ein Maximalleistungstest
durchgeführt, um auch gleichmäßigen Verschleiß des
Motors zu erkennen. Der unbemerkte Ausstoß von
unverbrannten Gemischanteilen wird durch diese
Überwachungseinrichtungen sicher verhindert.
•
Ein zusätzlich erhältlicher Gassensor dient der
Rumluftüberwachung und sorgt damit für zusätzliche
Sicherheit für die gesamte Energiezentrale
einschließlich des Spitzenkessels. Das Gassensor
reagiert ebenfalls auf Abgasundichtigkeiten oder zu
geringe Frischluftzufuhr.
•
Ein extern vorzusehendes Brandschutzventil mit
Absperrhahn in der Gaszuleitung sperrt die Gaszufuhr
bei einer Auslösetemperatur von 105 °C.
Gassicherheit
DIN-DVGW-geprüfte KombinationsGassicherheitsarmatur mit zwei unabhängig
voneinander arbeitenden Gasmagnetventilen,
elektrischem Druckregler und Gasdruckwächter.
Durch den Mikroprozessor wird die Funktion der
Magnetventile beim Abschaltvorgang abwechselnd
überprüft (Schließen eines der Ventile muss zur
Umkehrung der elektrischen Leistungsrichtung
führen). Bei Fehlfunktion eines Magnetventils wird
die Anlage durch die Steuerung stillgesetzt und kann
nur vom Servicepersonal wieder in Betrieb genommen
werden.
•
Gasfließdrucküberwachung durch einstellbaren
Gasdruckwächter. Der Auslösewert wird bei der
Inbetriebnahme entsprechend den Verhältnissen vor
Ort (Gashausanschluss, -zuleitungsquerschnitt)
angepasst und protokolliert. Ein Betrieb der Anlage
bei zu geringem Gasdruck ist dadurch nicht möglich.
•
Zusätzlich besitzt der Gasmischer (Modell CA 100
der Firma IMPCO) ein Membrangesteuertes Ventil,
dass sich nur durch den vom laufenden Motor
erzeugten Unterdruck öffnen lässt. Dadurch ist ein
kurzzeitiges Ausströmen von Gas während des
Startvorganges auch bei beschädigter Ansaugstrecke
nicht möglich.
•
•
Ein Flammenfilter im Ansaugkrümmer des Motors
verhindert sicher das Zurückschlagen der
Flammenfront in den Ansaugkanal bei eventuell
auftretenden Fehlzündungen (z. B. durch fehlerhafte
Einlassventile, Ölkohleablagerungen im Brennraum,
falsch eingestellten Zündzeitpunkt oder falsche
Gemischzusammensetzung)
•
Beim Abschaltvorgang (auch bei Schnellabschaltung
oder Netzausfall) wird durch das für diesen Fall
ausgelegte Zündungsnetzteil eine ausreichend lange
Nachlaufzeit der Zündung sichergestellt. Dadurch
kann sich kein unverbranntes bzw. zündfähiges
Gemisch in der Abgasleitung des BHKW sammeln.
•
Bei jedem Start- und Stopvorgang wird die gesamte
Abgasstrecke mit Frischluft freigespült. Dies
verhindert das Ansammeln von zündfähigem Gemisch
in der Abgasstrecke und kühlt gleichzeitig den
Katalysator soweit ab, dass eine Beschädigung auch
bei fehlender Zündung während des Startvorgangs
nicht möglich ist.
KraftWerK
4.2.2
Elektrische Sicherheit
•
Die Anforderungen der VDEW-Richtlinie an die
Netzsicherheit von Eigenerzeugungsanlagen werden
von der eingebauten Spannungs- und
Frequenzüberwachung bei weitem erfüllt. Zusätzlich
wird die Netz-Asymmetrie überwacht.
•
Ein Motorschutzschalter mit Überlastschutz und
Kurzschluss-Schnellauslösung trennt den Generator
bei Überlastung oder im Kurzschlussfall vom Netz.
•
Die Überlastung des Generators wird zusätzlich
durch die Temperaturüberwachung der
Generatorwicklung verhindert.
•
Der externe Heizungsnotschalter liegt in der NotAus-Schleife des BHKW und wirkt damit direkt auf
das Hauptschütz und die Gasmagnetventile.
•
Die Richtung des Drehfeldes wird bei der
Inbetriebnahme vom Mikroprozessor kontrolliert und
angezeigt.
4.2.3
Netzüberwachung
Die Auslöseschwellen der Netzüberwachung
sind werksseitig fest einprogrammiert:
Netzspannung U < 200 V (zulässig 161 V) oder
U > 248 V (zulässig 264,5 V)
Netzfrequenz f < 49,70 Hz (zulässig 48,00 Hz)
oder
f > 50,30 Hz (zulässig 52,00 Hz)
Die Auslösung erfolgt innerhalb deutlich
engerer Grenzen als in der Richtlinie des
VDEW für den Parallelbetrieb für
Eigenerzeugungsanlagen vorgeschrieben und
empfohlen. Eine Veränderung der Grenzwerte
vor Ort ist nicht möglich.
37
Zusätzlich erfolgt eine Auslösung der
Netzüberwachung, wenn das Dreiphasen-Netz
zu asymmetrisch wird, d. h. wenn die Spannung
zwischen einem künstlichen Sternpunkt und N
größer als 35 V wird. Diese zusätzliche
Netzüberwachung wird vom VDEW nicht
gefordert.
Die Funktion der Netzüberwachung einschl. der
Abschaltorgane (Hauptschütz) muss bei
Inbetriebnahme und jeder Regelwartung getestet
werden. Hierfür stehen die folgenden
Möglichkeiten zur Verfügung:
•
•
•
Simulation durch die BHKW-Steuerung
Dazu dient ein spezieller Menüpunkt, in dem für die
Netzspannungen bzw. die Netzfrequenz ein OffsetWert eingegeben werden kann. Dieser Offset-Wert
wird Programmintern auf die tatsächlichen Messwerte
addiert. Erreicht der so manipulierte Wert eine
Grenze, erfolgt die Auslösung der Netzüberwachung
und der Spannungswert im Auslösezeitpunkt wird an
der entsprechenden Stelle des Auslöseprotokolls
eingetragen.
Test der Netzüberwachung über
Prüfklemmleiste
Die Netzüberwachung kann auch mit extern
aufschaltbaren Spannungen getestet werden, wenn ein
dafür geeigneter dreiphasiger Prüfgenerator zur
Verfügung steht. Hierfür ist eine Prüfklemmleiste mit
längstrennbaren Klemmen vorgesehen. Die Prüfung
mit einem einphasigen, nicht synchronisierten
Prüfgenerator kann nicht durchgeführt werden, da in
diesem Fall die zusätzliche Asymmetrieüberwachung
sofort auslösen würde.
Test der Netzüberwachung durch Ziehen der
Generatorsicherung
Von dieser Prüfmethode raten wir dringend ab, da es
dabei zu Schäden kommen kann. Für diese Schäden
übernehmen wir keine Haftung oder Gewährleistung.
4.2.4
Rückleistungsüberwachung
Die Steuerung überwacht auf allen drei Phasen,
ob MEPHISTO elektrische Leistung abgibt. Ein
einphasiger Netzausfall wird dadurch noch
sicherer erkannt. Außerdem wird durch
Überwachen der Gesamtleistung verhindert, daß
das BHKW weiter am Netz bleibt, obwohl es
gar keine Leistung abgibt.
4.2.5
P-unrund-Überwachung
Ein Verbrennungsmotor läuft aufgrund der
notwendigen Verdichtungsarbeit nicht absolut
rund. Dadurch ist auch die abgegebene
elektrische Leistung nicht vollständig konstant.
Die Steuerung von MEPHISTO erfaßt den
KraftWerK
Effektivwert dieser Schwankung der Leistung
als „P-unrund“.
Fällt eine Zündkerze aus oder schließt eines der
Ventile nicht mehr komplett, dann wird Punrund erheblich größer. Bei Überschreitung
eines Grenzwertes schaltet die Maschine
automatisch ab. Dadurch wird verhindert, daß
unverbranntes Gemisch in die Abgasleitung
gelangen kann. Bei leicht erhöhtem P-unrund
wird eine Warnmeldung abgesetzt, damit bereits
vor Ausfall der Maschine der Ventilverschleiß
erkannt wird und der Zylinderkopf ohne
unnötige Stillstandszeiten gewechselt werden
kann.
4.2.6
•
Sonstige Überwachungseinrichtungen
analoge Motoröldrucküberwachung
•
Motoröl-Mangelsicherung, automatische
Nachspeisung aus 20 Liter Ölvorratstank
•
analoge Motorwasserdrucküberwachung
•
elektronische Motorwassertemperaturregelung
•
Drehzahlmessung
•
Kontinuierliche Temperaturüberwachung aller
wesentlichen Komponenten, bei 3-Wege-Kat auch der
Katalysatortemperatur
•
Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) für
Abgastemperatur
4.3
Automatische Ölnachspeisung
MEPHISTO ist mit einem 20 Liter
Reserveölbehälter und einer automatischen
Ölnachspeiseeinheit ausgestattet. Der Ölstand in
der Motorölwanne kann auch im Betrieb der
Anlage über ein mit der Ölwanne verbundenes
Schauglas beobachtet werden. An diesem
befinden sich zwei Kontakte (Ölstand-MIN und
Ölstand-MAX).
Eine Schwingkolbenpumpe fördert bei ÖlstandMIN Öl in den Motor nach. Die Steuerung zählt
hierbei die Hübe, bei denen immer eine klar
defienierte Menge nachgefördert wird. Dadurch
ist eine Ölverbrauchskontrolle, auch über die
Fernbedienung, möglich, bei zu hohem
Ölverbrauch wird automatisch eine
Warnungsmeldung erzeugt.
Der Ölstand-MAX-Kontakt Verhindert, daß bei
zu hohem Ölstand das Motoröl verbrannt wird.
4.4
Elektronische Zündung
Die Hochspannungsseite des Zündsystems
besteht aus handelsüblichen Bauteilen. Dazu
38
gehören Zündkerzen, Stecker, Kabel,
mechanischer Verteiler und Zündspule. Die
primärseitige Ansteuerung der Zündspule
erfolgt jedoch mit einem speziell entwickelten
Leistungsteil über die Mikroprozessorsteuerung
des BHKW. Dadurch ist es möglich die
Parameter Schließwinkel und Zündwinkel den
speziellen Anforderungen im BHKW-Betrieb
mit gasförmigen Brennstoffen und hohen
Anforderungen an die Standzeiten der
Hochspannung führenden Bauteile und
Zündkerzen anzupassen. Auf Grund der
geringeren Verbrennungsgeschwindigkeit von
Erdgas muss ein deutlich früherer
KraftWerK
Zündzeitpunkt als bei Benzinmotoren eingestellt
werden, um einen hohen Wirkungsgrad zu
gewährleisten. Durch Einstellung eines
möglichst geringen Schließwinkels wird die
Funkendauer und damit die Zündenergie und
damit der Elektrodenabbrand der Zündkerzen
reduziert. Um Zündaussetzer zu vermeiden,
wird bei kaltem Motor mit erhöhter
Zündenergie gestartet. Die maximale
Zündspannung liegt bei ca. 30.000 V. Diese
verhältnismäßig hohe Zündspannung ermöglicht
in Verbindung mit geringer Zündenergie sehr
hohe Standzeiten der Zündkerzen.
39
4.5
Schadstoffemissionen und LambdaRegelung
MEPHISTO ist wahlweise mit geregeltem
Oxydationskatalysator (Magerbetrieb) oder
geregeltem Drei-Wege-Katalysator (λ=1Betrieb) lieferbar.
•
•
MEPHISTO G15
Magerbetrieb mit Oxydationskatalysator
elektrische Leistung
14,0 kW
CO-Emission
90 mg/Nm³
NOX-Emission
500 mg/Nm³
MEPHISTO G18
λ=1-Betrieb mit Drei-Wege-Katalysator
elektrische Leistung
18,0 kW
CO-Emission
150 - 180 mg/Nm³
NOX-Emission
70 - 170 mg/Nm³
In beiden Betriebsarten liegen die
Schadstoffwerte deutlich unterhalb der nach
TA-Luft zulässigen Grenzwerte von 650
mg/Nm³ (CO), bzw. 500 mg/Nm³ (NOX). Der
notwendige Luftüberschuss im Magerbetrieb
führt jedoch bei MEPGISTO G15 zu einer
Leistungsreduktion um ca. 25% (14 statt 18
kW). G18 unterscheidet sich von G15 im
Wesentlichen durch das Verfahren zur
Abgasreinigung. Daher ist MEPHISTO G18
spezifisch (DM/kWel) deutlich preiswerter als
G15. Um auf bessere Laufzeiten zu kommen, ist
bei kleineren Objekten der Einsatz des
MEPHISTO G15 trotzdem sinnvoll.
KraftWerK
4.6
Brennwerttechnik
Bei der Verbrennung von fossilen
Energieträgern werden Kohlenwasserstoffe (CH-Verbindungen, z.B. CH4 bei Erdgas) durch
Oxidation in Kohlendioxid (CO2) und Wasser
(H2O) umgewandelt. Bei dieser Umwandlung
wird die zum Antrieb von MEPHISTO
erforderliche mechanische Energie im
Verbrennungsmotor frei, der Generator wandelt
diese wiederum in elektrische Energie um. Ein
Großteil der eingesetzten Energie fällt in Form
von Wärme an (im Kühlwasser des
Verbrennungsmotors und im Abgas), diese wird
von den Wärmetauschern in das
Heizungssystem übertragen. Die Wärme im
Abgas ist Vergleichbar mit der bei einem ganz
normalen Heizkessel.
Da das Wasser im Abgas bei den hohen
Verbrennungstemperaturen natürlich gasförmig
ist, hat es alleine durch seinen Aggregatzustand
einiges an Energie gespeichert, die erst beim
Auskondensieren frei wird. Dazu muss das
Abgas unter den Taupunkt abgekühlt werden. In
diesem Auskondensieren stecken ungefähr 11%
der eingesetzten Primärenergie. Da der
Wirkungsgrad nach DIN auf den unteren
Heizwert (Hu) bezogen wird, der die
Kondensationswärme nicht berücksichtigt, ist
der Gesamtwirkungsgrad eines
Brennwertgerätes (wie MEPHISTO) größer als
100%.
40
•
Zur Brennwertnutzung sind natürlich niedrige
Rücklauftemperaturen notwendig. Der
Gesamtwirkungsgrad von MEPHISTO in
Abhängigkeit von der Rücklauftemperatur ist in
Abbildung 16 dargestellt. Bei ca. 40 °C setzt die
Brennwertnutzung sprunghaft ein. Darüber kann
das Abgas nicht unter den Taupunkt abgekühlt
werden, der Gesamtwirkungsgrad von deutlich
über 97% ist aber trotzdem wesentlich höher als
bei Blockheizkraftwerken ohne BrennwertWärmetauscher.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Technik
ist, dass keine Rücklauftemperaturanhebung
notwendig ist (die ja die Kondensation im
Wärmetauscher verhindern würde), was
Investitionskosten einspart.
4.7
•
Echtzeituhr
•
umfangreiche Schnittstellen zur Kommunikation;
CAN-Bus, RS 232, RS 485
•
alle Funktionen und Anzeigen auch über Modem und
CAN
Steuerungsprogramm
•
programmiert in der Hochsprache C, kombiniert mit
schnellen Assemblerroutinen
•
beliebige anwenderspezifische Programmierung von
Funktionen und Anzeigen
•
Speicherung von Messkurven für Anlage- und
Objektanalyse
•
Lernfähiges Programm durch Fuzzy-Logik
(angewendet für Lambdasondenalterung und
Laufzeitoptimierung)
•
zwei externe Watchdog-Bausteine sorgen für
absolute Funktionskontrolle des laufenden Programms
Die BHKW-Steuerung
Rechnereinheit
•
Programm im Flash-PROM gespeichert, Variablen
verlustsicher im EEPROM gesichert (je
Mikrocontroller 1 mal)
zwei Mikrocontroller 80C517A, 8 bit Datenbus,
gegenseitige Funktionsüberwachung
Fernüberwachung-/ Bedienung
•
24 analoge Eingänge, 10 bit Auflösung
•
Automatische Fehler-/ Störungsmeldung auf PC
•
48 digitale Ein-/Ausgänge
•
Visualisierung und Bedienung des BHKW über PC
•
8 analoge Ausgänge
•
Änderung aller Parameter über PC
•
•
großes LC-Display (40 Zeichen x 16 Zeilen) mit
Hinterleuchtung, bedienerfreundliche Menüführung
über vier Pfeil- und vier Funktionstasten
Messwertübernahme von Messkurven über PC und
Konvertierung der Daten für Übernahme in
Tabellenkalkulationsprogramm, Ausdruck von
Messkurven
100% bezogen auf den oberen Heizwert (Ho),
der die Brennwertnutzung berücksichtigt
Gesamtwikungsgrad [%], bezogen auf Hu
110
mit Brennwertnutzung
100% bezogen auf den unteren Heizwert [Hu],
der die Brennwertnutzung nicht berücksichtigt
100
ohne Brennwertnutzung
90
0
10
20
30
40
50
60
70
Rücklauftemperatur [°C]
Abbildung 16, Gesamtwirkungsgrad in Abhängigkeit von der Rücklauftemperatur
KraftWerK
41
Netzüberwachung
Zündungssteuerung
•
•
Zündzeitpunkt und Zündenergie wird durch Rechner
für jeden Betriebsfall des Motors optimiert
•
höhere Standzeiten der Zündkerzen durch geringsten
Abbrand
•
bei kaltem Motor wird mit erhöhter Zündenergie
gestartet
•
drei Netzspannungen
Synchronspannung (nur bei inselbetriebsfähiger
Anlage)
•
Netzfrequenz (u1)
•
drei Netzströme (mit Anlaufstromüberwachung)
•
cos ( (zwischen u1 und i1)
•
Spannungsunsymmetrie (Sternpunktspannung)
Drehzahlüberwachung
Leistungsregelung und -überwachung
•
•
Im Anlauf Stern/Dreieck-Umschaltung nach
Erreichen der min. Drehzahl
Messung von Pist, Vergleich mit Psoll, Regelung
über digitalen PID-Regler
•
•
Im Betrieb Überwachung der max. Drehzahl
(Kupplungsbrucherkennung)
Ansteuerung der Drosselklappe über
positionspräzisen Schrittmotor
4.7.1
•
Start des BHKW mit kleinster el. Leistung, nach
Erreichen der Motorbetriebstemperatur Regelung auf
Psoll
•
regelmäßiger Vollleistungstest zur Kontrolle der
Motorleistung
•
Messung von P<0 (Rückleistungsüberwachung)
•
Messung von Punrund (Zündkerzenüberwachung)
•
Ermittlung der geleisteten therm. und el. Arbeit,
Anzeige der Betriebsstunden
Temperaturüberwachung
•
Vorlauf, Rücklauf primär (Motorkreislauf)
•
Vorlauf, Rücklauf sekundär (Heizungskreislauf)
•
Gehäuse innen
•
Abgas
•
Motoröl
•
Motorwasser
•
Generatorwicklung
•
freie Temperaturmesseingänge für externe
Steuerungsaufgaben
Gassicherheit
•
•
•
•
zwei unabhängig voneinander schaltende
Gasmagnetventile mit Funktionskontrolle beim
Abschalten des BHKW
Gasdruckwächter
Spülung der Gas-/ Abgasstrecke beim Ein-/
Ausschalten der Anlage
analoger Eingang für Gassensor
Motorölüberwachung
•
Ölstandsüberwachung durch min./max.-Kontakt an
der Ölwanne
•
Automatische Nachspeisung durch
Hubkolbenpumpe, die hierdurch definierte Ölmenge
ermöglicht Kontrolle des Ölverbrauchs
•
analoge Öldrucküberwachung mit eigensicherem
Drucksensor
KraftWerK
Bedienung der BHKW-Steuerung
Die Bedienung der vollautomatischen Steuerung
kann wahlweise vor Ort mit einer Tastatur aus
acht Folientastern und einer menügeführten
Anzeige auf einem LC-Display oder über
Modem mit einem handelsüblichen PC und dem
Fernüberwachungsprogramm eTerm erfolgen
(als Zubehör erhältlich). Die Benutzerführung
ist in beiden Fällen identisch.
Das Display zeigt die Werte und Zustände des
Moduls und die Parameter der Steuerung an.
Mit vier Richtungstasten wird der gewünschte
Menüpunkt ausgewählt und der Menüzeiger auf
dem LC-Display bewegt. Die Tasten PLUS und
MINUS dienen zum Verändern der jeweils
angewählten Betriebsparameter. Die
EINGABE-Taste bestätigt
Parameteränderungen, die FUNKTIONS-Taste
führt unterschiedliche Sonderfunktionen aus, die
jeweils in der unteren Zeile des LC-Displays
angezeigt werden.
Alle überwachten Werte und eingestellten
Parameter des von MEPHISTO werden in
verschiedenen Menüseiten auf dem LC-Display
angezeigt.
Die Parameter dürfen nur vom Hersteller bzw.
eingewiesenem und autorisiertem Fachpersonal
geändert werden. Hierfür gibt es verschiedene
Freigabeebenen. Bei Anwahl eines Parameters
erscheint die Aufforderung zur Eingabe eines
Autorisierungsschlüssels (Geheimzahl) auf dem
LC-Display.
Laufzeitprotokoll
Bei jedem Start und Stop-Vorgang des BHKW
erfolgt ein Eintrag in der oberen Zeile des
Laufzeitprotokolls, die älteren Einträge werden
dabei um jeweils eine Zeile nach unten
42
verschoben. Insgesamt können die 255 letzten
Schaltvorgänge eingesehen werden. Das
Laufzeitprotokoll kann nicht gelöscht werden.
Meldeprotokoll
Bei jeder Störung oder Warnung des BHKW
erfolgt ein zweizeiliger Eintrag an oberer Stelle
des Meldeprotokolls, die älteren Einträge
werden um jeweils zwei Zeilen nach unten
verschoben. Insgesamt können die 255 letzten
Meldungen eingesehen werden. Das Protokoll
kann mit der EINGABE-Taste gelöscht werden.
4.7.2
Fernbedienung und Störungsmeldungen
Jedes MEPHISTO-BHKW sollte mit einer
Fernbedienungseinrichtung ausgestattet sein und
einen Telefonanschluß haben. Die Möglichkeit
der Fernbedienung ist eine wesentliche
Grundlage für den kalkulierten Wartungspreis!
Bei Mehrmodulanlagen benötigt nur ein BHKW
den Telefonanschluß, die übrigen werden über
den integrierten CAN-Bus mit der
Fernbedienungseinrichtung des ersten BHKW
verbunden. Kommt eine übergeordnete
KraftWerK
MERLIN-DDC zum Einsatz, dann werden alle
BHKW über das Modem der DDC fernbedient.
Mit Hilfe der Fernbedienungssoftware eTerm
können alle Programmfunktionen der BHKWSteuerung vom heimischen PC über ein
analoges Modem fernbedient werden. Dabei
können alle einstellbaren Parameter verändert
werden. MEPHISTO kann ein- bzw.
ausgeschaltet werden, Störungen und
Warnungen können über die Fernbedienung
quittiert werden. Eine weitgehende
Fehlerdiagnose ist über Fernbedienung möglich.
Durch die verschiedenen Freigabeebenen wird
ein Mißbrauch auch über Fernbedienung
wirkungsvoll verhindert.
Bei jeder Warnungs- oder Störungsmeldung
erzeugt MEPHISTO ein Meldeprotokoll, das
automatisch an die Wartungsfirma per DFÜ,
SMS, City-Ruf oder Fax (nur MERLIN)
übertragen wird. Dadurch können Probleme oft
schon im Vorfeld erkannt werden, eine
eventuelle Störungsbeseitigung ist in kürzester
Zeit möglich.
43
Service
5
5.1
Service
Nach 10.000 Bh zusätzlich und alle weiteren
9.000 Bh zusätzlich:
Regelmäßige Wartungsarbeiten
Die vorgeschriebenen Wartungsarbeiten und –
intervalle sind für einen sicheren und
störungsfreien Betrieb der BHKW-Module
MEPHISTO G15 / G18 unerlässlich und
müssen vom Hersteller oder einer
eingewiesenen Wartungsfirma durchgeführt
werden, um Gewährleistungsansprüche geltend
machen zu können.
Das Regelwartungsintervall beträgt 3.000 Bh,
die erste Wartung ist nach 1.000 Bh
erforderlich.
Bei jeder Wartung:
•
•
Sichtkontrolle auf Undichtigkeiten bei flex.
Schläuchen, Verschraubungen, Gas- und
Abgasleitung, Kondensatleitung,
Ölnachfülleinrichtung, u.ä.
Sichtkontrolle el. Anlage, Sensoren und Leitungen
•
Hydrostößel-Kettenspanner und Führungsschienen
erneuern
•
Steuerkette auf Verschleiß prüfen, ggf. erneuern
•
Kettenspanner der Ölpumpenantriebskette erneuern
•
Verdichtungsdruck prüfen, ggf. Zylinderkopf mit
geänderter Ventilpaarung aufbauen
•
Verteilerfinger erneuern, ggf. Verteilerkappe
erneuern
•
Zündkabel 1 bis 4 erneuern
•
Gasmischermembran prüfen, ggf. erneuern
•
Gasfilterelement reinigen, ggf. erneuern
•
Magnetschmutzfilter reinigen
•
Flammenrückschlagfilter säubern
•
Plattenwärmetauscher und Abgaswärmetauscher
spülen
•
Abgaswärmetauscher kontrollieren, ggf. reinigen,
Dichtung erneuern
•
Vordruck des Druckausgleichsgefäßes prüfen, ggf.
korrigieren
•
Ölstand im Motor und im Ölvorratsbehälter
kontrollieren, ggf. Öl nachfüllen
•
Lambdasonde überprüfen, ggf. erneuern
•
Wasserdruck Primär- und Sekundärkreislauf
kontrollieren, ggf. Wasser nachfüllen und Anlage
entlüften
•
Funktionskontrolle Katalysator, ggf. KAT erneuern
•
Nach 1000 Bh:
•
Funktion Druckausdehnungsgefäß überprüfen
(Wasserablaufmenge von 1,5 auf 0,75 bar messen)
Korrosionsschutzmittel erneuern
•
Motoröl wechseln
Nach 30.000 Bh zusätzlich und alle weiteren
30.000 Bh zusätzlich:
•
Motorölfilter erneuern
•
Luftfilter kontrollieren, ggf. erneuern
•
•
Zündkerzen erneuern
•
alle Abgaswärmetauscherschrauben nachziehen
•
Drehstromklemmen im Schaltschrank nachziehen
•
Kupplungsblechpaket auf Schäden prüfen, ggf.
erneuern
•
Ölverbrauch und Verdichtungsdruck prüfen, ggf.
Motor erneuern
•
Dichtungen der Abgasleitung kontrollieren, ggf.
erneuern
Nach 4.000 Bh und alle weiteren 3.000 Bh:
•
Motoröl wechseln
•
Motorölfilter erneuern
•
Ölkondensatbehälter leeren (ca. 3 l in 3.000 Bh)
•
Luftfilter erneuern
•
Zündkerzen erneuern
•
Motorwasserdruck kontrollieren, ggf. nachfüllen
•
alle Abgaswärmetauscherschrauben nachziehen
KraftWerK
Generatorlager auf Schäden prüfen, ggf. erneuern
Nach 8 Jahren ab Inbetriebnahme:
•
Lithium-Batterien der Rechnerkarten erneuern
Die Wartungsarbeiten sind sorgfältig zu
protokollieren. Hierfür liegt für jedes BHKWModul eine Wartungsprotokoll-Liste im
Modulschaltschrank. Gewährleistungsansprüche
können nur geltend gemacht werden, wenn alle
vorgeschriebenen Wartungsarbeiten und intervalle durchgeführt und dokumentiert
wurden.
44
Service
5.2
•
Wartungsbedingungen
Gegenstand der Wartungsbedingungen
Die Duensing, Laue, Meyer, Seitz, Temme
GbR, im folgenden Wartungsfirma genannt,
übernimmt die Vollwartung gemäß Nr. 2 der
Wartungsbedingungen für das/die im
Bestellschein aufgeführte/n
Blockheizkraftwerk-Modul/e.
Gerätenummer und Anfangszählerstände
werden im Übergabeprotokoll festgehalten. Das
Übergabeprotokoll ist Bestandteil des
Vollwartungsvertrages.
•
•
Regelmäßige Inspektionen
•
Pflege und Wartung
•
•
•
Bereitstellung und Austausch aller Verschleiß- und
Ersatzteile
Reparaturen
Bereitstellung von Betriebsmitteln (z.B.:Schmieröl,
nicht: Primärenergie)
Störungsbeseitigung
•
Regelmäßige Funktionskontrolle über Modem
(Fernüberwachung)
•
Entsorgung verbrauchter Betriebsmittel und
ausgebauter Teile nach dem jeweils aktuellen Stand
der gesetzlichen Bestimmungen
Die Leistungen beschränken sich auf das
Aggregat und den dazugehörigen Schaltschrank.
Die Wartungsfirma verpflichtet sich, eine
Betriebsstörung innerhalb von zwei
Arbeitstagen nach Bekanntwerden zu beheben.
Die Frist zur Störungsbeseitigung verlängert
sich angemessen bei Ereignissen höherer
Gewalt sowie bei Eintritt unvorhergesehener
Hindernisse, die außerhalb des Willens der
Wartungsfirma liegen, soweit sie für die
Instandsetzungsarbeiten von erheblichem
Einfluß sind. Dies gilt auch dann, wenn ein
solches Ereignis beim Zulieferer der Ersatzteile
oder während eines bereits vorliegenden
Verzuges eintritt. Die Wartungsfirma teilt dem
Auftraggeber das Bestehen solcher Hindernisse
unverzüglich mit.
•
•
Obliegenheiten des Auftraggebers
Der Auftraggeber hat der Wartungsfirma
jederzeit die erforderliche Zeit und Gelegenheit
zur Durchführung der Wartungs- und
KraftWerK
Haftung
Die Wartungsfirma haftet
•
in voller Schadenshöhe bei eigenem groben
Verschulden und dem leitender Angestellter,
außerdem
•
dem Grunde nach bei jeder schuldhaften Verletzung
wesentlicher Vertragspflichten und
•
außerhalb solcher Pflichten dem Grunde nach auch
für grobes Verschulden einfacher Erfüllungsgehilfen,
es sei denn, die Wartungsfirma kann sich kraft
Handelsbrauchs davon freizeichnen,
•
der Höhe nach in den letzten beiden Fallgruppen auf
Ersatz des typischen vorhersehbaren Schadens.
Umfang der Vollwartung
Die Wartungsfirma erbringt folgende
Leistungen:
•
Instandhaltungsarbeiten zu geben. Damit diese
Arbeiten jederzeit und auch kurzfristig
durchgeführt werden können, hat der
Auftraggeber die Zugänglichkeit der Anlage zu
jeder Tag- und Nachtzeit sicherzustellen. Der
Aufstellungsort darf nicht allgemein zugänglich
sein.
Zur Fernüberwachung stellt der Auftraggeber
einen Telefonanschluß.
•
Preise
Für Leistungen im Rahmen des
Vollwartungsvertrages berechnet die
Wartungsfirma die im Bestellschein
aufgeführten Preise zuzüglich der jeweils
gültigen gesetzlichen Mehrwertsteuer.
•
Preisanpassung
Dem Preis liegen die geltenden Tarife des
Metallhandwerks bzw. die vom Statistischen
Bundesamt veröffentlichen Preise für Schmieröl
zugrunde (Stand 1.1.1998). Ändern sich diese
während der Laufzeit des
Vollwartungsvertrages, so ist die Wartungsfirma
berechtigt, die Preise entsprechend
nachfolgender Formel anzupassen:
Neuer Preis = Alter Preis x F
F = 0,7 x (Lohn neu / Lohn alt)
+ 0,1 x (Ölpreis neu / Ölpreis alt)
+ 0,2
•
Lohnbemessungsgrundlage:
Tariflicher Stundenlohn für einen im Zeitlohn
beschäftigten Facharbeiter des Metallhandwerks
(Lohngruppe 5) zuzüglich gesetzlicher und tariflicher
Leistungen, auch wenn sie nicht nach der Arbeitszeit
bemessen werden.
• Ölpreisbemessungsgrundlage:
Preisindex für Schmieröle gemäß Veröffentlichung in
der Fachserie 17, Reihe 2 „Preise und Preisindizes für
45
Service
gewerbliche Produkte (Erzeugerpreise)“ des
Statistischen Bundesamtes Wiesbaden.
•
Vertragsdauer
Der Vertrag beginnt am Tage der Übergabe der Anlage
und wird über die im Bestellschein festgelegte Dauer
abgeschlossen. Die Vertragsdauer verlängert sich danach
jeweils um ein Jahr, wenn nicht der Betreiber oder die
Wartungsfirma mit einer Frist von drei Monaten vor
Ablauf des Vertrages kündigen. Die Kündigung muß
schriftlich erfolgen. Für die Rechtzeitigkeit der
Kündigung kommt es nicht auf die Absendung, sondern
auf den Zugang des Kündigungsschreibens an.
•
Vorzeitige Kündigung
Beide Vertragspartner können bei groben
Pflichtverletzungen des jeweils anderen
Vertragspartners vom Vertrag zurücktreten.
•
Zahlungen
Es erfolgen vierteljährliche Abschlagszahlungen
zu Quartalsbeginn in Höhe je eines Viertels der
zu erwartenden Jahreswartungskosten.
Einmal jährlich wird von der Wartungsfirma die
Jahresabrechnung für das jeweils abgelaufene
Jahr erstellt. Die Rechnungen sind innerhalb
von 14 Tagen nach Zugang der Rechnung beim
Auftraggeber ohne Abzug zu begleichen.
Gerät der Auftraggeber mit den Zahlungen in
Verzug, so stehen der Wartungsfirma
Verzugszinsen in Höhe von 2% p.a. über dem
jeweiligen Diskontsatz der Deutschen
Bundesbank zu, es sei denn, der Auftraggeber
weist eine geringere Belastung nach. Zahlt der
Auftraggeber auch nicht innerhalb von
14 Tagen nach Mahnung, ist die Wartungsfirma
berechtigt, bis zur vollständigen Zahlung die
Arbeiten an der Anlage aufzuschieben. In
diesem Falle ruhen die
Gewährleistungsansprüche aus dem
Vollwartungsvertrag. Zudem hat die
Wartungsfirma das Recht zur vorzeitigen
Kündigung nach Nr. 8. Setzt die Wartungsfirma
nach erfolgter Zahlung die Arbeiten an der
Anlage jedoch fort, so leben alle Rechte und
Pflichten aus diesem Vertrag einschließlich der
Gewährleistung wieder in vollem Umfange auf.
KraftWerK
•
Weitere Bedingungen
Die Wartungsfirma behält sich vor, die Wartung
durch beauftragte und eingewiesene
Nachauftragnehmer durchführen zu lassen.
Änderungen oder Verlegungen der Anlage
dürfen nur von der Wartungsfirma bzw. von ihr
beauftragten Personen durchgeführt werden. In
jedem anderen Fall wird die Gewährleistung aus
dem Vollwartungsvertrag für die Anlage
ausgeschlossen.
Soweit Ersatzteile eingebaut werden, gehen
diese in das Eigentum des Auftraggebers über;
die dafür ausgebauten Teile werden Eigentum
der Wartungsfirma.
Alleiniger Gerichtsstand für alle sich aus dieser
Vereinbarung ergebenden Streitigkeiten ist,
soweit gesetzlich zulässig, Hannover.
Ändern sich die allgemeinen wirtschaftlichen
oder technischen Verhältnisse gegenüber dem
Zeitpunkt des Vertragsabschlusses so erheblich,
daß die vereinbarten Preise oder Bedingungen
auch unter Berücksichtigung der in Nr. 6
vereinbarten Preisanpassung für einen
Vertragspartner nicht mehr zumutbar sind, so ist
der Vertrag unter Berücksichtigung der
Interessen beider Vertragspartner an die
geänderten Verhältnisse anzupassen.
Sollte eine Bestimmung dieser Bedingungen
nichtig oder anfechtbar oder aus einem
sonstigen Grunde unwirksam sein, so bleibt der
übrige Vertrag dennoch wirksam. Die
Vertragsparteien verpflichten sich in einem
solchen Fall, statt der nichtigen, anfechtbaren
oder unwirksamen Bestimmung eine solche zu
vereinbaren, die ihrem wirtschaftlichen Sinn
möglichst nahe kommt und einen
entsprechenden wirtschaftlichen Erfolg
gewährleistet.
Alle Änderungen und Ergänzungen sowie die
Aufhebung des Vollwartungsvertrages bedürfen
der Schriftform.
Sollte die Wartungsfirma ihre Gesellschaftsform
ändern, gehen alle Rechte und Pflichten dieses
Vertrages auf die neue Gesellschaft über, der
Auftraggeber hat in diesem Fall das Recht, den
Vertrag zu kündigen.
46
Beispielprojekt
6
Beispielprojekt
Der Einsatz von MEPHISTO soll anhand des
Projektes „Neubau Tennis- und Hockeycenter
der Zehlendorfer Wespen e.V.“ dargestellt
werden.
Der Neubau umfaßt:
•
•
•
•
•
•
•
Tennishalle mit Grasdach
Hallenbad & Sauna
Sportplätze für Tennis & Hockey
Umkleideräume / Duschen
Restaurant / Küche
Verwaltungsbereich
Hausmeisterwohnung
Hier wurden zwei MEPHISTO G15 BHKWModule und eine MERLIN M68 DDCSteuerung durch KraftWerK installiert. Die
BHKW’s produzieren 80% der im Objekt
benötigten Wärme und etwa 50% des
Strombedarfes.
Da die DDC MERLIN die gesamte
Heizungsanlage inklusive der Lüftungsheizung
regelt, wird die gesamte Energiezentrale auf den
wirtschaftlichen Betrieb der BHKW’s optimiert
betrieben.
Anhand von realen Verbrauchsdaten wurden
nach Fertigstellung eine Betriebswirtschaftliche
und eine Enrgiebilanz erstellt.
6.1
Energiezentrale
•
BHKW
2 x KraftWerK MEPHISTO G15.
•
Spitzenlastkessel
Viessmann Paromat Simplex 170 kW,
Regelung Viessmann KR,
Brenner Weishaupt WG 30.
•
Heizkreise
Fußbodenheizung, Lüftungsheizung, Schwimmbad,
Heizkörper Clubhaus, Heizkörper Tennishalle,
Heizkörper Hausmeisterwohnung.
•
Raumlufttechnische (RLT) Zentrale
3 getrennte RLT-Anlagen für Küche, Restaurant und
Umkleideräume mit Zu- und Abluft,
Volumenstromregelung stufenlos mit
Frequenzumrichtern.
Die Lüftungsheizung hat eine Wärmerückgewinnung.
RLT Umkleideräume ist als Entrauchung ausgeführt.
•
DDC-Steuerung
KraftWerK MERLIN M68 steuert und regelt die
gesamte Energiezentrale.
6.2
MEPHISTO G15 BHKW-Module:
Die Modulsteuerungen der BHKW sind über
CAN-Bus miteinander vernetzt. Die Anbindung
an die übergeordnete DDC-Steuerung erfolgt
ebenfalls über CAN. Dies ermöglicht, neben
dem Datenaustausch, eine Fernbedienung/überwachung aller Parameter der BHKW über
das Modem in der DDC.
6.3
Nutzen der MEPHISTO G15 BHKW-Module
Die BHKW-Anlage ist am 24.November 1998
in Betrieb gegangen. Betreiber ist der Tennisund Hockeyverein Zehlendorfer Wespen e.V.
Die Anlage kommt auf eine jährliche Laufzeit
von durchschnittlich 5.640 Stunden pro Modul.
Dabei erzeugt sie insgesamt 136 MWh
elektrische und 321,1 MWh thermische Energie.
Nutzen für die Umwelt
Warmwasserspeicher
2 x 1000 l, außenliegender Wärmetauscher. Der
Wärmetauscher ist so dimenioniert, daß er bei leeren
Speichern als Durchlauferhitzer arbeitet.
KraftWerK
•
Die BHKW-Anlage spart pro Jahr 336,5 MWh
Primärenergie gegenüber der getrennten
Erzeugung von Strom und Wärme. Das
entspricht einer Primärenergieeinsparung von
27%, obwohl die MEPHISTO-Module nur
47
Beispielprojekt
etwas mehr als die hälfte der verbrauchten
elektrischen Energie erzeugen.
Nutzen für den Betreiber
Bei einer Modullaufzeit von 14 Jahren ergibt
sich für den Betreiber der Anlage eine jährliche
Betriebskostenersparnis von 27.160,29 DM. Die
Amortisationszeit beträgt 5,19 Jahre.
KraftWerK
48
Beispielprojekt
6.4
MERLIN M 68 DDC-Steuerung
•
Heizkreisregelung:
Außentemperaturgeführte Vorlauftemperaturregelung
für alle Heizkreise (getrennt für Strahlungs-, Lüftungsund Fußbodenheizung)
Wochen- und Jahreskalender für Nacht-absenkung
(getrennt für jeden Heizkreis)
„elektronischer Hausmeister“ (Tag- und
Nachtheizgrenze)
selbstlernende Aufhebung der Nachtabsenkung bzw.
Nachtabschaltung
•
Heizkreispumpenregelung:
über UPE-Pumpenbus werden die Pumpen stufenlos
nach Druck oder Volumenstrom geregelt
•
Rechner:
Industrierechner mit 68.000er Prozessor
•
Betriebssystem:
RTOS-UH
echtzeit- und multitaskingfähig
•
Anzeige:
hinterleuchtetes, 16-zeiliges LC-Display
•
Bedienung:
Menügeführte Klartextbedienung im Dialogverfahren
•
Eingänge (davon belegt):
64 (55) analoge
64 (45) digitale
•
•
Ausgänge (davon belegt):
8 (6) analoge
48 (46) digitale
Warmwasserbereitung:
Laderegelung für Warmwasserspeicher
Temperaturregelung der Zirkulationsleitung
•
•
Fernbedienung/-überwachung:
analoges Modem
setzt Störungsmeldungen an FAX oder Computer ab
ermöglicht, im Zusammenhang mit dem eigens
entwickelten Terminalprogramm eterm, die komplette
Bedienung vom PC aus.
Lüftungs(RLT)-Regelung:
stufenlose Volumenstromregelung
Regelung und Überwachung von Temperaturen und
Stellorganen, Wochenkalender zur Vorgabe von
Zulufttemperatur und Lüfterleistung
BHKW-Regelung:
Kommunikation mit den MEPHISTOs über CAN-Bus
wärme- und stromgeführte Betriebsweise (Vermeiden
von Stromeinspeisung ins EVU-Netz)
Abfangen von Lastspitzen beim Zusatzbezug von
Strom durch Einschalten der BHKW und Speicherung
der Wärme im Warmwasserspeicher
KraftWerK
49
Beispielprojekt
Energiebilanz der Zehlendorfer Wespen
für den Zeitraum vom 25. 03. 1999 bis zum 25. 03. 2000
Energiebilanz BHKW-Module
BHKW-Betriebsstunden:
vom BHKW erzeugter Strom:
vom BHKW erzeugte Wärme:
im BHKW eingesetztes Erdgas:
Modul 1
Modul 2 Summe
5.743,2 5.537,0 11.280,1
67.830,0 68.153,3 135.983,2
321.140,8
453.428,5
h
kWh
kWh
kWh
Energiebilanz Spitzenkessel
vom Kessel erzeugte Wärme:
/ im Kessel eingesetztes Erdgas:
= Jahresnutzungsgrad des Kessels:
80.651,1 kWh
94.883,7 kWh
85,0 %
(W_th_Kessel)
(W_gas_Kessel)
(eta_th_Kessel)
Endenergiebilanz Zehlendorfer Wespen gesamt
+ Stromerzeugung BHKW:
+ Stromzusatzbezug von BEWAG:
– Stromeinspeisung an BEWAG:
= Jahresstromverbrauch Zehlendorfer Wespen:
+ Wärmeerzeugung BHKW:
+ Wärmeerzeugung Kessel:
= Jahreswärmeverbrauch Zehlendorfer Wespen:
135.983,2
125.346,8
5.538,0
255.792,0
kWh
kWh
kWh
kWh
(W_el_BHKW)
(W_el_Z)
(W_el_E)
(W_el_ges)
321.140,8 kWh
80.651,1 kWh
401.791,9 kWh
(W_th_BHKW)
(W_th_Kessel)
(W_th_ges)
theor. Primärenergiebedarf Zehlendorfer Wespen ohne BHKW
+ bei BEWAG für Vollstrombezug einzusetzende Kohle:
775.127,3 kWh
+ im Kessel einzusetzendes Erdgas:
472.696,4 kWh
= theor. Primärenergiebedarf Zehlendorfer Wespen: 1.247.823,6 kWh
(W_el_ges / 33%)
(W_th_ges / 85%)
(W_prim_theo)
Primärenergiebedarf Zehlendorfer Wespen mit BHKW
+ im BHKW eingesetztes Erdgas:
+ bei BEWAG für Zusatzstrombezug eingesetzte Kohle:
– Kohlegutschrift für eingespeisten Überschußstrom:
+ im Kessel eingesetztes Erdgas:
= Summe Primärenergiebedarf Zehlendorfer Wespen:
453.428,5
379.838,8
16.781,9
94.883,7
911.369,2
kWh
kWh
kWh
kWh
kWh
(W_Gas_BHKW)
(W_el_Z / 33%)
(W_el_E / 33%)
(W_Gas_Kessel)
(W_prim_ist)
Primärenergieeinsparung durch BHKW
+ Primärenergieeinsatz ohne BHKW: 1.247.823,6 kWh
– Primärenergieeinsatz mit BHKW:
911.369,2 kWh
336.454,5 kWh =
= Primärenergieeinsparung durch BHKW:
(W_prim_theo)
(W_prim_ist)
27,0%
Sofern nicht anders angegeben beziehen sich alle Primärenergieangaben immer auf den unteren Heizwert
(Hu), da aus historischen Gründen Wirkungsgradangaben immer auf diesen Wert bezogen angegeben
werden. Im Gegensatz dazu bezieht sich der in den Gasrechnung angegebene Erdgaspreis und die
Energieverbrauchssteuer auf den oberen Heizwert (Ho) oder auch Brennwert, der zusätzlich die
Kondensationswärme des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes enthält. Brennwertgeräte können
dadurch einen maximalen theoretischen Wirkungsgrad von 110,8 % erreichen
Für die Berechnung der Primärenergieeinsparung wurde ein Nutzungsgrad von 33% für
Kondensationskraftwerke angenommem. Diese Zahl gibt etwa den durchschnittlichen Nutzungsgrad der
bestehenden bundesdeutschen Kraftwerke an.
Die prozentuale CO2-Einsparung liegt mit ca. 34% noch über der Primärenergieeinsparung, da die in
herkömmlichen Kraftwerken eingesetzte CO2 intensive Kohle teilweise durch Erdgas substituiert wird.
KraftWerK
50
Beispielprojekt
Betriebswirtschaftliche Bilanz der BHKW-Anlage Zehlendorfer Wespen vom 25.03.1999 bis zum
25.03.2000. Alle Preise und Beträge netto!
Preise
Vertragsgasarbeitspreis Ho:
* aktuellem Preisanpassungsfaktor:
= aktueller Gasarbeitspreis Ho:
+ Energieverbrauchssteuer Erdgas Ho:
= aktueller Gasarbeitspreis Ho netto:
/ Umrechnungsfaktor Hu/Ho:
= aktueller Gasarbeitspreis Hu netto:
4,200
1,134
4,763
0,680
5,443
0,903
6,027
Energieverbrauchssteuer Erdgas Ho:
/ Umrechnungsfaktor Hu/Ho:
= Energieverbrauchssteuer Erdgas Hu netto:
Arbeitspreis Strombezug netto:
Energieverbrauchssteuer Strombezug netto:
Arbeitspreis Stromeinspeisung netto:
96 Stunden Leistungspreis Strombezug netto:
Pf/kWh
bez. auf Ho
Pf/kWh
Pf/kWh
Pf/kWh
bez. auf Ho
bez. auf Ho
bez. auf Ho
Pf/kWh
(P_gas_Hu)
0,680 Pf/kWh
0,903
0,753 Pf/kWh
bez. auf Ho
17,000
2,500
7,245
7,300
Pf/kWh
Pf/kWh
Pf/kWh
DM/kWh
(EvSt_gas_Hu)
(P_strom_Z)
(EvSt_strom) seit 1.1.2000
(P_strom_E)
(LP_strom)
Betriebswirtschaftliche Bilanz
Gaskosten BHKW (Arbeitspreis): -27.330,24 DM/a
zurückerstattete Energieverbrauchssteuer Gas BHKW:
3.414,52 DM/a
Vollwartungskosten BHKW: -7.914,74 DM/a
eingesparte Gaskosten Kessel: 22.772,52 DM/a
durch BHKW eingesparte Stromkosten (Arbeitspreis): 22.175,68 DM/a
durch BHKW eingesparte Stromkosten (Leistungspreis): 10.434,91 DM/a
eingesparte Energieverbrauchssteuer Strom:
3.261,13 DM/a
Erlös für eingespeisten Strom:
401,23 DM/a
Kosten für Einspeisezähler:
-54,72 DM/a
Summe (Betriebskosteneinsparung): 27.160,29 DM/a
=–W_gas_BHKW*P_gas_Hu/100
=+W_gas_BHKW*EvSt_gas_Hu/100
=–(Bh_BHKW_ges*0,34+W_el_BHKW*0,03)
=+(W_th_BHKW/eta_th_Kessel)*P_gas_Hu/100
=+(W_el_ges-W_el_Z)*P_strom_Z/100
=+14,89*96*LP_strom
=+(W_el_ges-W_el_Z)*EvSt_strom/100
=+W_el_E*P_strom_E/100
Investitionsumme: 127.300,00 DM
Amortisationszeit bei 7% Zinsen:
5,19 Jahre
Lebensdauer der Anlage:
14,00 Jahre
Restwert der Anlage nach 14 Jahren (ca.): 37.000,00 DM
Reinvestition nach 14 Jahren (ca.): 90.000,00 DM
Die Energieverbrauchssteuer auf Strom betrug ab 1.4.1999 2,0 Pf/kWh und erst seit 1.1.2000 2,5 Pf/kWh. Der
Einfachheit halber wurde mit 2,5 Pf/kWh für den gesamten Zeitraum gerechnet. Das wirtschaftliche Ergebnis ist
deshalb tatsächlich etwas schlechter ausgefallen als hier berechnet.
Die finanzmathematisch korrekte Amortisationszeit ist kürzer als angegeben, da mit dem Ersatzwert gerechnet
werden muß und nicht mit der kompletten Investitionssumme wie hier. Um dem Rechnung zu tragen wurden hier
Restwert und notwendige Reinvestitionssumme angegeben.
Die Lebensdauer der Anlage entspricht der Laufzeit des Vollwartungsvertrages. Dieser wurde über 80.000
Betriebsstunden abgeschlossen, was bei der durchschnittlichen Laufzeit von 5.640 h/a etwa 14 Jahre entspricht.
KraftWerK
51
Leistungsbeschreibung
7
7.1
Gasbefeuertes Kompakt - Brennwert - BHKW MEPHISTO G15/G18
Leistungsdaten
(bei Erdgas mit Hu = 8,8 kWh/m³ und Ansauglufttemperatur von 25 °C)
MEPHISTO G15:
Elektrische Leistung:
5 – 14 kW (regelbar)
Thermische Leistung:
19 – 30 kW
Gasanschluss:
44 kW
el. Wirkungsgrad:
31,5%
th. Wirkungsgrad:
68,6% (ϑRücklauf = 35 °C)
Gesamtwirkungsgrad: 100,1% (ϑRücklauf = 35 °C)
MEPHISTO G18:
Elektrische Leistung:
6 – 18 kW (regelbar)
22 – 42 kW
Gasanschluss:
58 kW
el. Wirkungsgrad:
31,0%
th. Wirkungsgrad:
72,4% (ϑRücklauf = 35 °C)
Gesamtwirkungsgrad: 103,4% (ϑRücklauf = 35 °C)
Allgemeine Beschreibung
Das BHKW besteht im wesentlichen aus: Industrie-Gas-Otto-Motor, wassergekühltem Asynchrongenerator, wassergekühltem Abgassammelrohr, Brennwert-Abgaswärmetauscher mit integriertem
Oxidationskatalysator (G15) bzw. 3-Wege-Katalysator (G18), Ölvorratsbehälter, Schallschutzkapsel
und Schaltschrank mit Mikroprozessorsteuerung.
Der Asynchrongenerator wird direkt über eine verschleißfreie Ganzmetallkupplung vom Verbrennungsmotor angetrieben und erzeugt Strom. Die im Verbrennungsmotor anfallende Wärme wird über
das Kühlsystem des Motors, wassergekühltem Abgassammelrohr und Abgaswärmetauscher in die
Heizungsanlage eingespeist. Der Motorwasserkreislauf ist über einen Plattenwärmetauscher vom
Heizungssystem getrennt.
Motor und Generator sind starr geflanscht und auf einem Gestell schwingungsgedämpft gelagert. Das
Gestell ist allseitig von der Schallschutzkapsel getrennt und nur über flexible Leitungen verbunden.
Wasser- und Ölverbindungen sind mit DIN - DVGW zugelassenen Schläuchen ausgeführt.
Alle Anschlüsse (VL / RL, Gas, Abgas und Ansaugluft) sind durch die Montageplatte nach außen
geführt. Der Schaltschrank ist ebenfalls auf der Montageplatte angeordnet. Über ein menügeführtes
LC-Display lassen sich alle Betriebs- und Zustandswerte ablesen und verändern.
Abmessungen (L×B×H)
(1450 × 1020 × 1010) mm
Gesamtgewicht:
750 kg
Gasmotor
Wassergekühlter, selbstansaugender 4-Zylinder Otto-Reihenmotor, ausgelegt für Dauerbetrieb.
Ausgestattet mit Geber für Kühlmitteltemperatur, Öldruckumlaufschmierung über Zahnradpumpe,
Ölfilter, analoger Öldruckgeber, Ölschauglas mit min/max -Kontakt, wassergekühltem Ansaugkrümmer mit Flammenrückschlagventil und wassergekühltem Abgassammelrohr.
Hersteller:
Ford
Typ:
DOC 420
Verbrennungsverfahren:
Otto
Lambda:
G15: 1,4
G18: 1,0
Arbeitsweise:
4-Takt
Zylinderzahl:
4
Zylinderanordnung:
Reihe
Hubraum:
2,0 l
KraftWerK
52
Bohrung/Hub:
Drehzahl:
Verdichtung:
Brennstoff:
Heizwert:
Schmierölverbrauch:
Gewicht:
86/86
G15: 1535 1/min
G18: 1542 1/min
10,3:1
Erdgas, Flüssiggas, Klärgas, Biogas
6 - 10 kWh/Nm³
0,3 g/kWhel
130 kg
Brennstoffversorgung
Auf der Anschlussplatte angebrachte Gasregel- und Sicherheitsstrecke nach DIN-DVGW, zugelassen
gemäß DVGW-Arbeitsblatt 260, bestehend aus Gasfilter, Gasdruckwächter, zwei Gasmagnetventilen,
elektronischer Gasdruckregler, Gasmembranmischer und Drosselklappe.
Gasfließdruck:
≥ 18 mbar
Gasdruck:
max. 100 mbar
Abgaswärmetauscher
Wärmetauscher zur Übertragung der im Abgas enthaltenen Wärme bis unterhalb der Kondensationstemperatur (Brennwertnutzung), mit großem Revisionsdeckel.
Hersteller:
KraftWerK
Typ:
BKW 28
Bauart:
Kreuz-Gegenstrom
Werkstoff Tauscher:
Al-Si-Guss
Werkstoff Deckel:
V4A Werkst.-Nr.:1.4571
MEPHISTO G15:
16 kW
Temperatur Abgas Eing.:
465 °C
Temperatur Abgas Ausg.: min. 40 °C, max. 80 °C
MEPHISTO G18:
22 kW
Temperatur Abgas Eing.:
560 °C
Temperatur Abgas Ausg.: min. 45 °C, max. 85 °C
Abgaskatalysator
Der Abgaswärmetauscher beinhaltet einen geregelten 3-Wege-Katalysator zur Einhaltung der TA-Luft.
Die Lambdasonde ist mittig im Abgasstrom angeordnet.
Hersteller:
Engelhard Technologies
Typ:
160/90-1:18:1-L10
Druckverlust:
< 2 mbar
Lambdasonde:
Bosch Spezialsonde für Gasmotoren
Regelung:
Digitaler PID-Regler, integriert in Modulsteuerung
MEPHISTO G15:
NOx (5% O2):
< 500 mg/Nm³ (≤ 250 mg/Nm³ bis 13 kWel)
CO (5% O2):
< 325 mg/Nm³
MEPHISTO G18:
NOx (5% O2):
< 250 mg/Nm³
CO (5% O2):
< 325 mg/Nm³
Abgasschalldämpfer
Abgasschalldämpfer im Modul:
Hersteller:
KraftWerK
Typ:
SDI 100
Ausführung:
Absorption
Werkstoff:
PPs
Temperatur:
zugelassen bis 120 °C
Abgasschalldämpfer außerhalb des Moduls:
KraftWerK
53
Hersteller:
Typ:
Ausführung:
Werkstoff:
Temperatur:
Schallpegel:
max. Abgasstrom:
zul. Gegendr. n. Modul:
Abgasanschluss:
KraftWerK
SDA 150
Reflexion
PPs
zugelassen bis 120 °C
≤ 52 dB A nach DIN 45635 T1
62 mN³/h
50 mbar
DN 70
Wärmeübergabe Motorkühlung (primär)
Auskopplung der Abwärme des Motors und des Abgassammelrohres über den Primärkreislauf mittels
Plattenwärmetauscher. Umwälzung des Kühlwassers mit elektrischer Kreiselpumpe, Motorwassertemperaturregelung über Drei-Wege-Ventil mit Stellantrieb, analoger Wasserdruckgeber. Ausdehnungsgefäß, Überdruckventil, Befüllungs-, Entleerungs- und Entlüftungsarmaturen sind außerhalb
am Modul angebracht.
Kühlmittelpumpe
Hersteller:
Typ:
Kühlmedium:
Fördermenge:
Leistung el.:
Spannung:
Wilo
Star RS 25/6
Wasser und Korrosionsschutz
1,61 m³/h
93 W
230 V
Plattenwärmetauscher
Hersteller:
Typ:
G15:
G18:
Temperatur Heizw.-RL:
Temperatur Heizw.-VL:
Volumenstrom Kühlw.:
Volumenstrom Heizw.:
Druckverlust Heizw.:
Otto Heat
B10/30
B10/40
30 – 70 °C
50 – 90 °C
1,61 m³/h
1,25 m³/h
≤ 0,13 bar
Wärmeübergabe Heizwasser (sekundär)
Auskopplung der Verlustwärme des wassergekühlten Generators und der im Abgas enthaltenen
Wärme über das Heizungswasser. Übergabe der Abwärme aus Motor und Abgassammelrohr über o. g.
Plattenwärmetauscher an das Heizungswasser. Komplette Verrohrung und Montage im Modul.
VL/RL-Leitungen sind über die Anschlussplatte geführt.
KraftWerK
54
Generator
Stromerzeugung im Netzparallelbetrieb über wassergekühlten Asynchrongenerator. Ausführung nach
DIN VDE 0530. Der Asynchrongenerator ist entsprechend der VDE - Richtlinie 0530 überlastbar. Die
Schutzeinrichtungen des Generators sind nach den Bestimmungen des VDE, den technischen
Anschlussbedingungen an das Niederspannungsnetz (TAB) und der Richtlinie für den Parallelbetrieb
von Eigenerzeugungsanlagen mit dem Niederspannungsnetz des EVU ausgeführt.
Hersteller:
Weier
Typ:
DASGM 160/4L
Wirkungsgrad:
92,5%
Nennspannung:
3 × 400 V
Frequenz:
50 Hz
Ständerschaltung:
Dreieck
Isolationsklasse:
F
Schutzart:
IP54
Betriebsart:
S1
Lagerart:
beidseitig Kugellager
Kühlmedium:
Wasser
Kühlmitteltemperatur max.: 75°C
MEPHISTO G15:
Nennleistung:
15 kW
Nennstrom:
28,5 A
cos ϕ:
≥ 0,78, unkompensiert
Drehzahl:
1535 1/min
MEPHISTO G18:
Nennleistung:
18 kW
Nennstrom:
27,0 A
cos ϕ:
≥ 0,96, kompensiert
Drehzahl:
1542 1/min
Schutzeinrichtungen Generator und EVU-Netz
Überwachung der Netzspannungen, Netzasymmetrie und Netzfrequenz sowie der Generatorströme.
Generatorschutzschalter mit Überlastschutz und Kurzschlussschnellauslösung, Rückleistungsüberwachung sowie Temperaturüberwachung der Generatorwicklungen.
Starten des BHKW
Starten über Asynchrongenerator. Die Asynchronmaschine erreicht nach 1 sec mit Stern/Dreieckumschaltung die Nenndrehzahl. Der Anlaufstrom liegt mit 59 A unterhalb dem nach TAB 8.5
zulässigen Anlaufstrom von 60 A.
Modulsteuerung
Der auf der Anschlussplatte montierte Schaltschrank ist mit Rechnereinheit, Leistungsplatine,
Generatorschütze, Prüfklemmen sowie Relais und Sicherungsautomaten ausgerüstet.
Die integrierte Echtzeit-Mikroprozessorsteuerung übernimmt alle Schalt-, Steuerungs- und Regelungsfunktionen für den vollautomatischen Netzparallelbetrieb des Moduls mit variabler Leistungsregelung.
Die Steuerung kann mit einem Modem zur vollautomatischen Störungsmeldung, Fernüberwachung
und -Bedienung über PC ausgerüstet werden.
Alle Bedienungs- und Betriebszustände werden über das LC-Display angezeigt und können über
Menütasten bei geschlossenem BHKW-Gehäuse verändert werden. Das LC-Display, die Menütasten,
die Betriebszustand-LED sowie ein Hauptschalter und ein Betriebsschalter befinden sich in der
Schaltschranktür und können von außen bedient werden.
Zur Kommunikation zwischen mehreren Modulen und/oder einer übergeordneten Steuerung ist die
Rechnereinheit mit CAN-Schnittstelle ausgerüstet.
Rechnereinheit
Mikrocontroller:
Analoge Eingänge:
KraftWerK
2 × 80C517A, 8 bit Datenbus
24 (10 bit Auflösung)
55
Digitale Ein-/ Ausgänge:
48
Analoge Ausgänge:
8 (8 bit Auflösung)
LC-Display:
40 Zeichen × 16 Zeilen
Programm:
gespeichert im Flash-PROM
Variablen:
gesichert im EEPROM
Schnittstellen:
CAN-Bus, RS232, RS485, Modem
Zusatzfunktionen:
Echtzeituhr für Laufzeit- und Meldeprotokoll
Zwei externe Watchdog-Bausteine sorgen für absolute Funktionskontrolle des laufenden Programms.
Netzüberwachung
Überwacht werden die drei Netzspannungen, die Netzfrequenz, die drei Generatorströme (incl.
Anlaufstromüberwachung), der cos ϕ und die Sternpunktspannung.
Leistungsregelung- und Überwachung
Messung von Pist, Vergleich mit Psoll und Regelung über digitalen PID-Regler, Ansteuerung der
Drosselklappe über positionspräzisen Schrittmotor. Start des BHKW mit kleinster el. Leistung, nach
Erreichen der Motorbetriebstemperatur Regelung auf Psoll.
Regelmäßiger Vollleistungstest zur Kontrolle der Motorleistung. Messung von P < 0 zur Rückleistungsüberwachung. Messung von Punrund zur Zündkerzenüberwachung. Ermittlung der geleisteten
thermischen und elektrischen Arbeit, Anzeige der Betriebstunden.
Temperaturüberwachung und Regelung
Motorwassertemperaturregelung über Pt1000 und Drei-Wege-Ventil mit Stellmotor.
Außentemperaturgeführte Vorlauftemperaturregelung möglich. Folgende Temperaturen werden
überwacht: Motorwasser Ein-/ Ausgang, Plattenwärmetauscher VLprimär, Heizungswasser
VL/RLsekundär, Generatorwicklung, Motoröl und Abgas.
Zusätzlicher Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) in der Abgasleitung, Auslösung bei 100 °C.
Gassicherheit
Zwei unabhängig voneinander schaltende Gasmagnetventile mit abwechselnder Funktionskontrolle
beim Abschalten des BHKW. Gasdruckwächter zur Überwachung des Gasdruckes in der
Gaszuleitung. Spülung der Ansaug-/Abgasleitungen beim Ein- bzw. Ausschalten. Analoger Eingang
für Gassensor.
Motorölüberwachung
Ölstandüberwachung durch min./max. Kontakt an der Ölwanne. Automatische Ölnachspeisung durch
Hubkolbenpumpe, Kontrolle des Ölverbrauchs, Ölstandüberwachung im Ölvorratsbehälter. Analoge
Öldrucküberwachung.
Zündungssteuerung
Zündzeitpunkt und Zündenergie werden durch die Steuerung für jeden Betriebsfall optimal angepasst.
Standzeit der Zündkerzen erhöht sich durch angepasste Zündenergie auf > 3000 Bh.
Drehzahlüberwachung
Stern/Dreieckumschaltung nach Erreichen der Mindestdrehzahl und Überwachung der max. Drehzahl.
Fernüberwachung/ -Bedienung
Automatische Fehler-/ Störungsmeldung auf PC über Modem (Zubehör). Visualisierung und
Bedienung aller Parameter auf PC vor Ort oder über Modem.
Schallschutzkapsel:
Stabile 80 mm starke thermoakustische Vollkapselung zur Wärme- und Schallisolierung bestehend aus
sechs Einzelteilen, incl. 2 Gasdruckfedern zum Öffnen des Deckels sowie aller Beschläge und
Scharniere. Die Elemente sind aus 1,5 mm bandverzinktem Stahlblech nach DVV-275, innenseitig
entdröhnt, schallabsorbierende Mineralwolleauskleidung KI > 40, Innenabdeckung aus verz.
Lochblech mit Glas-Seidengewebeabdeckung als Rieselschutz, 70 µm Pulverbeschichtung RAL 5021
wasserblau.
KraftWerK
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7.2
7.2.1
Zubehör für Brennwert - BHKW MEPHISTO G18
Sicherheitsbaugruppe
Sicherheitsbaugruppe nach DIN 4751 T2, bestehend aus Membransicherheitsventil 3 bar nach DIN
4751, Teil 2, Membran-Ausdehnungsgefäß 6 l, Vordruck 1,0 bar, Automatikentlüfter, KFE-Kugelhahn
zum füllen und entleeren, komplett montiert an BHKW-Modulrückwand.
7.2.2
Pumpengruppe
Elektronisch geregelte Heizwasser-Umwälzpumpe Grundfos UPE 32-60, 2 Drei-Wege-Kugelhähne
mit Thermometerbuchse, Kugelhahn, Schwerkraftbremse mit Handaufstellung und Luftschleuse,
2 Thermometer, Verschraubungs- und Verrohrungsteile. Alles in zusammensteckbarer Blockisolierung
aus EPS-Wärmedämmschalen mit der Brandschutzklasse B1, komplett vormontiert zur schnellen
Montage auf BHKW-Anschlussplatte.
7.2.3
Gasanschlusssatz
Edelstahlwellschlauch DN 20, 1000 mm lang, Kugelhahn DN 20 mit TAS-Ventil, DVGWgeprüft,
Anschlussgewinde 3/4“ IG.
7.2.4
Heizungsanschlusssatz
2 St. Panzerschlauch mit Edelstahlgeflecht DN 25, 1000 mm lang, Anschlussgewinde 1“ AG.
7.2.5
Fernüberwachungsmodul
Überwachungsmodul für Fernüberwachung und –steuerung sowie automatischer Störungsmeldung
eines oder mehrerer BHKW-Module an einem Standort, incl. Software und Modem, betriebsfertig
montiert im BHKW-Modulschaltschrank.
7.2.6
Kommunikationsmodul
Kommunikationsschnittstelle für den Datenaustausch zwischen zwei oder mehreren BHKW-Modulen.
Zur Fernüberwachung und –steuerung sowie automatischer Störungsmeldung aller Module ohne
eigenes Modem. Startabstimmung zwischen den Modulen. Laufzeitoptimierung und modulierende
Leistungsregelung aller Module. Sicherheitsdatenprotokoll über Controller Area Network (CAN).
7.2.7
Eintarif-Drehstromzähler
Beglaubigter Eintarif-Drehstromzähler 10/63 A, 3 × 400 V, Klasse 2, mit Impulsgeber 1000 Imp/kWh,
zur zusätzlichen Messung der vom BHKW erzeugten elektrischen Arbeit (kWh) für Abrechnungszwecke, betriebsfertig montiert auf Hutschiene im BHKW-Modulschaltschrank.
7.2.8
Abgasleitung
Abgasleitung DN 70, aus hochwertigem Kunststoff PPs (Polypropylen schwer entflammbar), Typ B
für gasbetriebene Feuerstätten mit Abgastemperaturen bis 120°C. Rohre und Formteile mit
angeformten Steckmuffen und Spezialdichtungen, zugelassen vom DIBt, Zul.-Nr.: Z-7.2-1104 incl.
Kondensatfalle.
7.2.9
Kondensatleitung
Kondensatleitung DN 50, Rohre und Formteile mit angeformten Steckmuffen und Dichtungen.
7.2.10 Fundamentunterlage
Schalldämmende Fundamentunterlage, bestehend aus 2 Streifen 1480 x 110 x 50 mm, Typ
Sylomer L50
7.2.11 Kompensationskondensator (nur G15)
10 kvar, 3 × 400 V, 50 Hz, zur Blind-leistungskompensation des BHKW-Moduls (cos ϕ > 0,96),
montiert im BHKW-Schaltschrank
KraftWerK
57
7.3
7.3.1
Regelungstechnik und Zubehör für Brennwert - BHKW MEPHISTO G18
Regelung für wärme- und stromgeführten BHKW-Betrieb
Witterungsgeführte Vorlauftemperaturregelung, Umschaltung auf stromgeführten Betrieb, zusätzliche
Kesselfreigabe und Pufferspeicherregelung, VL-Temperaturanhebung bei TWW-Anforderung.
7.3.2
Außentemperaturfühler
Außentemperaturfühler mit Pt-1000 1/3 DIN B Sensorelement in Kunstoffgehäuse für Wandmontage.
7.3.3
Anlegetemperaturfühler
Anlegetemperaturfühler mit Pt-1000 1/3 DIN B Sensorelement für Montage an Heizungsrohre bis 2“.
7.3.4
Wirkleistungsmeßgerät
3-phasiger Drehstromzähler mit Impulsausgang, 1/5 A, 3 × 400 V, Klasse 2, incl. 3 Stromwandler z.B.
100/5 A, zur Ermittlung der im Objekt benötigten el.Leistung (kW) für stromgeführte Betriebsweise
des BHKW-Moduls, für Montage in HA-Hauptverteilung.
7.3.5
Heizungsnotschalter
Heizungsnotschalter mit Beleuchtung für Aufputzmontage vor Heizraum.
7.3.6
Gassensor
Gassensor mit 2 potentialfreien Relaisausgängen (230 V / 3,15 A) zur allgemeinen
Raumluftüberwachung in Energiezentralen, für Wandmontage.
7.4
7.4.1
Lieferung und Montagearbeiten für Brennwert - BHKW MEPHISTO G18
Lieferung
Lieferung BHKW-Modul, frei Bordsteinkante Montageort.
7.4.2
Einbringung, Ausrichtung und Montage des Maschinensatzes
Transport des Maschinensatzes von der Abladestelle zum Aufstellort ohne Hindernisse (ebenerdig
befahrbar, min. Durchgangsbreite 80 cm), Ausrichtung und Montage des Maschinensatzes am
Aufstellort.
7.4.3
Montage derAbgasanlage innerhalb des Heizraumes
Komplette Montage der Abgasleitung vom BHKW-Modul innerhalb des Heizraumes bis zum
Schornsteineintritt. Stemm- und Verputzarbeiten erfolgen nach Aufwand.
7.4.4
Einziehen der Abgasleitung in vorhandenen Abgasschacht
Einziehen der Abgasleitung in den vorhandenen Abgasschacht. Der freie Zugang zum Schacht sowie
der gesicherte Zugang zum Schachtkopf bauseits zu erbringen. Stemm- und Verputzarbeiten erfolgen
nach Aufwand.
7.4.5
Inbetriebnahme des BHKW-Moduls
Inbetriebnahme des BHKW-Moduls, Einstellung aller Maschinenparameter, Einregulierung der
Gasstrecke, Kontrolle aller für den Betrieb notwendigen Funktionen, Emissionsmessung, Test der
Sicherheitseinrichtungen (insbesondere der Netzüberwachung und Abschaltorgane), Einweisung des
Betreibers, Erstellung des Inbetriebnahmeprotokolls und Übergabe des Betriebs- und
Wartungshandbuchs.
KraftWerK
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Konformitätserklärung
8
Für das nachfolgend bezeichnete Produkt
KraftWerK Brennwert-Blockheizkraftwerk, Typ MEPHISTO (G15/G18)
wird bestätigt, daß es den wesentlichen Schutzanforderungen entspricht, die in der Richtlinie des Rates
zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten über
•
die Maschinensicherheit (89/392/EWR i.d.F. 91/368/EWG)
•
die Gasgeräte (90/396/EWG)
•
die Niederspannungsrichtlinie (73/23/EWG)
•
die Elektromagnetische Verträglichkeit (89/336/EWG i.d.F. 93/31/EWG)
festgelegt sind.
Zur Beurteilung des Erzeugnisses hinsichtlich der oben genannten Richtlinien wurden die dafür
gültigen Normen direkt oder sinngemäß herangezogen.
Diese Erklärung wird verantwortlich für den Hersteller abgegeben durch:
Dipl.-Ing. Jörn Laue
Gesellschafter
KraftWerK
Dipl.-Ing. Gunther Duensing
Gesellschafter
59
Dipl.-Ing. Gunther Duensing
Dipl.-Ing. Jörn Laue
Ralf Meyer
Dipl.-Ing. Martin Seitz
Olaf Temme
Internet: www.kwk.info
e-mail: [email protected]
KraftWerK
KraftWerK GmbH
Zur Bettfedernfabrik 1
30451 Hannover
(Eingang gegenüber Leinaustr. 25)
Telefon: (0511) 262 997 0
Telefax: (0511) 262 997 29
60

Planungshandbuch Kraft - Wärme - Kopplung M E P H I S T O G15

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