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- Die Marktchancen kleiner und mittlerer BHKWAnlagen steigen mit ihrem elektrischen Wirkungsgrad.
- Durch die Nutzung von Abwärme für die Umwandlung von Erdgas in ein wasserstoffreiches Gas soll der Energiegehalt des Gases um ca. 20 % erhöht werden. Dadurch steigt bei gleichem Erdgaseinsatz die Motorleistung.
- Das Entwicklungsprojekt von OWI und ECC setzt die Dampfreformierung als technisches Verfahren ein.
Einer der Schlüsselfaktoren für die Wirtschaftlichkeit der Kraft-Wärme-Kopplung ist ein möglichst hoher elektrischer Wirkungsgrad. Die Marktchancen und die Umweltbilanz von kleinen und mittleren Blockheizkraftwerken (BHKW) mit Gasmotoren entscheidend zu verbessern, sind Ziele eines gemeinsamen Entwicklungsprojektes1) des OWI Oel-Waerme-Instituts und des Motorenspezialisten ECC Automotive.
Projektziel ist es, den mit etwa 35 % vergleichsweise geringen elektrischen Wirkungsgrad von BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Nennleistung bis zu 50 kW durch Einsatz eines Reformierungsprozesses auf über 40 % zu steigern. So könnte mit weniger Erdgas die gleiche Menge an elektrischer Energie erzeugt werden und die betriebswirtschaftlich erforderliche Wärmesenke könnte entsprechend kleiner ausfallen. Damit wären dezentrale, kleine und mittlere BHKW etwa so effizient wie die leistungsstärkeren BHKW mit Großgasmotoren ab 100 kWel und dadurch wirtschaftlicher, umweltschonender, marktfähiger und breiter einsetzbar.
Der technische Ansatz besteht darin, die Abwärme des Motors für die Umwandlung von Erdgas in ein wasserstoffreiches Gas zu nutzen. Dazu wird das technische Verfahren der Dampfreformierung Abb. 1 eingesetzt. Hierdurch steigt der Energiegehalt des Gases um ca. 20 %, was somit den elektrischen Wirkungsgrad der Gesamtanlage erhöht. Das Gesamtsystem, bestehend aus einem Verbrennungsmotor zum Antrieb des Generators, einem Reformer und den benötigten Nebenaggregaten, wird von ECC und OWI gemeinsam entwickelt und als Versuchsanlage realisiert.
Zur Umsetzung des Konzepts sind mehrere technische Herausforderungen zu bewältigen. Um den Motor mit dem energiereicheren „Reformgas“ zu betreiben und die Reformgaserzeugung mit hoch wasserstoffhaltigen Brenngasen gefahrlos einzusetzen, ist ein spezielles System zu entwickeln. Zudem wird der Motor hinsichtlich der Wärmeverluste so optimiert, dass möglichst viel Energie für die Reformierung zur Verfügung steht.
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Weitere Fachberichte zum Thema enthält das TGAdossier Mini-KWK: Webcode 716
Kontakt-Adressen
1) Das Projekt wird durch das Land Nordrhein-Westfalen und die Europäische Union im Rahmen des „Ziel 2-Programms 2007-2013 (EFRE)“ gefördert.
