Optimierung der Wirtschaftlichkeit von Miniblockheizkraftwerken (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Angesichts einer zu erwartenden Energieverknappung und der Auswirkungen des Treibhauseffektes sind national und international energiepolitische Entscheidungen getroffen worden. Diese sind einerseits länderübergreifend. Das Kyoto-Protokoll ist hierbei besonders zu nennen. Andererseits sind auf nationaler Ebene Gesetze, wie in Deutschland das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz oder das Erneuerbare-Energien-Gesetz, beschlossen worden.
Durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz werden Blockheizkraftwerke gefördert. Diese produzieren Strom und Nutzwärme gleichzeitig und nutzen so die eingesetzten Energieträger effizient aus. Durch geeignete Maßnahmen kann die Wirtschaftlichkeit von kleinen Blockheizkraftwerken weiter optimiert werden. Das Augenmerk soll hierbei besonders auf der Kopplung an den Strompreis liegen.
Problemstellung:
Die Versorgung mit Strom durch die Energieversorger muss auch bei dem Auftreten von Lastspitzen garantiert sein. Um dies sicherzustellen, sind von den Energieversorgern entsprechend hohe Kraftwerkskapazitäten bereitzuhalten. Die in den Lastspitzen zuzuschaltenden Kraftwerke müssen schnell hochzufahren sein. Hierfür kommen nur bestimmte Kraftwerkstypen in Frage. Diese Kraftwerke werden nur für kurze Zeit am Tag oder sogar nur an einigen Tagen im Jahr zugeschaltet. Diese Spitzenlastkraftwerke haben also relativ geringe Laufzeiten. Sie finanzieren sich über den Strompreis, wie alle anderen Kraftwerke auch. Hierdurch und durch den meist in Spitzenlastkraftwerken eingesetzten primären Energieträger Erdgas ist der so produzierte Strom verhältnismäßig teuer.
Durch die Entwicklung effektiverer Miniblockheizkraftwerke wird deren Verwendung in Einfamilienhäusern, an Stelle einer gewöhnlichen Heizungsanlage oder ergänzend zu dieser, immer vorteilhafter. Entsprechend steigen die Zahlen bei den Installationen von Blockheizkraftwerken der Größenordnung von 5 kW elektrischer Leistung. Durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz wird dem Hauseigentümer die Abnahme des von ihm produzierten Stromes garantiert. Dies hat für den Energieversorger den Nachteil, dass der Strom gerade dann produziert wird, wenn die Heizung anspringt. Dies geschieht aber in der Regel nicht in dem Zeitraum, in dem Leistungsspitzen im Stromnetz abzudecken sind.
Der Strom aus diesen Miniblockheizkraftwerken steht, entsprechend seiner Vergütung nach dem Grundlaststrompreis, in Konkurrenz zum Strom, der in den Grundlastkraftwerken produziert wird. Diese [...]