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Lastspitzen senken mit der richtigen Strategie

KWK-Anlage des Fraunhofer IISB

Die KWK-Anlage im Keller des Fraunhofer IISB dient nicht nur als Forschungsanlage, sie ist auch in die Infrastruktur des Instituts integriert und versorgt es mit Wärme und Strom. (Copyright: Kurt Fuchs / Fraunhofer IISB)

Am Fraunhofer IISB in Erlangen wurde bei der jüngsten räumlichen Erweiterung ein erdgasbetriebenes BHKW in die Infrastruktur des Instituts integriert. Damit senkt das Institut nicht nur seinen Strom- und Fernwärmebezug, sondern erforscht auch das Einsparpotenzial und die Effizienz dezentraler intelligenter Energiesysteme. Durch eine optimierte Steuerung kombiniert mit einem Warmwasserspeicher und einem elektrischen Batteriespeicher erreichte das Institut mit dem BHKW nach eigenen Angaben eine Lastspitzenreduktion um 20%. Die Betriebsstrategie des IISB sieht vor, im Normalbetrieb des BHKWs einen Teil der Kapazität des Wärmespeichers zurückzuhalten. Dadurch kann das BHKW im Falle einer Lastspitze auch dann für eine zuvor definierte Mindestdauer betrieben werden, wenn kein Wärmebedarf vorhanden ist. Die überschüssige Wärme wird dabei in den Puffertanks zwischengespeichert. Unabhängig vom wärmegeführten Normalbetrieb kann so das BHKW auch kurzfristig zu elektrischen Hochlastzeiten betrieben werden.

Batterie unterstützt das BHKW

Da besonders BHKWs ohne Vorheizsystem einige Minuten benötigen, um aus dem Bereitschaftszustand ihre Nennleistung zu erreichen, hält das IISB die Kombination mit einem Batteriesystem für sinnvoll. Das Batteriesystem kann den Anfahrvorgang des Kraftwerkes überbrücken, es bei Spitzenlasten unterstützen sowie kleine Lastspitzen selbstständig abdecken. Im Vergleich zu Reduktionsstrategien, die nur auf einem elektrischen Batteriespeicher basieren, spare die Verknüpfung von BHKW, Batterie und Wärmespeicher zusätzlich Investitionskosten bezüglich der Batteriekapazität. Während elektrische Batteriespeicher hohe Kosten im Bereich von 500 € pro kWh aufweisen, sei das thermische Äquivalent für etwa ein Zehntel des Preises erhältlich, erläutert das Institut.

Um ein optimales Zusammenspiel der energietechnischen Anlagen sicherzustellen, ist eine geeignete Dimensionierung essenziell. Das IISB hat deshalb Auslegungsalgorithmen entwickelt, mit denen Batteriespeicher, BHKW und thermischer Speicher für eine Lastspitzenreduktionsanwendung individuell dimensioniert werden können. Über die Algorithmen sei es ebenso möglich, das Einsparpotenzial, das durch ein intelligentes Lastmanagement mit einem BHKW erreicht werden kann, abzuschätzen.

Weitere Informationen: Fraunhofer IISB

 

Anbieter von KWK Anlagen präsentieren sich vom 17.-19. Juni 2020 auf einem Gemeinschaftsstand der EM-Power. Firmen, die Interesse haben, sich und ihre Produkte auf dem Gemeinschaftsstand zu präsentieren, finden hier nähere Informationen.

 

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