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Blockheizkraftwerke als Bruecken- und ZukunftstechnologieBearbeiten

Blockheizkraftwerke (BHKW) sind Öl- oder idealerweise Gas-betriebenen Kraftwerke, die mittels Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) die beim Verbrennungsprozess unvermeidbar entstehende Abwärme nutzen (sei es für warmes Wasser, Heizung und/oder gar Prozesswärme (in der Industrie)). Dadurch besitzen BHKW im Gegensatz zu den mäßigen Wirkungsgraden konventioneller Großkraftwerke einen sensationell hohen [Gesamt-]Wirkungsgrad bzw. sehr hohe Effizienz.

Sofern Kraft-Wärme-Kopplung überhaupt sinnvoll umsetzbar ist, kann bei Großkraftwerken prinzipbedingt nur als Fernwärme realisiert werden. Besser ist jedoch Nahwärme - und zwar in doppelter Hinsicht. Nahwärme ist

  1. Kostengünstiger (entfallender Bedarf für die Installation eines netzes aus Fernwärmeleitungen - stattdessen Nutzung vorhandener Strukturen)
  2. Wirkungsgradbesser, weil es keine absoluten Wärmeisolatoren gibt und mit der Länge der Fernwärmeleitung trotz Isolation der Wärmeverlust steigt.

Dieser Vorteil lässt sich mit hinreichend kleinen dezentralen BHKW nutzen, diese als Ersatz einer konventionellen Zentralheizung eines Mehrfamilienhauses dienen.
Auch für Einfamilienhäuser ließe sich dieses Konzept sinnvoll nutzen, indem der Wärembedarf direkt umliegender Häuser mit abgedeckt wird. Eine Genossenschaft in Bürgerhand mit den Nutzern als Mitgliedern könnte ein Netz solcher BHKW betreiben.

WirkungsgradvergleichBearbeiten

Elektrischer WirkungsgradBearbeiten

Angaben für konventionelle Großkraftwerke sind durchschnittliche Wirkungsgrade in Deutschland

  • Atomkraftwerke: 33%
  • Braunkohlekraftwerke: weniger als 40%
  • Steinkohlekraftwerke: knapp über 40%
  • GuD (Gas- und Dampf)-Kraftwerke: 63% [1]
  • BHKW mit Stirlingmotor: 16%
  • BHKW mit Verbrennungsmotor: 42%
  • BHKW auf Brennstoffzellenbasis: 60%

GesamtwirkungsgradBearbeiten

Gesamtwirkungsgrad = elektrischer + wärmetechnischer Wirkungsgrad
Durchschnittswerte in BRD:

  • Atomkraftwerke (KWK generell nicht sinnvoll): 33%
  • Braunkohlekraftwerke (i.d.R ohne KWK): weniger als 40%
  • Steinkohlekraftwerke (i.d.R. ohne KWK): knapp über 40%
  • GuD (Gas- und Dampf)-Kraftwerke: 63% [2]
  • dezentrale BHKW: 90%

BHKW-VorteileBearbeiten

Die Vorteile eines intelligenten Netzes aus vielen dezentralen, stromgeregelten und gasbetriebenen BHKW am Ort des Bedarfs gegenüber zentralen trägen, unflexiblen und ineffizienten/verschwenderischen Kohle- und Atomkraftwerken sind:

KostenBearbeiten

  1. Exzellenter Wirkungsgrad (um 90%) - sehr hohe Effizienz (kostengünstiger > Wettbewerbsvorteil), gegenüber sehr modernen KohleKW mind. doppelt so hoch; bezogen auf AKW fast dreimal so hoch
  2. Wenig bis gar kein Transportverlust des Stroms (gesteigerter Endabnahme-Wirkungsgrad)
  3. Vermeidung negativer Strompreise (bei Ersatz träger (& ineffizienter) Großkraftwerke durch BHKW)
  4. Ausdehnung der Energiewende über Strom hinaus auf den Wärmesektor (Haushalte & Industrie)
  5. Die von Hans-Werner Sinn kritisierten, angeblich nötigen "Doppelstrukturen" sind obsolet: mit hinreichend kleinen BHKW können Zentralheizungsanlagen, die viele Haus ohnehin benötigen, ersetzt werden.
  6. Deutlicher verringerter Bedarf des Ausbaus an Überlandleitungen

VersorgungssicherheitBearbeiten

  1. Exzellente Schwarzstartfähigkeit, wichtig zum Hochfahren nach einem Blackout
  2. Kein Kühlwasserbedarf (gerade in Trockenzeiten und Dürreperioden sehr wichtig)
  3. Exzellente Flexibilität: sekundenschnelle Regelbarkeit
  4. Außerordentliche Ausfallsicherheit eines intelligenten BHKW-Netzwerks (während der plötzliche und ungeplante Ausfall eines Großkraftwerkes einen Blackout verursachen kann ist der eines kleinen, dezentralen BHKW irrelevant, weil es aufgrund der geringen Leistungsgröße keinen Blackout herbeizuführen vermag)

UmweltschutzBearbeiten

  1. Kaum umweltschädliche Abwärme
  2. Signifikant weniger Umweltbelastungen
  3. CO2-neutral bei Verwendung von Methan aus Power2Gas
  4. Sehr gut recyclebar (Kohlekraftwerke kaum recyclebar, Rückbau von AKW extrem teuer)

UmsetzbarkeitBearbeiten

  1. Sehr kurze Installationszeit (Wochen im Vergleich zu Jahren bei konventionellen Großkraftwerken, auch Kostenvorteil)
  2. Exzellente Skalierbarkeit (Mini-BHKW als Heizungsanlagenersatz bis zu größeren BHKW für Wohnblöcke, Hochhäuser etc.)
  3. In den Industriezweigen mit [besonders] hohem Wärmebedarf lässt sich durch die Kombination verschiedener BHKW-Typen (Stirling-Motor, Verbrenner oder Brennstoffzelle) genau der jeweilige Wärmebedarf abdecken.
  4. Bedarf für Umweltgenehmigungen wie bei Großkraftwerken entfällt (auch Kostenvorteil)