Wärme- und Strommanagement von Mikro-KWK-Anlagen mit Pufferspeichern

Abstract:
Ein erheblicher Ausbau kleiner bis kleinster Kraft-Wärme-Kopplungs-(KWK)-Anlagen zur dezentralen Stromerzeugung in der Leistungsklasse bis 10 kWel würde die heute geltenden Regeln des Energiebezugs von Wohngebäuden entscheidend verändern. Standardlastprofilverfahren für die Energieträger Strom und Erdgas wären nicht mehr allgemein gültig und Netzstabilitätsprobleme in der Energieversorgung sind denkbar. Dafür spricht vor allem, dass heutige KWK-Anlagen zur Heizungsunterstützung größtenteils wärmegeführt betrieben werden. Somit können sie zu jenen Stromerzeugungstechnologien gezählt werden, die von mehr oder weniger stark schwankenden Außenbedingungen (Außentemperatur, Sonneneinstrahlung) abhängig sind. Dies führt bei Wohngebäuden mit KWK-Anlage zu einer Bezugs- und Ein-speisecharakteristik, die "fluktuierende" Merkmale von Strombezug- und -einspeisung zeigt. Abhilfe verschafft die Verwendung des Systems "KWK-Modul und Pufferspeicher". Durch den üblicherweise installierten Pufferspeicher bei KWK-Anlagen zur Heizungsunterstützung kann diese typische Anlagenkombination die dezentrale Wärme- und Stromerzeugung in Grenzen steuerbar gestalten. Optimiert wird die Steuerbarkeit durch ein am Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik (IfE) entwickeltes Wärme- und Strommanagement von Mikro-KWK-Anlagen mit Pufferspeichern. Hiermit kann durch eine zeitweise Entkopplung der Stromproduktion vom Wärmebedarf die "fluktuierende" Bezugs- und Einspeisecharakteristik verhindert und der elektrische Lastgang (und zukünftig der Gasbezug) vergleichmäßigt werden.