Die beiden Ölkrisen in den Jahren 1973 und 1979 haben den Menschen drastisch vor Augen geführt, in welcher Abhängigkeit sie sich zu wenigen Ländern dieser Erde befinden, um ihren gewohnten Lebensstil fortführen zu können. Unser heutiges Leben in den Industrieländern ist von einem rasanten technischen Fortschritt und einer Gesellschaft gekennzeichnet, die ihr derzeitiges Konsumverhalten wohl auch in absehbarer Zeit nicht entscheidend einschränken wird. In Deutschland gab es nach den Ölkrisen erste Bestrebungen, um Erneuerbare Energien weiter zu erschließen. Bis dahin existierten auf diesem Gebiet, abgesehen von der Nutzung von Brennholz und der Stromerzeugung aus Wasserkraft, kaum andere Ansätze. Es dauerte allerdings noch weitere Jahre und die Katastrophe im Kernkraftwerk Tschernobyl, bis Erneuerbare Energien als Option für eine nachhaltige Energieversorgung eindringlicher diskutiert wurden.
Seitens der Politik wurde mittels des Stromeinspeisungsgesetzes, welches am ersten Januar 1990 in Kraft trat, der Grundstein dafür gelegt, dass Investoren eine höhere Planungssicherheit erhielten und dass letztendlich auch ein rasanter Anstieg beim Bau von Windkraftanlagen zu verzeichnen war. Im Jahr 2000 wurde dann das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) erlassen und in Folge zweimal novelliert, was Deutschland eine Vorreiterrolle in Bezug auf die Einspeisevergütung beschert hat. Um die Nutzung Erneuerbarer Energien weiter voran zu treiben, wurden noch zwei weitere Gesetze in Deutschland verabschiedet. Zum einen das Biokraftstoffquotengesetz aus dem Jahr 2006 und zum anderen das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) aus dem Jahr 2009.1 Erst-und letztgenanntes Gesetz werden in einem späteren Kapitel noch eingehender beleuchtet, um einerseits darzustellen, welche Vorgaben die Politik deutlich macht und inwiefern es möglich ist, diesen Vorgaben gerecht zu werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Energieverbrauch Deutschland
3. Strommarkt
4. Wärmemarkt
5. Fördermaßnahmen
5.1 Erneuerbare-Energien-Gesetz
5.2 Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz
6. Kraft-Wärme-Kopplung
6.1 KWK-Techniken
6.1.1 Heizkraftwerke
6.1.2 Gasturbinen mit Abhitzenutzung
6.1.3 GuD-Anlagen
7. Blockheizkraftwerke
7.1 Aufbau
7.1.1 Motorische Antriebe
7.1.2 Generatoren
7.1.3 Wärmetauscher
7.1.4 Überwachungssysteme
7.2 Brennstoffe
7.3 Abgas-Emissionsminderung
7.3.1 Oxidationskatalysatoren
7.3.2 Dreiwegekatalysatoren
7.3.3 Selektive katalytische Reduktion
7.3.4 Ruß- und Partikelfilter
7.4 Lärm-Emissionsschutz
8. Neue KWK-Technologien
8.1 Dampfmotoren
8.2 Stirlingmotoren
8.3 Brennstoffzellen
9. Praxisbeispiel
10. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Bedeutung von Blockheizkraftwerken (BHKW) für die Strom- und Wärmeerzeugung in Deutschland. Ziel ist es, den Beitrag von BHKW im Kontext der Energiewende sowie der aktuellen gesetzlichen Rahmenbedingungen zu analysieren und deren technische sowie wirtschaftliche Funktionsweise praxisnah zu beleuchten.
- Energieverbrauch und Marktstrukturen in Deutschland
- Gesetzliche Fördermaßnahmen für regenerative Energien
- Technische Funktionsweise und Komponenten von BHKW
- Emissionsminderung und Lärmschutz bei KWK-Systemen
- Analyse innovativer Technologien und Praxisbeispiele
Auszug aus dem Buch
7. Blockheizkraftwerke
BHKW eignen sich betreffend ihres Temperaturniveaus dort sehr gut zur Gebäudeheizung, wo der Bedarf an Heizwärme besonders groß ist. Der Wärmeträger Wasser kann durch die Auskopplung der Abwärme von Kühlwasser, Schmieröl und Abgas ohne weiteres auf gut nutzbare Temperaturen von 90 bis 110°C aufgeheizt werden. Am Markt befindliche Motoren beginnen bei einer elektrischen und thermischen Leistung von wenigen Kilowatt und sind daher gerade für dezentrale Einsätze in der Wohnungswirtschaft prädestiniert. Da die BHKW bis in den Bereich von mehreren MW gehen, sind sie ebenfalls für größere private und öffentliche Einrichtungen wie Schwimmbäder, aber auch für gewerbliche und industrielle Abnehmer interessant. Ein weiterer Vorteil ist die Verwendung von nahezu sämtlichen flüssigen und gasförmigen Brennstoffen. In den letzten 20 Jahren konnten in der BHKW-Technik große Fortschritte bezüglich höherer Wirkungsgrade, gesunkener Emissionen, höherer Verfügbarkeit, längerer Lebensdauer sowie einer vollautomatischen Betriebsführung erreicht werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die historische Entwicklung der Energiepolitik nach den Ölkrisen und die Notwendigkeit einer nachhaltigen Energieversorgung durch Erneuerbare Energien.
2. Energieverbrauch Deutschland: Dieses Kapitel analysiert den Primärenergieverbrauch in Deutschland und zeigt den wachsenden, jedoch noch ausbaufähigen Anteil regenerativer Energien auf.
3. Strommarkt: Es wird die Entwicklung der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien betrachtet, wobei ein besonderer Fokus auf dem Anteil der Biomasse und von BHKW liegt.
4. Wärmemarkt: Das Kapitel behandelt die Herausforderungen bei der Erfassung und dem Ausbau regenerativer Wärmeerzeugung sowie die Auswirkungen politischer Förderprogramme.
5. Fördermaßnahmen: Hier werden die wesentlichen finanziellen Anreizinstrumente wie das EEG und das EEWärmeG sowie deren Bedeutung für die Markteinführung von BHKW erläutert.
6. Kraft-Wärme-Kopplung: Es erfolgt eine Definition der KWK als effiziente Form der Energiebereitstellung und ein Überblick über gängige KWK-Techniken wie Heizkraftwerke und GuD-Anlagen.
7. Blockheizkraftwerke: Dieses zentrale Kapitel beschreibt den Aufbau, die Betriebstechnik, die Brennstoffwahl, Abgas-Emissionsminderung und Lärmschutzmaßnahmen von BHKW detailliert.
8. Neue KWK-Technologien: Es wird ein Ausblick auf zukunftsweisende Entwicklungen wie Dampfmotoren, Stirlingmotoren und Brennstoffzellen gegeben.
9. Praxisbeispiel: Anhand eines Pflanzenöl-BHKW in einem Gartenbaubetrieb wird die praktische Anwendung und wirtschaftliche Amortisation der Technik illustriert.
10. Fazit: Das Fazit fasst die Potenziale der KWK zusammen und bewertet die Rolle der Politik bei der weiteren Förderung einer nachhaltigen Energiezukunft.
Schlüsselwörter
Blockheizkraftwerk, BHKW, Kraft-Wärme-Kopplung, Erneuerbare Energien, Energiewende, Strommarkt, Wärmemarkt, Biomasse, Pflanzenöl, Emissionsminderung, Wirkungsgrad, KWK-Bonus, Energietechnik, Nachhaltigkeit, Energieeffizienz
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelor-Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Rolle von Blockheizkraftwerken (BHKW) als wichtige Komponente für eine effiziente und dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung innerhalb der deutschen Energiewende.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die Arbeit deckt die energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen in Deutschland, die gesetzlichen Fördermechanismen, technische Grundlagen von BHKW sowie Umweltaspekte wie Emissionen und Lärmschutz ab.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist es, die Bedeutung von BHKW im Strom- und Wärmemarkt aufzuzeigen und die technische Realisierbarkeit sowie die ökonomischen Anreize für ihren Einsatz zu bewerten.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Der Autor stützt sich auf eine fundierte Literatur- und Datenanalyse, kombiniert mit der Untersuchung gesetzlicher Regelungen und einem konkreten Praxisbeispiel einer BHKW-Anlage.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Marktanalyse, die Darstellung gesetzlicher Rahmenbedingungen (EEG/EEWärmeG), die technische detaillierte Erläuterung von BHKW-Komponenten sowie einen Ausblick auf zukünftige Technologien.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die wichtigsten Begriffe sind Blockheizkraftwerk, Kraft-Wärme-Kopplung, Erneuerbare Energien, Wirkungsgrad, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz.
Warum ist das Praxisbeispiel aus Wiesmoor besonders relevant für die Untersuchung?
Das Beispiel illustriert die erfolgreiche Implementierung eines Pflanzenöl-BHKW in einem gewerblichen Kontext und zeigt auf, welche Faktoren die Amortisation und den Betrieb in der Praxis beeinflussen.
Welchen Einfluss haben gesetzliche Fördermaßnahmen wie das EEG auf BHKW?
Gesetzliche Regelungen schaffen durch Vergütungsanreize und Boni (wie den NawaRo-Bonus) erst die wirtschaftliche Basis, die den Betrieb von BHKW, insbesondere mit biogenen Brennstoffen, gegenüber konventionellen Anlagen konkurrenzfähig macht.
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- Arne Viecens (Author), 2010, Die Bedeutung von Blockheizkraftwerken im Strom- und Wärmemarkt, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/167723
