Technologische Weiterentwicklung von Gasmotoren

Die Effizienz von Verbrennungsmotoren zur dezentralen Strom- und Wärmebereitstellung entwickelt sich kontinuierlich weiter. Zukünftig könnte sich ein Konfliktfall zwischen einer hohen Effizienz und den Anforderungen der Emissionsminderung ergeben.

Die technologische Weiterentwicklung stationärer Motoren in Kraft-Wärme-Kopplung

Quelle: Maksym Yemelyanov - Fotolia

Keine Technologie wird in Europa in KWK-Anlagen häufiger eingesetzt als Gasmotoren. In Deutschland dominiert die Gasmotoren-Technologie u. a. wegen des sehr guten Ausbaus des Erdgasnetzes sowie den Anwendungen im Bereich der erneuerbarer Energien (Biogas, Klärgas, Deponie- und Holzgas).
In den letzten beiden Jahrzehnten haben sich die elektrischen Effizienzwerte von Großmotoren (2-4 MW) um 8-10 Prozentpunkte erhöht. Elektrische Wirkungsgrade von mehr als 48% bei Megawatt-Anlagen sind inzwischen Stand der Technik.
Aber auch kleinere Leistungsklassen können erhebliche Effizienzsteigerungen nachweisen. So sind inzwischen motorische KWK-Anlagen im Leistungsbereich um 250 kW auf dem Markt, die elektrische Wirkungsgrade von mehr als 42% aufweisen.

Neue Anforderungen aufgrund verschärfter Emissionsgrenzwerte
In Deutschland werden die zulässigen Emissions- bzw. Immissionswerte genehmigungsbedürftiger Anlagen u. a. durch die Technische Anleitung Luft (TA Luft) festgelegt. Die derzeit gültige TA Luft befindet sich in der Novellierung und soll spätestens 2017 in einer neuen Version gelten. Im Gespräch sind insbesondere schärfere Anforderungen bei den Stickoxiden (NOx) sowie den Formaldehydwerten.
Welche Auswirkungen schärfere Grenzwerte auf die elektrische Effizienz von KWK-Anlagen haben wird, kann noch nicht endgültig abgeschätzt werden. Jedoch erscheint ein Konflikt zwischen Klimaschutz durch Effizienzverbesserung und Umweltschutz mittels geringerer Emissionswerte unausweichlich.

Flexibilitätsanforderung der Energiewende
Stationäre Motoren sollen zukünftig die fluktuierenden Leistungen erneuerbare Energien wie Photovoltaik und Windkraft ausgleichen. In Deutschland entsteht derzeit das erste Motoren-Heizkraftwerk mit 20 Motoren á 9,5 MW (https://www.bhkw-infozentrum.de/...).
Stromspeicher stellen ebenfalls eine Flexibilitätsoption dar. Während in Japan bereits Stromspeicher um die 35 MW realisiert wurden, weisen die Akkus im größten deutschen Batteriepark in Schwerin eine Leistung von 5 MW auf.

Neue technologische Entwicklungen im Jahre 2016
Die neuen Markt- und Technologieentwicklungen der Jahre 2015/2016 werden im Rahmen des BHKW-Jahreskongresses 2016 am 19./20. April im Dresdener Kongresszentrum durch drei Vorträge dargestellt. Ein Vortrag zu Stromspeichertechnologien sowie die Vorstellung des ersten Brennstoffzellen-Heizkraftwerks der Megawattklasse in Deutschland vermitteln zusätzliche interessante Aspekte des zukünftigen KWK-Einsatzes in Deutschland (http://www.bhkw2016.de).

Informationen über die BHKW-Jahreskonferenz 2016 in Dresden

BHKW-Consult