Wirtschaftlichkeit eines Mini BHKWS im Einfamilienhaus

Hallo Dennis,

zunächst mal willkommen im BHKW-Forum!

Dass hier bisher keiner geantwortet hat, mag daran liegen, dass Deine Fragen ziemlich allgemein gehalten sind. Da könnte man jeweils mehrseitige Abhandlungen dazu schreiben, aber die Zeit dazu hat wohl keiner. Ich würde Dir daher empfehlen, Dich hier im Forum schon mal zur Thematik einzulesen - insbesondere in diesem Unterforum sowie bei "Hydraulik, Warmwasser und Pufferspeicher" wirst Du aus den Projekten anderer Forums-User viele Informationen bekommen. Wenn Du dann im Rahmen Deiner Arbeit spezifischere Fragen zu Spezialthemen hast, können wir Dir vielleicht auch besser weiterhelfen. By the way: Bist Du tatsächlich Betreiber eines Vaillant Ecopower 1.0? Wenn das so ist, solltest Du Dich eigentlich schon deutlich tiefer in die Materie eingearbeitet haben als Deine allgemeinen Fragen vermuten lassen.

Unabhängig davon will ich es einmal mit allgemeinen und möglichst kurzen Antworten auf Deine Fragen versuchen:

Zitat von Berlin_BA

Was ist die vorteilhafteste Betriebsweise im Einfamilienhaus?

Unter den gegenwärtigen Förderungs- und Marktbedingungen (Hohe Investitionskosten auch nach Förderung, KWK-Bonus auch für Eigenverbrauch, hohe Differenz zwischen Bezugsstrompreis und Einspeisevergütung) sollte die Betriebsweise auf einen möglichst hohen Strom-Eigenverbrauch optimiert werden. Dieser ergibt sich bei gegebenem Strombedarf in der Regel, wenn das Gerät eine möglichst hohe Jahreslaufzeit erreicht. Letztere wird begrenzt durch das Verhältnis der thermischen Leistung des Gerätes zum Wärmebedarf des Hauses. Die Kennlinien sind natürlich für jedes Haus anders, aber ganz grob kann man vielleicht sagen, dass die thermische Leistung des BHKW möglichst kleiner als 50% (besser 40%) der Heizlast (normierte Heizleistung bei Auslegungstemperatur) sein sollte - sonst ergeben sich keine ausreichenden Laufzeiten. De facto bedeutet das, dass selbst kleine BHKW's (insbesondere Stirlinggeräte) für moderne, gut isolierte EFH oft zu groß sind.

Richtig dimensionierte BHKW's laufen in den Wintermonaten (bei uns sind es z.B. fünfzehn Wochen zwischen Mitte November und Anfang März) praktisch 24h/Tag durch. In der restlichen Jahreszeit sollten die Laufzeiten durch eine geeignete Regelung vorrangig auf die Tageszeiten gelegt werden, wo der Strombedarf hoch ist: Bei EFH ist das i.d.R. morgens etwa 06:00h bis 08:00h und abends etwa 18:00h bis 23:00h, evtl. auch mittags. Damit das geht, benötigt man einen Pufferspeicher, der die in der BHKW-Laufzeit erzeugte Wärme speichert und während des Stillstandes abgibt.

Manche BHKW's haben zusätzlich eine sog. Stromanforderungsfunktion. Damit kann man das Gerät händisch oder über eine elektronische Schnittstelle laufen lassen, wenn größerer Strombedarf (z.B. für Waschmaschine oder Trockner) absehbar ist. Die Wärme geht solange in den Pufferspeicher.

Zitat von Berlin_BA

Welche Komponenten sind zur hydraulischen Einbindung notwendig? Ändert sich die hydraulische Einbindung in abhängig vom Motor?

Das, was man schon für die hydraulische Einbindung einer normalen Brennwert-Gastherme oder Ölheizung braucht, nehme ich mal als gegeben an. Darüber hinaus braucht man für ein BHKW immer

1) pro Anwesen einen Pufferspeicher (für TWW sowieso, aber auch einen zweiten für die Heizung - bzw. einen Kombispeicher für beides). Der Pufferspeicher erlaubt, in begrenztem Umfang die Laufzeit des BHKW dem Strombedarf anzupassen. Außerdem sorgt er dafür, dass das BHKW gewisse Mindestlaufzeiten pro Start erreicht, da jeder Start eine Belastung des Motors und ungünstige Betriebsbedingungen bedeutet. Falls zwei getrennte Speicher (für TWW und Heizung) vorhanden sind, muss deren Beladung über Ventile steuerbar sein.

2) pro Heizkreis einen Mischer, um unabhängig von der Kühlwasser- bzw. Speichertemperatur eine Außentemperatur-gesteuerte Vorlauftemperatur einhalten zu können

3) eine Zusatzheizung für kalte Tage: Entweder im Gerät integriert oder separat. (Wer mag, kann es natürlich auch mit Kachelöfen versuchen.)

Die hydraulische Einbindung eines BHKW ist m.E. im Prinzip unabhängig vom Motor. Lediglich das Volumen des Pufferspeichers sollte an die thermische Leistung des Motors angepasst sein. Dazu hat das BAfA für jedes BHKW Mindestanforderungen aufgestellt, wobei ich persönlich ein größeres Volumen (bis zum Doppelten der dort genannten Werte) empfehlen würde.

Was man zur hydraulischen Einbindung auch noch sagen sollte: Manche BHKW's (insbesondere die Stirlinggeräte) sind von Haus aus Brennwertgeräte und sollten daher im Rücklauf zum Gerät möglichst niedrige Temperaturen bekommen (z.B. durch Flächenheizungen oder großzügig dimensionierte Radiatoren mit hydraulischem Abgleich). Andere BHKW's (z.B. Dachs) können mit Kondensern aus- bzw. nachgerüstet werden, für die dann das Gleiche gilt. Für die restlichen Geräte ist das egal.


So, das war mal im Schweinsgalopp ein Überblick über ein paar Grundsatzfragen. Aber wie gesagt: Ich empfehle Dir, viel hier im Forum zu stöbern, da bekommst Du sicher noch zahlreiche genauere Informationen.

Gruß, Sailor

Hi Dennis,

Zitat von Berlin_BA

Wann benutzt man denn ein Pufferspeicher für WW und eins für Heizung ? und wann kommen Kombispeicher zum Einsatz?
Ich vermute in einem EFH hat man jetzt nicht so ein großen Warmwasserbedarf und da würde ein Kombispeicher ausreichen oder ?

Hängt u.a. vom Gerät ab. Das Vitotwin kommt standardmäßig mit Kombispeicher, geht aber auch mit getrennten Speichern. Andere Stirling-Geräte (z.B. das Evita von Remeha) sollen lt. Prospekt mit zwei Speichern eingesetzt werden. Was beim Ecopower empfohlen wird, weiß ich nicht. Ein Grund, getrennte Speicher einzusetzen kann z.B. auch sein, dass für einen großen Speicher kein Platz ist, für zwei kleinere aber schon.

M.E. ist ein Kombi-Schichtspeicher (natürlich als Frischwasserstation, anders gibt es sie m.W. gar nicht) im Zweifel günstiger, weil man sich viel zusätzliches Rohr- und Ventil-Gedöns spart und ceteris paribus auch die Abstrahlverluste geringer sind. Geben tut es sie z.B. von Viessmann mit Inhalten bis 1000 Litern, was für 1 kW-BHKW's in Ein- und Zweifamilienhäusern allemal reicht.

Zitat von Berlin_BA

und ist immer ein Spitzenlastkessel erforderlich?

Um wirtschaftlich interessante Laufzeiten zu erreichen, wird man ein BHKW in der Regel thermisch (im Vergleich zur Nenn-Heizlast) unterdimensionieren. Das bedeutet, dass an kalten Tagen die thermische Leistung des Motors nicht ausreicht, um das Haus zu heizen. Auch für die TWW-Bereitung kann es nützlich sein, ein Gerät mit hoher Heizleistung zur Verfügung zu haben. Wie man das aber löst ist Geschmacksache: Einige BHKW's (z.B. alle Stirlinggeräte) haben eine Gastherme (Zusatzbrenner) integriert. Bei anderen BHKW's (z.B. Dachs oder Ecopower) braucht man ein separates Gerät. Natürlich muss man das dann nicht unbedingt neu kaufen, sondern kann möglicherweise die alte Heizung dafür einfach weiter verwenden. Auch alle möglichen anderen Lösungen (Schwedenofen, Wärmepumpe etc.) wurden hier im Forum schon diskutiert.

Gruß, Sailor