Energieproduktion Bestand BHKW 60kW errechnen?

  • Hallo liebe BHKW-Community!


    Ich sitze gerade an meiner Master Thesis, die sich um einen Bauernhof dreht, dem ein Biogas BHKW angeschlossen ist.


    Um eine neues Energiekonzept zu planen, muss ich wissen, wieviel Energie durch das BHKW erzeugt wird. Mir ist klar, dass man das evt nicht ganz einfach sagen kann. Mir würde aber lediglich eine Berechungsmethode helfen, die in etwa und relativ realistisch die gesamte Produktionsleistung ausdrückt bzw vereinfacht darstellt.


    Mir kommt eine Berechnung, in der man die kW mit der Laufzeit des BHKW multipliziert doch etwas sehr oberflächlich vor.


    Hier sind die Daten aus dem Datenblatt:


    Motortyp SISU-Schnell
    Hubraum 4,4 Liter
    Zylinder 4 in Reihe
    Drehzahl 1500 min -1
    Generator Stamford Synchron 1000 kVA
    mechanische Leistung 64 kW
    mechanischer Wirkungsgrad 42 % nach DIN 3046
    elektronische Leistung 60 kW
    elektronischer Wirkungsgrad 39 % nach DIN3046
    thermische Leistung 40 kW aus Motorkühlung 27 kW (25 %)
    thermischer Wirkungsgrad 37 % aus Abgas-WT 13 kW (12 %)
    Gesamtfeuerungsleistung 108 kW




    Kann mir jemand sagen, wie ich das in etwas berechnen kann? Und wieviel ein Fermenter so in etwa von der produzierten Wärme benötigt?


    Ich danke bereits jetzt vielmals. :)

  • Moin Moin,


    also bitte nicht übel nehmen aber "Energie erzeugen" und "Elektronische Leistung" ist schon sehr beschämend für nen Master. Was ist nur aus den deutschen Ingenieurwissenschaften geworden ?(


    Zu Deiner Frage W=P*t nicht mehr und nicht weniger. Ansonsten ist schon die Tabelle mit den gegebenen Größen fragwürdig , 64kW mit nem 1000kVA Generator ^|__|^

    Grüße

  • Hola alikante!


    Zu allerst, vielen Dank für deine Rückmeldung. Trotz Physik durchgängig 4 Punkte habe ich es mit Unterstützung einer kurzen Googlei verstanden! :thumbup:



    Jetzt noch ein paar Anmerkungen zu deinen Anmerkungen:


    - Du brauchst keine Angst zu haben , dass die Ingenieurwissenschaften vor die Hunde gehen. Mein Studiengang beschäftigt sich nur zu einem sehr geringen Teil mit Energietechnik oder generell Technik (zum Glück ;) ). und die dazugehörigen 2 SWS in nur einem Semester haben leider auch nur wenige Birnen diesbezüglich angeknipst, vor allem, da BHKWs hier nie zur Sprache kamen.
    Dennoch muss ich mich mit der begleiterscheinenden Materie "Physik" auseinandersetzen und wende mich an zB dieses Forum, in der Hoffnung dafür nicht ausgelacht zu werden (aber ich verzeihe dir deine vorschnelle Verurteilung- du wusstest es ja nicht).


    - Die Tabelle ist das Original Datenblatt des Herstellers (alles original vom Hersteller, auch die Benennungen ;) ) und entspricht dem technischen Stand von ca. 1998, als die Anlage installiert wurde.
    Ich muss mich wohl darauf verlassen können.. :pfeifen:


    Ich hoffe ich konnte deine Welt wieder geraderücken :)


    Vielen Dank,
    Cheerio,
    momo!

  • Moin momo,

    Die Tabelle ist das Original Datenblatt des Herstellers....entspricht dem technischen Stand von ca. 1998

    Warum nimmst Du diese uralt Technik als Basis deiner Arbeit ? Was in 1998 eingebaut wurde fliegt 2019 aus der EEG-Vergütung, da lohnt kein Bleistiftstrich mehr. Sind die Daten der restlichen Anlage ebenfalls so alt ? Gib doch mal bitte nen Rundumblick über die Anlagenkonfiguration und welches Ziel Deine Berechnungen verfolgen.


    Mein Weltbild........naja da ist nix mehr geradezurücken, aber dafür kannst Du nichts. Im Gegenteil, Du bist nur einer der vielen leidtragenden Studenten unserer vermurxten Bildungspolitik.


    Grüße

  • Mein Weltbild........naja da ist nix mehr geradezurücken, aber dafür kannst Du nichts. Im Gegenteil, Du bist nur einer der vielen leidtragenden Studenten unserer vermurxten Bildungspolitik.

    Alikante, so ist es, aber sei froh, dass er sich mit BHKW und nicht mit Flughäfen (BER) beschäftigt. Genau das ist dann nämlich das Ergebnis...

  • Warum nimmst Du diese uralt Technik als Basis deiner Arbeit ?

    Weil ich ein Konzept für den Hof konzipiere, ohne große Zusatzinvestitionen tätigen zu müssen, wie beispielsweise nach EEG 2017 (Ausschreibungsverfahren). Es ist nicht mehr Ziel, den produzierten Strom einzuspeisen, weil das an zu viele Forderungen geknüpft ist.


    Daher wird der Hof ab 2020, wo die EEG Förderung ausläuft als Selbstversogerhof betrieben werden. Seinen eigenen Bedarf kann der Hof mit der Biogas Anlage locker decken. Der "Rest" soll dann einer neuen Nutzung zur Verfügung stehen.


    Dafür muss ich wissen, wieviel kWh ich von der Biogas Anlage erwarten kann, um das einer neuen Nutzung, die den Hof finanziell unterstützt zuzuführen.


    An der Anlage wurde im Laufe der Zeit schon ab und an mal etwas erneuert. aber die wesentlichen Daten entsprechen noch denen, die ich am Anfang geschickt hatte....


    Falls ich da vollkommen falsch liege mit meinem Ansatz, nehme ich gerne Vorschläge an, wie man es besser lösen könnte.

  • Dafür muss ich wissen, wieviel kWh ich von der Biogas Anlage erwarten kann

    kannst Du auf echte Erzeugungsdaten der letzten 17Jahre zurückgreifen oder ist das alles nicht vorhanden weil fiktiv ?


    Im übrigen fragte ich ja nach den Daten der Gesamtanlage, wenn Du das Datenblatt des BHKW hast muss ja auch auch eines für den Fermenter da sein ggf. die Hofgröße, Anzahl der Tiere etc.


    Lass dir nicht alles aus der Nase ziehen. Mit deinen bisherigen Angaben kann man nur sagen das dein BHKW zwischen 0 und 8760h p.a. läuft und etwa 0-525,6MWh Strom und 0-350,4MWh Wärme aus 946,1MWh Gas erzeugt.


    Grüße


    PS: kommt Dir hier was bekannt vor oder siehst Du die Unterschiede ?? http://www.2-g.com/module/dateidownload/01_ES_0606.pdf

  • kannst Du auf echte Erzeugungsdaten der letzten 17Jahre zurückgreifen

    Ich habe Erzeugungsdaten aus dem letzten Jahr, da waren es 89.778 kWh Wärme, die im Wohnhaus genutzt wurde. Das BHKW müsste ja aber mehr leisten können. Das ist die menge, die vom strommengenzähler abgelesen wurde. Dazu kommen 377.340 kWh Strom, der vergütet wurde. Auch hier müsste ja eig mehr möglich sein. Ich nehme an, dass er nciht mehr einspeisen konnte aufgrund von Netzkapazität o.ä. Beides im Jahr 2016 gesamt.


    Die Anlage läuft lauf Betreiber 8748 Stunde. Also quasi rund um die Uhr im das ganze Jahr, abzüglich eine stunde wartung im monat. Im Betrieb sind ca.80 laktierende Milchkühe ansässig. Der Fermenter fasst (wenn ich mir das richtig notiert habe ) 2 mal 500.000 l.


    Ich wusste nicht genau, was du noch für Angaben haben wolltest.


    So wie ich es verstanden habe, ist genügend Gülle (ca, 1,8 Mio L) im Jahr vorhanden, um die Anlage quasi vollständig auszunutzen und auf Vollast laufen zu lassen. Sporadische Ausfälle führen natürlich zu weniger Ausbringen. Laut Hofbetreiber benötigt der Fermenter etwa 40% der Wärme aus dem BHKW.


    Ich habe nun folgende Rechnung aufgestellt:


    Laufzeit pro Jahr Std. 8760
    Wartungsarbeit pro Jahr Std. 12
    Laufzeit pro Jahr, effektiv Std. 8748
    Thermische Leistung kW 40
    Elektronische Leistung kW 60
    Thermische Leistung pro Jahr kWh 349.920
    Risikoabschlag Wärme 15% kWh 52.488
    Wärmebedarf für Fermenter kWh 139.968
    Elektronische Leistung pro Jahr kWh 524.880
    Risikoabschlag Strom 15% kWh 78.732
    Verfügbar Wärme kWh 157.464
    Verfügbar Strom kWh 446.148


    Kommt das wohl in etwas der Realität nahe?

  • hi

    Nicht "er". Sie!

    wie, wo, warum ?? Was ist mir entgangen ?? Etwa wegen des Nicknamens ?? Und dann Geb. 2.2.87 ... ist man mit 30 mit dem Master nicht schon lange durch ? Egal , ich lass mich nicht anflirten ich habe Prinzipien!! :rosabrille:


    @momo2287

    Ich habe Erzeugungsdaten aus dem letzten Jahr, da waren es 89.778 kWh Wärme......Das ist die menge, die vom Strommengenzähler abgelesen wurde.

    Merke :
    - am Strommengenzähler liest man -Frau auch nicht- keine Wärme ab.
    - kWh ist die Einheit für Arbeit nicht für Leistung
    - elektronische Leistung gibt es nicht


    Zurück zum Thema,
    40% der Wärme für die Biogasroduktion ist bei älteren Anlagen durchaus üblich. Demnach entsprächen die rund 90MWh fürs Wohngebäude 60% Wärmeanteil.
    Das würde bedeuten das in Summe nur ca. 150MWh Wärme produziert wurden was über die gegebenen Wirkungsgrade ca.225Mwh Stromerzeugung bedeutet.


    Bei Recherchen im Internet wird von 1000kWh Stromproduktion p.a. pro Kuh ( 17m³ Gülle )ausgegangen. Du siehst, Dein Zahlenwerk ist nicht schlüssig !!


    Beispiel :


    Zitat


    jährlicher Substratbedarf Biogasanlage 75 kWel.
    3.300 t Rindergülle (165 Milchkühe; bei Ø 8.000 l Milchleistung/a)
    790 t Maissilage (18 ha; bei Ø 50 t FM/ha Ertrag**)


    Grüße

  • die rund 90MWh fürs Wohngebäude

    Diese Zahl kam natürlich vom Wärmemengenzähler. Und ja, es sind MWh. Ich denke, wenn man es umrechnet (multipliziert mit 1000), so kann man auf die von mir gewünschte Größe kWh kommen, oder nicht?
    Für mich sind die kWh am Ende entscheidend.


    Okay, das ist schon mal fundiert, was du sagst.


    Wärme:


    Es geht aber darum, dass die ca. 90 MWh nur der Teil ist, der auch wirklich (vom Haus) verbraucht worden ist. Ich denke, es hätte aber auch mehr Wärme erzeugt werden können. Daher überhaupt dieser Beitrag. Also um herauszufinden, was die Anlage bei vollem Leistungsgrad (bzw ausreichend Gülle und dementsprechend Biogas) produzieren kann.



    Inwiefern widerspricht sich dann meine Berechnung mit deiner Aussage zu Anfang?



    W=P*t nicht mehr und nicht wenige


    Storm:


    Und real wurden laut Abrechnung vom Stromanbieter 347.000 kWh eingespeist, was deine Angabe laut Internetrecherchen (80.000 kWh p.a.) ja um einiges übersteigt. Habe mir gerade nochmal die Abrechnungen angeschaut, letztes Jahr hat er immer rund (meist mehr) 30.000 kWh pro Monat vergütet bekommen, also eingespeist und produziert!


    Sorry, aber das kann ich nicht so wirklich nachvollziehen! :verrueckt:

  • Achso warte mal, wie ist das mit den Wirkungsgraden?


    Kann ich nicht davon ausgehen, dass auch wirklich 60kW Strom und 40kW Wärme produziert werden wegen den Wirkungsgraden?


    Ein Wirkungsgrad von 39% heißt doch, dass aus dem eingesetzten "Treibstoff" Biogas nur 39% nutzbare ( in dem Fall elektrische Energie gewonnen wird? Was bedeutet das denn für die Angabe, die Anlage kann 60kW Strom produzieren??


    Also ich habe wirklich nicht so viel Verständnis für physikalische Vorgänge, deshalb muss ich das jetzt mal fragen, bevor sich dieser Denkfehler, falls es einer ist durch die komplette Arbeit zieht....

  • Kann daran liegen, dass ich schon im Jahresendmodus bin und die Sache deshalb nicht verstehe, aber wie kann ein BHKW mit 40 KW (nicht 67)??) thermischer Leistung (Wert zweifele ich mal an) welches 8.748h im Jahr läuft und rd. 350.000 kWh Wärme liefert, von denen dann rund 90.000 kWh ins Wohnhaus und meinetwegen 140.000 kWh Wärme in den Fermenter liefert, eben 8.748 kWh laufen?


    Wo sind denn die fehlenden 120.000 kWh Wärme hin? Zum Teufel, zum Kuckuck? Notkühler? Für mich sind die Zahlen leider total unplausibel. Wir selber vertreiben keine Biogasanlagen, aber ich kenne (vom Weghören und Wegsehen) etliche, manche sind zwei oder drei Jahre alt.


    KEINE der Anlagen läuft störungsfrei, damit ist nicht gemeint, dass mal wie bei unseren Erdgas-BHKW ein Schlauch undicht ist oder andere Bagatellen, sondern ich meine damit, dass im optimalem Fall der Kundendienst 3x im Monat wegen Störungen an der Anlage ist, manchmal auch öfter... Ich glaube nicht, dass es ein Biogas-BHKW gibt, welches aufgrund dieses Sachverhalts Störung Störung Störung in der Praxis mehr als 7.000 Stunden läuft.


    Und noch eine interessante Zahl: 1x im Monat Wartung am BHKW, Dauer eine Stunde.... Wie geht das? Schaffen wir nicht, bei uns dauert je nach Anlage die Wartung 2-3 Stunden. Sind wir so langsam?

  • Die Wirkungsgrade stehen im Datenblatt :


    elektrischer Wirkungsgrad = 39% ( entspricht 60KW elt. Leistung )
    thermischer Wirkungsgrad = 37% ( entspricht 40KW therm. Leistung )
    Gesamtwirkungsgrad = 39+37 = 76% und an diesem Punkt muß ich das Datenblatt anzweifeln denn Leistungsangaben und Wirkungsgrade müssten in 100% = 108KW münden, tun sie aber nicht !!


    soweit klar ?