Energieproduktion Bestand BHKW 60kW errechnen?

Diese Seite verwendet Cookies. Durch die Nutzung unserer Seite erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies setzen. Weitere Informationen

  • 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:

    MotortypSISU-Schnell
    Hubraum 4,4 Liter
    Zylinder4 in Reihe
    Drehzahl1500 min -1
    GeneratorStamford Synchron 1000 kVA
    mechanische Leistung64 kW
    mechanischer Wirkungsgrad42 % nach DIN 3046
    elektronische Leistung60 kW
    elektronischer Wirkungsgrad 39 % nach DIN3046
    thermische Leistung40 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
    Pöl BHKW Tiger †
    Pöl BHKW Raptor †
    Ecopower 1.0
    Solarthermie 27m² Heat-Pipe-Röhren
    PV Anlage 1,8kWp Solarmax 2000C 15xKaneka k120
  • 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,

    momo2287 schrieb:

    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
    Pöl BHKW Tiger †
    Pöl BHKW Raptor †
    Ecopower 1.0
    Solarthermie 27m² Heat-Pipe-Röhren
    PV Anlage 1,8kWp Solarmax 2000C 15xKaneka k120
  • alikante schrieb:

    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...
    Thomas Deus
    -Geschäftsführer-
    Fa. GO BHKW GmbH
    Trinenkamp 50, 45889 Gelsenkirchen
    www.go-bhkw.de
  • alikante schrieb:

    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.
  • momo2287 schrieb:

    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 ?? 2-g.com/module/dateidownload/01_ES_0606.pdf
    Pöl BHKW Tiger †
    Pöl BHKW Raptor †
    Ecopower 1.0
    Solarthermie 27m² Heat-Pipe-Röhren
    PV Anlage 1,8kWp Solarmax 2000C 15xKaneka k120
  • alikante schrieb:

    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 JahrStd.12
    Laufzeit pro Jahr, effektivStd. 8748
    Thermische Leistung kW40
    Elektronische LeistungkW60
    Thermische Leistung pro JahrkWh349.920
    Risikoabschlag Wärme 15% kWh52.488
    Wärmebedarf für FermenterkWh139.968
    Elektronische Leistung pro JahrkWh524.880
    Risikoabschlag Strom 15%kWh78.732
    Verfügbar WärmekWh157.464
    Verfügbar StromkWh446.148

    Kommt das wohl in etwas der Realität nahe?

    Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von momo2287 ()

  • hi

    momo2287 schrieb:

    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

    momo2287 schrieb:

    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 :


    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
    Pöl BHKW Tiger †
    Pöl BHKW Raptor †
    Ecopower 1.0
    Solarthermie 27m² Heat-Pipe-Röhren
    PV Anlage 1,8kWp Solarmax 2000C 15xKaneka k120
  • alikante schrieb:

    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?


    alikante schrieb:

    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:

    Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von momo2287 ()

  • 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?
    Thomas Deus
    -Geschäftsführer-
    Fa. GO BHKW GmbH
    Trinenkamp 50, 45889 Gelsenkirchen
    www.go-bhkw.de
  • 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 ?
    Pöl BHKW Tiger †
    Pöl BHKW Raptor †
    Ecopower 1.0
    Solarthermie 27m² Heat-Pipe-Röhren
    PV Anlage 1,8kWp Solarmax 2000C 15xKaneka k120
  • momo2287 schrieb:

    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
    Abgesehen davon, dass der Begriff elektronischer Wirkungsgrad Schmerzen bereitet (wurde ja schon angemerkt), lese ich das so, dass die Büchse 40 + 27 = 67 kW thermisch hat und der WG bei thermischen 31+12=19% liegt. Meiner Meinung nach liegt hier das Problem darin, dass jemand, der keine Ahnung hat, jemandem eine Aufgabe gestellt hat, der auch keine Ahnung hat. Also kann man momo2287 nur dahingehend beruhigen, dass das Ergebnis, egal wie es aussieht, nur richtig sein kann und unser Land demnächst einen neuen Master hat, der dann hoffentlich im Staatsdienst komplexe Projekte als Ingenieur betreut.
    Thomas Deus
    -Geschäftsführer-
    Fa. GO BHKW GmbH
    Trinenkamp 50, 45889 Gelsenkirchen
    www.go-bhkw.de
  • Hans_Dampf schrieb:

    lese ich das so, dass die Büchse 40 + 27 = 67 kW thermisch hat und der WG bei thermischen 31+12=19% liegt.
    nun hast Du mich komplett abgehangen !!!

    Ironiemodus AN

    Folgende Angaben dürfen "frei gusto" miteinander zusammengewürfelt werden

    Leistungen : 108KW ; 60KW ; 40KW , 27KW ; 13KW
    Wirkungsgrade : 39% ; 37% ; 25% ; 12%
    Benennung : Eta elt. ; Eta therm. ; Eta gesamt ; P therm. ; P elt.

    Ironie AUS

    ich tippe : 27KW+13KW=40KW=P therm. 25%+12%=37%=eta therm.
    Pöl BHKW Tiger †
    Pöl BHKW Raptor †
    Ecopower 1.0
    Solarthermie 27m² Heat-Pipe-Röhren
    PV Anlage 1,8kWp Solarmax 2000C 15xKaneka k120
  • Hans Dampf macht seinem Namen alle Ehren. Ich verstehe auch nicht wirklich, wie du auf deine Interpretation kommst.

    Zu meiner Schande muss ich gestehen, dass ich etwas vertauscht habe... :pinch:

    Hier mal das Datenblatt, dass wir vllt daraufhin eine Lösung finden, die alle beruhigt.




    Es handelt sich um die Anlage in der Mitte. Es sind jeweils 60kW (therm. und elektrisch!!!)


    Wenn jemand so nett wäre und nochmal was dazu sagen könnte, wäre ich dankbar :)

    Edit: Es geht immernoch darum, wieviel Energieaukommen in kWh ich bei max. Produktion/Leistung (whatever) der Anlage bei 1.800 l Gülle im Jahr erwarten kann...
  • schönen guten Morgen,

    ja manchmal gehts mit den Pferden durch, leider.
    Momo Du könntest zur Entspannung der Situation mal erklären warum Du eine solch komplexe Berechnung ohne hinreichende Grundkenntnisse überhaupt anstellst ( anstellen mußt ? ) und welchen Master Du am Ende machst ??

    Danke für das Datenblatt, es entspricht im Grunde dem 2G Aggregat welches ich im Beitrag 7 verlinkt habe. Ja da hast Du einiges durcheinandergebracht bzw. falsch abgeschrieben ;) mit der Gesamtfeuerungsleistung 153KW passen nun auch die Wirkungsgrade zusammen.

    Es handelt sich um einen Zündstrahlmotor der permanent flüssigen Treibstoff (Biodiesel,Heizöl) einspritzt. Damit ist er nach aktuellem EEG nicht mehr förderfähig.
    Uns sagt das Datenblatt weiter das 5,2% der Gesamtfeuerungsleistung zugekauft werden müssen, also 10KWh ( etwa 1Liter ) pro Vollaststunde.
    Hast Du noch mehr Dokumente zum hochladen evt. Datenblatt/Expose vom Fermenterhersteller ??

    Um dem Ergebnis näher zu kommen solltest Du noch folgendes in Erfahrung bringen :

    - Betriebsdaten der letzten 10 Jahre ( Wärme, Strom )
    - wird Überschüssige Wärme weggekühlt ??
    - verbrauchen die Nebenaggregate den selbst produzierten Strom oder beziehen sie Netzstrom ?


    Bereits ohne diese Zahlen zu kennen kann ich sagen das es ohne Investitionen in 2020 Aus und Vorbei ist. Das BHKW hat dann 160.000h auf dem Buckel und ist mit einem Eta von 78% mehr als Schlecht ( war damals so gewollt wegen Maximaler Stromproduktion ). Für die Eigenversorgung des Hofes mit Strom und Wärme ist es außerdem viel zu Groß.
    Am besten wäre ein neues kleineres BHKW und den Rest des Gases auf Erdgasstandart aufbereiten und ins Gasnetz speisen - nur scheint mir der Hof dafür zu "mickrig" zu sein. Und dann wäre noch die Frage des baulichen Zustandes der restlichen Anlagenteile, 20Jahre Dauerbetrieb gehen nicht spurlos vorbei.

    Grüße Marcus
    Pöl BHKW Tiger †
    Pöl BHKW Raptor †
    Ecopower 1.0
    Solarthermie 27m² Heat-Pipe-Röhren
    PV Anlage 1,8kWp Solarmax 2000C 15xKaneka k120
  • Uiuiui, das sind sehr viele Informationen und ich denke, ich habe nicht die Zeit das alles genau zu analysieren :(

    Mein Master dreht sich im genauen um die Konzipierung von Gebäuden auf zukunftssichere Ausrichtung. Heißt, es geht um Nachhaltigkeit, Ressourcen Schonung, geringe Emissionen usw.

    Und meine Thesis dreht sich um eben diesen Hof, mit der hier umstrittenen Biogas-Anlage, die leider Gottes Herzstück des Hofs ist und daher so viel Aufmerksamkeit von mir bekommt. Wie schon erwähnt, habe ich Alternativen zum "Insel-Betrieb" durchdacht und bin dann zu der Entscheidung zu kommen, die Anlage so weiterlaufen zu lassen und von einer Folgeförderung abzusehen- Hinzu kommt (ich bin von haus aus Architektur Studentin) ein Entwurf, der den Hof energetisch und konzeptionell ergänzen soll. Hierfür wird natürlich auch Strom und Wärme gebraucht. Daher meine Frage, wieviel die Biogas Anlage (wirklich nur so ca. mit ganz vielen Abschlägen zwecks alter Technik etc.) mir an Energie geben kann....damit ich den Entwurf planen kann. Daher habe ich auch leider nicht die Zeit, mich jetzt tagelang hinzusetzen und 20 Jahre Abrechnungen dokumentieren etc. Das würde leider den Rahmen sprengen, da noch viele andere Arbeiten auf mich warten.

    Die Idee mit dem neuen kleinen BHKW ist gut, aber wieso nicht einfach die alte Anlage weiternutzen noch ein paar Jahre und evt auf Teillast laufen lassen?

    Danke dir schon mal für dein Engagement! :)