GuD-BHKW  - effizient wie ein große Kraftwerk

Je so höher die Temperatur einer Gasverbrennung ist, desto mehr Energie lässt sich in eine andere Energieform, z.B. Arbeit, umwandeln, es steigt der Wirkungsgrad. Ein guter Dieselmotor schafft heute bei einer 800°C heißen Verbrennung 36% Umwandlung.

Große Kraftwerksturbinen mit gut drei Meter Turbinen-Durchmesser nutzen eine Gasverbrennung bei 1.600°C, neue Werkstoffe ermöglichen bald mehr, der Wirkungsgrad wächst mit. Hier kommen Turbinenflügel aus Keramik und Verfahren innerer und laminarer Luftkühlung zum Einsatz - Technologien aus dem aktuellen Stand der Forschung.


Kleine Turbinen würden zerreißen

Es treiben bereits Turbinen kleine BHKW an. Sie brauchen bei nur 3cm Durchmesser so fein gearbeitete Flügel am Umfang, dass sie bei über 900°C verbrennen oder zerreißen würden. Eine innere Kühlung solcher feinen Teile oder die Ver­wen­dung von Keramik­legierungen ist nicht machbar.

Scheiben­turbinen bieten mehr Platz in den Scheiben, sie können schwerer und stabiler sein, ihre kompakte Form hält hohe Temperaturen aus, im Inneren ist Platz für Kühlung. 

Das über 1.000°C heiße Brenngas treibt zuerst die innovative Scheibenturbine an, das Abgas erzeugt mit 550°C Dampf für eine zweite Turbine, auch sie kann Strom erzeugen. Alle restliche Wärme wird für die Heizung genutzt.

So ist eine Stromkennzahl von 0,6 möglich, bislang liegt diese bei Mini-BHKW eher bei 0,2. Dabei ist das ganze System regelbar, die Gesamtleistung oder Heizung oder Strom werden dem Bedarf angepasst, eine so genannte Strom- und Wärmeführung ist möglich.

Im Dauerbetrieb - 8000h im Jahr

Die Ansprüche sind extrem: Haustechnik muss durch Türen und in jeden Hauskeller passen, kein Bauteil darf über 150kg wiegen. Im Keller aufgestellt, muss die Anlage auf 60cm x 80cm und zu allen anderen Geräten im Haus passen. Genug Platz für die Wartung soll übrig bleiben.
Natürlich darf das äußere Gehäuse im Keller niemals zu heiß werden - mehr als 30°C sind nicht akzeptabel. Und das alles 8000 Stunden ohne Unter­brechnung am Stück, erst dann gibt's eine Wartung und erst dann wurde genug Strom erzeugt, dass sich die Anlage dadurch selbst finanziert. Danach verdient sie Geld: mindestens zwölf Jahre lang.

Das ist mit einer sehr komplexen digitalen Steuerung machbar. Denn betrachtet man alle Bauteile, die in der Anlage Energie umwandeln, sieht man, wieviele Prozesse parallel laufen und sich beeinflussen. 

Die Optimus meine Energie GmbH programmiert und produziert nicht nur Regelcomputer für Haustechnik, sondern auch für ganze Stadtteile. Während im Hochtemperatur-BHKW drei Energie­umwandler und zwei Ver­brau­cher und der Ge­fahren­schutz gesteuert werden müssen, sind es in einem Stadtteil mehrere Dut­zend Anbieter und mit Elektro­autos vielleicht mehrere Hundert Ab­nehmer. Auch sie lassen sich wie eine Anlage koordinieren. Denn gerade Elektro­mobilität wird viel mehr Strom benötigen, als bisher. Für diese Pro­duzen­ten-­Ver­brau­cher-Netze ist die in­no­vative Anlage optimal ausgelegt.

Optimus aus Regensburg wird die innovative Steuerung herstellen, das Gehäuse und seine Kühlung sowie Montage und Service entwickeln, die TH Wildau konstruiert den Turbinensatz, Josch Strahlschweiß-Technik und die TC Techno entwickeln und bauen Brennkammer, Turbinen und Dampferzeuger.

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