B.Eng. Simon Tyzler
Datum des Kolloquiums: 27. Mai 2011
In Kooperation mit: 2G Energietechnik GmbH, Heek
Das Bestreben der Abschlussarbeit ist, mögliche Energieeinsparungspotentiale durch die Nutzung und Kombination endlicher und alternativer Energiequellen aufzuzeigen.
Für die theoretische Untersuchung zur Einbindung eines BHKWs in Kombination einer Luft/Wasser-Wärmepumpe ist hierzu ein großes Freizeitbad herangezogen worden.
Voraussetzung für die Kombination mit der Wärmepumpe ist die G-Box 50, ein erdgasbetriebenes Klein-BHKW.
Ein einzelnes BHKW mit ähnlicher Nutzwärmeleistung dient als zusätzlicher Vergleich um eine weitere Einbindungsmöglichkeit aufzuzeigen.
Beide Möglichkeiten sind in der Abschlussarbeit im Hinblick auf Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit geprüft und berechnet worden.
Mit Hilfe des Jahresenergieverbrauchs des Freizeitbades ist die Grundlastabdeckung für den Betrieb der beiden Einbindungsmöglichkeiten definiert worden.
Der hohe Wärmebedarf des Freizeitbades hat gezeigt, dass eine Grundlastabdeckung durch eine zusätzliche G-Box 50 in Kombination mit der Wärmepumpe sinnvoll erscheint.
Die Wärmepumpe ist einerseits für die Rücklauftemperaturanhebung eingesetzt worden, da diese die vorgegebene Soll-Vorlauftemperatur nicht erreichen kann. Andererseits ist zudem eine einfache hydraulische und regelungstechnische Einbindung möglich.
In der Wirtschaftlichkeitsberechnung sind zunächst die Energiebezugskosten der Bestandsanlage im alleinigen Betrieb bestimmt worden.
Durch den Einsatz der beiden Einbindungsmöglichkeiten und die daraus neu entstehenden Energiebezugskosten lassen sich nun die Energiebezugskostenersparnisse berechnen.
Da von einem optimalen Dauerbetrieb ausgegangen worden ist, fällt die Energiebezugskostenersparnis sehr positiv aus.
Die Berechnung hat gezeigt, dass sowohl die Grundlastabdeckung durch ein einzelnes BHKW als auch die Grundlastabdeckung durch die Kombination von BHKW und Luft/Wasser-Wärmepumpe wirtschaftlicher ist, als der alleinige Betrieb der Bestandsanlage.
Bei genauerer Betrachtung im vorliegenden Untersuchungsfall ist jedoch zu erkennen, dass BHKW und Luft/Wasser-Wärmepumpe in direkter Kombination nicht sinnvoll betrieben werden können. Grund dafür ist, dass BHKW und Luft/Wasser-Wärmepumpe eine optimale Nutzung auf unterschiedlichen Temperaturniveaus erreichen.
Ein unabhängiger Betrieb beider Systeme in unterschiedlichen Einsatzbereichen ist durchaus denkbar.
Die Wärmepumpe kann beispielsweise im Sommerbetrieb zur Außenbeckentemperaturerwärmung, zur Fußbodenbeheizung im Sanitärbereich der Duschen und im Umkleidebereich eingesetzt werden.
Anzumerken ist, dass es sich in der vorliegenden Untersuchung ausschließlich um eine theoretische Berechnung einer Einbindung von BHKW und Wärmepumpe handelt. Die Grundlagen einzelner Berechnungsschritte beruhen zum Teil auf Annahmen.
Dennoch zeigt die Abschlussarbeit tendenziell das Energieeinsparpotential in der parallelen Nutzung endlicher und alternativer Energiequellen.