Wird in einer Anlage gleichzeitig Wärme und Strom - also Kraft - erzeugt, so spricht man von einer Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Geschieht dies in einer kompakten Anlage und nicht in einem Heizkraftwerk, so handelt es sich dabei um ein Blockheizkraftwerk (BHKW).
Blockheizkraftwerk (BHKW)
Blockheizkraftwerke (BHKW) sind stationäre Motoren oder Gasturbinen, die dezentral für Versorgungsobjekte Strom und Wärme bereitstellen.
Erdgas ist Voraussetzung für die Brennstoffzelle! Energielieferant der Brennstoffzelle ist Wasserstoff. Wasserstoff ist das häufigste Element in der Natur, er ist Bestandteil aller organischen Verbindungen. Auch Erdgas besteht neben Kohlenstoff aus Wasserstoff. In Reinform kommt Wasserstoff allerdings in der Natur nicht vor. Aus diesem Grund wird für die Brennstoffzelle Erdgas eingesetzt. Als emissionsärmster fossiler Brennstoff eignet es sich gut zur Gewinnung reinen Wasserstoffs. So wird im Gerät Wasserstoff aus dem zugeführten Gas separiert. Dazu werden an erster Stelle die Schwefelverbindungen abgeschieden. Ein vorgeschalteter Reformer wandelt anschließend das Gas durch einen Katalysator in Kohlen- monoxid und Wasserstoff um. In einer anschließenden Gasreinigung erfolgt die Umwandlung von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid. Je nach Bedarf kann mit Erdgas H, E- oder LL-Gas betrieben werden. Quelle: Viessmann.
Brennstoffzellenheizung
Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung bildet die Grundlage für das sogenannte Mikro-KWK - die Brennstoffzelle. Neben Strom erzeugt die Brennstoffzelle auch Wärme, die wiederum zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt werden kann. Besonders gut geeignet für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern. Bemerkenswert: einfache Installation der Brennstoffzellen- heizung! Aufbau und Funktion der Brennstoffzelle: Neben dem Brennstoffzellenmodul bestehen diese Wärmeerzeuger außerdem aus einem Gas-Brennwertgerät, das zur Spitzenlastdeckung dient, einer witterungsgeführten Regelung sowie einem Warmwasserspeicher. Ein Brennstoffzellenmodul besteht aus den sogenannten Stacks, auf denen sich die Zellen befinden, einem Inverter und einem Reformer, der den benötigten Wasserstoff aus Erdgas extrahiert. Sauerstoff und aus Erdgas gewonnener Wasserstoff, dies sind die beiden Komponenten, die benötigt werden, um mittels des Brennstoffzellen-Heizgerätes Strom und Wärme zu erzeugen. Die chemische Reaktion dieser beiden Stoffe wird als “kalte Verbrennung” bezeichnet und spielt sich zwischen zwei Elektroden ab. An der Anode wird Wasserstoff hinzugeführt. Anschließend wird dieser von einem Katalysator in negative Elektronen und positive Wasserstoffionen aufgespalten. Die Elektronen wandern über einen elektrischen Leiter zur Kathode, wodurch Strom entsteht. Zeitgleich erreichen die positiv aufgeladenen Ionen durch den Elektrolyten (Ionen- Austausch-Membran) zur Kathode. Dort reagieren sie mit Sauerstoff, wodurch Wärme freigesetzt wird. Der Prozess verläuft sehr schadstoffarm und ist schonend für die Umwelt.
Einfacher gesagt läuft z. B. in einem Zweifamilienhaus oder in einer Schule ein Motor, der Strom erzeugt und Wärme abgibt. Dieser Strom wird im Gebäude genutzt, überschüssiger Strom in das Netz der allgemeinen Versorgung abgegeben (und vergütet) und die Abwärme des Motors in den Heizungs- kreislauf eingespeist. Die BHKW-Anlagen werden nach dem Wärmebedarf des Versorgungsobjektes ausgelegt. Für die Wirtschaftlichkeit von Blockheizkraft-Anlagen ist dabei eine hohe Betriebs- stundenzahl sowie ein hoher Anteil an Eigennutzung der erzeugten Strommenge im Versorgungsobjekt wichtig.
Blockheizkraftwerk (BHKW)
Blockheizkraftwerke (BHKW) sind stationäre Motoren oder Gasturbinen, die dezentral für Versorgungsobjekte Strom und Wärme bereitstellen. Einfacher gesagt läuft z. B. in einem Zweifamilienhaus oder in einer Schule ein Motor, der Strom erzeugt und Wärme abgibt. Dieser Strom wird im Gebäude genutzt, überschüssiger Strom in das Netz der allgemeinen Versorgung abgegeben (und vergütet) und die Abwärme des Motors in den Heizungs- kreislauf eingespeist. Die BHKW-Anlagen werden nach dem Wärmebedarf des Versorgungsobjektes ausgelegt. Für die Wirtschaftlichkeit von Blockheizkraft-Anlagen ist dabei eine hohe Betriebs- stundenzahl sowie ein hoher Anteil an Eigennutzung der erzeugten Strommenge im Versorgungsobjekt wichtig.
Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung bildet die Grundlage für das sogenannte Mikro-KWK - die Brennstoffzelle. Neben Strom erzeugt die Brennstoffzelle auch Wärme, die wiederum zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt werden kann. Besonders gut geeignet für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern. Bemerkenswert: einfache Installation der Brennstoffzellen- heizung! Aufbau und Funktion der Brennstoffzelle: Neben dem Brennstoffzellenmodul bestehen diese Wärmeerzeuger außerdem aus einem Gas-Brennwertgerät, das zur Spitzenlastdeckung dient, einer witterungsgeführten Regelung sowie einem Warmwasserspeicher. Ein Brennstoffzellenmodul besteht aus den sogenannten Stacks, auf denen sich die Zellen befinden, einem Inverter und einem Reformer, der den benötigten Wasserstoff aus Erdgas extrahiert. Sauerstoff und aus Erdgas gewonnener Wasserstoff, dies sind die beiden Komponenten, die benötigt werden, um mittels des Brennstoffzellen-Heizgerätes Strom und Wärme zu erzeugen. Die chemische Reaktion dieser beiden Stoffe wird als “kalte Verbrennung” bezeichnet und spielt sich zwischen zwei Elektroden ab. An der Anode wird Wasserstoff hinzugeführt. Anschließend wird dieser von einem Katalysator in negative Elektronen und positive Wasserstoffionen aufgespalten. Die Elektronen wandern über einen elektrischen Leiter zur Kathode, wodurch Strom entsteht. Zeitgleich erreichen die positiv aufgeladenen Ionen durch den Elektrolyten (Ionen- Austausch-Membran) zur Kathode. Dort reagieren sie mit Sauerstoff, wodurch Wärme freigesetzt wird. Der Prozess verläuft sehr schadstoffarm und ist schonend für die Umwelt. Erdgas ist Voraussetzung für die Brennstoffzelle! Energielieferant der Brennstoffzelle ist Wasserstoff. Wasserstoff ist das häufigste Element in der Natur, er ist Bestandteil aller organischen Verbindungen. Auch Erdgas besteht neben Kohlenstoff aus Wasserstoff. In Reinform kommt Wasserstoff allerdings in der Natur nicht vor. Aus diesem Grund wird für die Brennstoffzelle Erdgas eingesetzt. Als emissionsärmster fossiler Brennstoff eignet es sich gut zur Gewinnung reinen Wasserstoffs. So wird im Gerät Wasserstoff aus dem zugeführten Gas separiert. Dazu werden an erster Stelle die Schwefelverbindungen abgeschieden. Ein vorgeschalteter Reformer wandelt anschließend das Gas durch einen Katalysator in Kohlenmonoxid und Wasserstoff um. In einer anschließenden Gasreinigung erfolgt die Um- wandlung von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid. Je nach Bedarf kann mit Erdgas H, E- oder LL-Gas betrieben werden. Quelle: Viessmann.
Brennstoffzellenheizung