Wie betreibt man Mini-KWK-Anlagen optimal? 

Mini-Kraft-Wärme-Kopplung für Wohngebäude

Im Rahmen des Projekts untersuchte das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) verschiedene Mini-Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (Mini-KWK) für den Einsatz in Wohngebäuden. Diese Anlagen eignen sich insbesondere zur Versorgung kleinerer Mehrfamilienhäuser mit Wärme und Strom. Ziel des Projekts war es, die wirtschaftlichen und ökologischen Eigenschaften unterschiedlicher Systeme zu vergleichen und geeignete Betriebsstrategien zu entwickeln.

Vergleich unterschiedlicher Technologien und Brennstoffe

Die untersuchten Anlagen unterschieden sich vor allem in ihrer Antriebsweise und den eingesetzten Brennstoffen. Während Brennstoffzellen Strom und Wärme durch eine elektrochemische Reaktion erzeugen, arbeiten andere Mini-KWK-Anlagen mit Motoren oder Stirlingmotoren. Auch bei den Brennstoffen gibt es Unterschiede: Brennstoffzellen benötigen hochwertig aufbereitetes Gas, während Stirlingmotoren mit unterschiedlichen Brennmaterialien betrieben werden können. Um die Systeme zu bewerten, simulierten die Forschenden den Energiebedarf eines Fünfpersonenhaushalts.

Betriebsstrategien für die Energieversorgung

Im Rahmen der Simulationen verglichen die Fachleute, welchen Beitrag die verschiedenen Anlagen zur Stromversorgung und zum Primärenergiebedarf eines Wohngebäudes leisten können. Darüber hinaus entwickelten sie ein Betriebsführungssystem, das eine zuverlässige Versorgung sowohl bei stromgeführtem als auch bei wärmegeführtem Betrieb unterstützen soll.