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Neue VDI-Richtlinie hilft bei der Planung und Dimensionierung

Absatz von KWK-Anlagen ist eingebrochen

26.04.2011, 00:00

Montage einer KWK-Anlage
Die Auslegung stellt an Planer hohe Anforderungen. © Lichtblick/ Manfred Witt

Nach dem Abbruch des Mini-KWK-Förderprogramms vor einem Jahr ist der Absatz von Mini-KWK-Anlagen deutlich zurückgegangen. Das geht aus einer aktuellen Herstellerbefragung der ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. und vorläufigen Zahlen vom Öko-Institut/ Energie & Management hervor. Während 2009 mit steigender Tendenz rund 4.400 Kraft-Wärme-Kopplungsgeräte (KWK) installiert wurden, waren es im Jahr 2010 nur noch rund 4.000. Für die beteiligten Branchen sei das ein herber Rückschlag auf dem Weg, diese energieeffizienten Anlagen verstärkt in den Markt zu bringen, berichtet die ASUE. Die Arbeitsgemeinschaft setzt sich für die Weiterentwicklung und weitere Verbreitung sparsamer und umweltschonender Technologien auf Erdgasbasis ein. Die Mitglieder sind Energieversorger.

"Die Folgen des Förderstopps sehen wir heute: Hersteller waren verunsichert und Hausbesitzer investierten 2010 deutlich weniger in diese innovative Technologien", sagt Dr. Andreas Auerbach, ASUE-Vorstandsmitglied. 2008 hatte die Bundesregierung ein Förderprogramm aufgelegt, um den in KWK-Anlagen erzeugten Strom in Deutschland bis 2020 auf dann 25 Prozent zu verdoppeln. Mit Erfolg: Wurden 2008 etwa 1.800 Mini-KWK mit einer elektrischen Leistung bis zu 50 KW in Betrieb genommen, waren Anfang 2010 schon über 10.000 Förderanträge eingegangen. Dann jedoch war der Fördertopf leer und die KWK-Förderung wurde auf Eis gelegt. Nun fordert die ASUE erneut "klare Signale von der Politik, beispielsweise mit einer Anschubförderung moderne Mini-KWK-Technologie zu unterstützen und damit einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten", sagt Auerbach.

Die ASUE führt an, dass sich durch Modernisierung und Ersatz der Heizungen in deutschen Häusern schnell und effizient CO2 einsparen lässt. Dazu könnten die besonders effizienten KWK-Anlagen oder auch stromerzeugenden Heizungen einen erheblichen Beitrag leisten. Sie produzieren gleichzeitig Wärme und Strom dezentral im eigenen Haus. Tatsächlich setzen immer mehr Heizungshersteller auf die KWK-Technik und präsentieren entsprechende Produkte für den Ein- und Zweifamilienhausbereich. Das Marktforschungsunternehmen Trendresearch prognostiziert, dass die Zahl der Mikro-KWK-Anlagen in Deutschland bis 2020 auf über 90.000 wachsen wird. 2009 betrug die Gesamtzahl der hierzulande installierten KWK-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis zu 15 kW den Marktforschern zufolge 26.500.

Mit dem Angebot an Mikro-KWK-Anlagen für den Einsatz in Ein- und Mehrfamilienhäusern sowie Kleingewerben steigen auch die Anforderungen an die Planer. Dieser Entwicklung trägt der Verein Deutscher Ingenieure mit der neuen VDI-Richtlinie 4656 Rechnung. Sie enthält Methoden für die Auslegung und Dimensionierung sowie die Auswahl geeigneter KWK-Geräte. Der Clou daran: Zur Richtlinie gehört auch ein Softwareprogramm, das den Planer bei allen notwendigen Berechnungen unterstützt.

Mikro-KWK-Anlagen arbeiten nach dem Kraft-Wärme-Kopplungsprinzip. Sie erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme. Genau das macht den Planungsprozess kompliziert, muss der Planer doch sowohl den Wärme- als auch den Strombedarf des Gebäudes sowie deren Verläufe über den Tag und über das Jahr in seine Betrachtungen einbeziehen und dabei auch die Wechselwirkungen zwischen allen Komponenten der Anlage berücksichtigen. Laut VDI ermöglicht es erst eine zeitlich hochaufgelöste Betrachtung der Wechselwirkungen zwischen den Komponenten, diese richtig zu dimensionieren, also beispielsweise festzulegen, wie hoch die thermische Leistung des Zusatzheizgerätes sein muss, um jederzeit eine ausreichende Wärmeversorgung sicherzustellen. Dieser Prozess sei bei manueller Bearbeitung komplex und zeitaufwändig. Die Richtline 4656 und das dazugehörige Berechnungsprogramm machen ein strukturiertes Vorgehen und eine rechnergestützte Auslegung von Mikro-KWK-Systemen möglich.

Dabei bauen die Methoden auf der Richtlinie 4655 auf, in der beschrieben wird, wie für bestimmte Standardobjekte wie Ein- oder Mehrfamilienhäuser Referenzlastprofile entwickelt werden. Dies ermöglicht den Vergleich verschiedener Mikro-KWK-Technologien und unterschiedlicher Komponentendimensionierungen unter gleichen Rahmenbedingungen. Auch dabei sowie bei der Erstellung der Referenzlastprofile wird der Planer durch das Berechnungsprogramm unterstützt. 

Von unserer Redakteurin Silke Thole

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