Kälte aus Wärme steigert Gesamtenergieeffizienz

Die Wirtschaftlichkeit vieler Mini-BHKW-Anlagen beruht weitgehend auf der Förderung nach dem KWK-Gesetz sowie dem Marktanreizprogramm (MAP) des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle ­(BAFA). Danach werden kleine Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit bis zu 10 000 € gefördert. Durch die Haushaltssperre für dieses Marktanreizprogramm ist die Förderung seit Sommer 2010 ausgesetzt mit dem Hinweis, die Mittel seien vollständig ausgeschöpft. Fachleute gehen davon aus, dass sich durch den Wegfall der BAFA-Zuschüsse die Amortisationszeit von Mini-KWK-Anlagen um mehr als ein Jahr verlängert.

Eine Möglichkeit, die Wirtschaftlichkeit geplanter und bestehender Mini-BHKW zu verbessern, besteht in der Koppelung mit einer Absorptionskälteanlage. Diese Kraft-Wärme-Kälte-Koppelung (KWKK), auch TriGeneration genannt, hat den Vorteil, die Volllaststunden der normalerweise heizungsgeführten BHKW-Anla­gen um 1000 bis 2000 h/a zu erweitern. Damit kann sowohl die Gesamteffizienz als auch die CO₂-Bilanz von BHKW-Anlagen verbessert werden.

KWKK-Anlagen sind besonders wirt­schaftlich in Gebäuden, die mög­lichst ganzjährig einen gleich­bleibenden Bedarf an Strom, Wärme bzw. Kälte benöti­gen, zum Beispiel Krankenhäuser, Hotels, hochausgestattete Bürogebäude, Sparkassen- und Bankgebäude, kommunale Liegen­schaften sowie gewerbliche und industrielle Fertigungsstätten. Wichtig ist, dass die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage zum Nutzungsprofil des Gebäudes passt, also möglichst exakt dimensioniert ist. Voraussetzung für einen kontinuierlichen Betrieb sind ausreichend dimensionierte Energiepuffer in Form von Warm- und Kaltwasserspeichern sowie Regelungsstrategien, die das Energiespeichervermögen des Gebäudes mit einbeziehen.

Einen zusätzlichen Impuls für KWK-Anlagen erwartet die Branche durch den Ausbau des Stromnetzes zum „Smart Grid“. Die oft in Teillast betriebenen BHKW könnten in Verbindung mit einem intelligenten Stromnetz über entsprechende preisreaktive Anfragen bei den BHKW-Betreibern kurzfristig Spitzenstrom zur Verfügung stellen. Auch in solchen Fällen sorgt die Absorptionskälteanlage für eine sinnvolle Nutzung der Abwärme, da Strombedarfsspitzen vermehrt in der warmen Jahreszeit auftreten. 

Zur Verdeutlichung der TriGene­ra­tion-Funktion hat die Yazaki Europe Ltd. ein animierbares Prinzipschema einer Kraft-Wärme-Kälte-Koppelungsanlage auf ihrer Homepage veröffentlicht (http://www.yazaki-airconditioning.com/fileadmin/templates/img_airconditioning/swf/de/1008_cchp_trigen_DE.html).

Yazaki gilt als einer der erfahrendsten Anbieter von kompakten Warmwasser-angetriebenen Ab­sorp­tions­kältemaschinen. Welt­weit sind über 100 000 Yazaki-Absorber installiert, davon über 3000 in den Märkten der EU. Das Spektrum der kompakten, thermisch angetriebenen Kältemaschinen reicht von 17,5 kW bis 105 kW Kälte­leistung. Eine Besonderheit des Produktprogramms stellen die beiden kleinen Absorber mit 17,5 kW und 35 kW Nennkälteleistung dar, die verstärkt in Anlagen für solare Kühlung oder in Kombination mit Klein-BHKW eingesetzt werden.