Zentral und dezentral
Mikro-KWK-System für Privatkunden
Mit dem „HomePower“-Mikro-KWK-System steigt RWE Effizienz in Zusammenarbeit mit Vaillant Deutschland in den Markt für die dezentrale Energieversorgung von Privatkunden ein. Die Kernelemente der stromerzeugenden Heizung sind ein „ecoPOWER 4.7“-Blockheizkraftwerk von Vaillant sowie eine von RWE entwickelte „ControlBox“, die das Energiemanagement für den Kunden übernimmt.
Intelligente Regeltechnik
Die Anlage wird nach dem Strom- und Wärmebedarf des Kunden gesteuert. Außerdem ist sie bereits dafür ausgelegt, künftig überschüssigen Ökostrom aus dem Netz in Form von Wärme zu speichern und zu nutzen. Die Regeltechnik dafür wurde gemeinsam mit der Fraunhofer Gesellschaft Duisburg entwickelt. Stromspitzen, die nicht aus der Mikro-KWK-Anlage gedeckt werden können, werden durch den Bezug von Ökostrom ergänzt. Insgesamt lässt sich auf diese Weise nach Angaben von RWE der Primärenergieverbrauch eines Gebäudes um mehr als ein Drittel verringern und der CO2-Ausstoß um bis zu 50 % reduzieren. Zum Marktstart will RWE Effizienz zunächst bis zu 50 Anlagen in Nordrhein-Westfalen installieren. Diese Anlagen werden messtechnisch besonders begleitet und ausgewertet. Die Anlage eignet sich typischerweise für Kunden mit einem Wärmebedarf ab 60000 kWh/a. Kunden können die Anlage entweder als Contracting-Lösung oder komplett erwerben. RWE Effizienz plant, ab 2012 auch kleinere Mikro-KWK-Anlagen speziell für Einfamilienhäuser anzubieten.
„Mit Contracting senken wir für den Hauseigentümer die Investitionsschwelle beim Ersatz seiner alten Heizung. Gleichzeitig wird er zum Stromerzeuger. Und zum Stromspeicher. Denn das System kann auch zeitweise Stromüberschüsse aus erneuerbaren Energien aus dem Netz zuhause einspeisen und zum Heizen einsetzen“, erläutert Ingo Alphéus, Vorsitzender der Geschäftsführung der RWE Effizienz GmbH. „Dabei setzen wir auf die Kraft-Wärme-Kopplungs-Technik unseres Partners Vaillant und das qualifizierte Fachhandwerk, unter Wahrung der etablierten Vertriebskanäle. Heiztechnikhersteller, Fachhandwerk und Energieversorger müssen an einem Strang ziehen, wenn die Energiewende zuhause funktionieren soll. Um die Energiewende zu schaffen, müssen auch die Privateigentümer mit ins Boot; wenn nur Kommunen und die Industrie auf KWK-Technik setzen, ist das zu wenig.“
Teil eines virtuellen Kraftwerks
Neben einer Energieversorgung für den Kunden soll das Mikro-KWK-System künftig auch als Teil eines virtuellen Kraftwerks zu einer höheren Stabilität des Stromnetzes beitragen. Bereits heute kommt es zeitweise zu einem Überangebot an Ökostrom. Konventionelle wärmegeführte KWK-Anlagen erzeugen trotzdem weiterhin Strom. Im Gegensatz dazu schaltet sich das RWE-Mikro-KWK in diesem Fall ab und speichert den überschüssigen Strom mit Hilfe eines Heizstabs in Form von Wärme. Auf diese Weise wird das Netz entlastet und ein Beitrag zur Integration erneuerbarer Energien geleistet. Zudem kann Strom erzeugt und ins Netz abgegeben werden.
Zwei Angebotsmodelle
Mit zwei Angebotsmodellen richtet sich RWE HomePower an Eigentümer von großen Ein- und Zweifamilienhäusern sowie kleinen Mehrfamilienhäusern mit einem Wärmebedarf ab 60000 kWh/a. Die Investition in Höhe von ca. 40000 € beinhaltet ein Mikro-KWK-Modul, einen Multifunktionsspeicher für Heizung und Warmwasser, einen Spitzenlast-Brennwertkessel sowie die komplette Installation. Beim „Contracting-Modell“ zahlt der Kunde einen einmaligen Investitionszuschuss von 5000 € sowie eine monatliche Grundgebühr zwischen 30 und 40 €. Dafür finanziert, errichtet und betreibt RWE Effizienz die Anlage. Beim Modell „Betriebsoptimierung“ investiert der Kunde selbst und übergibt den Betrieb des Systems dann an RWE Effizienz. In beiden Fällen erhält der Kunde im Gegenzug Strom und Wärme zu attraktiven Konditionen. Während der Vertragslaufzeit von zehn Jahren übernimmt das Dortmunder Unternehmen die Kosten für Wartung, Service und die Instandhaltung aller Anlagenkomponenten.
Die Technik
Nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung erreicht das mit Erdgas betriebene KWK-Gerät einen Gesamtwirkungsgrad von über 90 %. Aufgrund der modulierenden Betriebsweise kann das System seine Leistung dabei im Bereich von 1,5 bis 4,7 kW elektrisch und von 4,0 bis 12,5 kW thermisch jederzeit an den aktuellen Bedarf anpassen. So wird ein vorzeitiges Abschalten aufgrund eines zu geringen Energieverbrauchs verhindert und ein deutlich höherer Anteil des erzeugten Stroms auch selbst genutzt. Weiter optimiert werden die Laufzeiten der Mikro-KWK-Anlage durch einen mit 850 l großzügig dimensionierten Multifunktionsspeicher. So kann zu Spitzenverbrauchszeiten im Haus auch dann Strom produziert werden, wenn kein direkter Wärmebedarf vorliegt, indem die Überschusswärme in den Speicher eingekoppelt wird.
Die „ControlBox“ sorgt für eine optimale Bereitstellung von Strom und Wärme ganz nach den Bedürfnissen des Kunden. Um den Reststrombezug aus dem Netz zu minimieren, werden hier die zeitlichen Stromverbräuche des Gebäudes erfasst und mit den Laufzeiten der Mikro-KWK-Anlage synchronisiert. Bei dieser Eigenverbrauchsoptimierung spielt die Leistungsmodulation der Mikro-KWK-Anlage eine entscheidende Rolle. Gleichzeitig schafft die Regelung durch die Visualisierung des Energieverbrauchs und des Anlagenbetriebs maximale Transparenz für den Kunden. Über das Internet kann sich der Kunde hier sämtliche Daten zu Heizung, Warmwasser und Strom in selbstdefinierten Zeiträumen anzeigen lassen. Damit erhält dieser nicht nur einen vollständigen Überblick der Arbeitsweise des Systems, sondern auch über das eigene Verbrauchsverhalten. Weiterhin stellt die „ControlBox“ sicher, dass der im Wärmespeicher integrierte Heizstab zukünftig überschüssigen Wind- und Solarstrom verwendet. Auf Basis von Informationen zum Stromangebot im Netz entscheidet die Regelung dabei, wann die Wärmeerzeugung aus Ökostrom energetisch und wirtschaftlich sinnvoll ist.
