26.03.2013

Oel-Waerme-Institut GmbH

Wirkungsgrad von BHKW durch Reformierung steigern

Die Marktchancen und die Umweltbilanz von kleinen und mittleren Blockheizkraftwerken (BHKW) mit Gasmotoren entscheidend zu verbessern, sind Ziele eines gemeinsamen Entwicklungsprojektes des OWI Oel-Waerme-Instituts und des Motorenspezialisten ECC Automotive GmbH. Der mit etwa 35 % vergleichsweise geringe elektrische Wirkungsgrad von BHKW-Motoren mit einer elektrischen Nennleistung von bis zu 50 kW soll durch Einsatz eines Reformierungsprozesses auf über 40 % steigen.

So könnte mit weniger Erdgas die gleiche Menge an elektrischer Energie erzeugt und die CO2-Emissionen verringert werden. Damit wären dezentrale, kleine und mittlere BHKW etwa so effizient wie die leistungsstärkeren BHKW mit Großgasmotoren ab 100 kWel und dadurch wirtschaftlicher, umweltschonender und marktfähiger. Der technische Ansatz besteht darin, die Abwärme des Motors für die Umwandlung von Erdgas in ein wasserstoffreiches Gas zu nutzen. Dazu wird das technische Verfahren der Dampfreformierung eingesetzt. Hierdurch steigt der Energiegehalt des Gases um zirka 20 %, was somit den elektrischen Wirkungsgrad der Gesamtanlage erhöht.

Das Gesamtsystem, bestehend aus einem Verbrennungsmotor zur Stromerzeugung, einem Reformer und den benötigten Nebenaggregaten, wird von ECC und OWI gemeinsam entwickelt und als Versuchsanlage realisiert. Zur Umsetzung des Konzepts sind mehrere technische Herausforderungen zu bewältigen. Um den Motor mit dem energiereicheren „Reformgas“ zu betreiben und die Reformgaserzeugung mit hoch wasserstoffhaltigen Brenngasen gefahrlos einzusetzen, ist ein spezielles System zu entwickeln. Zudem wird der Motor hinsichtlich der Wärmeverluste so optimiert, dass möglichst viel Energie für die Reformierung zur Verfügung steht. Das Projekt wird gefördert durch das Land Nordrhein-Westfalen und die Europäische Union (EU) im Rahmen des „Ziel 2-Programms 2007-2013 (EFRE)“.

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