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26. Februar 2021

Eigenes Kraftwerk im Keller

 

Wärme-Kraft-Kopplung gilt als Schlüsseltechnologie für die Energiewende, weil sie Strom auf Bedarf produziert. Der Einspeisetarif für den Strom aus dem Blockheizkraftwerk ist aber noch zu tief. Um den Strom zu verwerten braucht es deshalb andere Lösungen, wie das Beispiel eines Einfamilienhauses in der Westschweiz zeigt.

Wärme-Kraft-Kopplung (WKK): In HK-Gebäudetechnik 2/2021 wird über das Mini-Blockheizkraftwerk im Keller der Familie Capezzali berichtet. Es liefert 4 kW elektrische sowie knapp 9 kW thermische Leistung und kann modulieren im Bereich 50-100%.

Video (siehe oben, Dauer knapp 7 Min.): Betreiber Massimiliano Capezzali erklärt sein BHKW. Er ist Professor am Institut d’Energie et Systèmes electriques (IESE) an der Fachhochschule Westschweiz (HES-SO) in Yverdon-les-Bains.

Quelle: Gebäudetechnik 02/21 / David Eppenberger / PW

1. Februar 2021

Der lange Weg zum Wasserstoff-BHKW

In Hamburg-Othmarschen ist ein Wasserstoff-BHKW von Innio in Betrieb gegangen. Parallel läuft ein weiterer Testmotor in Graz.

Das Großraum-Kino im Hamburger Stadtteil Bahrenfeld ist wegen Corona schon seit Wochen geschlossen. Wenn es geöffnet wäre, dann kämen die Besucher seit Kurzem in den Genuss einer besonderen Wärme: Sie wird optional aus grünem Wasserstoff generiert, der in einem Gasmotor (BHKW) mit einer Leistung von einem Megawatt zum Einsatz kommt. Entweder im Erdgas-Wasserstoff- Mischbetrieb oder sogar ganz und gar mit 100 % Wasserstoff. Vor rund zwei Monaten ist der neue “Wasserstoff“-Motor offiziell in Betrieb gegangen.

Es ist ein Gasmotor der 1-MW-Klasse des Herstellers Innio (Jenbacher), der nach jahrelanger Forschungs- und Entwicklungsarbeit nun in der Lage ist, mit Wasserstoff, entweder zu Teilen oder gänzlich, betrieben zu werden. Dafür mussten die Jenbacher- Techniker um Martin Schneider wichtige Details verändern. „Diese reichen von speziellen Wasserstoff-Einspritzventilen über eine eigene Sensorik zur Optimierung der Motorsteuerung für die Verbrennung von Wasserstoffgemischen bis hin zur Anpassung der Kolben und der Aufladung (Turbolader)“, erklärt Carlos Lange, Vorstandschef von Innio.

Quelle: Energie & Management – DIERK JENSEN / 1. Februar 2021

15. Januar 2021

Ohne Rahmenvertrag droht der Stromkollaps

Ohne Rahmenvertrag droht der Stromkollaps

Damit die Schweiz ihr Stromnetz weiter sicher betreiben kann, braucht sie dringend ein Rahmenabkommen mit der EU. Die Schweiz ist integriert im europäischen Stromnetzwerk, aber zu sagen hat sie wenig.

Die Schweiz ist integriert im europäischen Stromnetzwerk, aber zu sagen hat sie wenig: Stromleitungen bei Illnau-Effretikon.
Stromleitungen bei Illnau-Effretikon. Foto: Jurs Jaudas
 

«La Suisse n’existe pas.» Was im Schweizer Pavillon der Weltausstellung vor fast 30 Jahren im übertragenen Sinn gemeint war, erhält auf der Stromlandkarte eine immer realere Bedeutung: Die Schweiz droht im politischen Stromeuropa zu verschwinden.

In Europa wird der Strombinnenmarkt stark optimiert. Die Schweiz aber wird zum Drittland degradiert und bekommt die Folgen immer mehr zu spüren. Je länger eine klare Regelung mit der EU fehlt, desto mehr Handlungsfreiheit verlieren wir.

Den gleichberechtigten Zugang zum europäischen Strommarkt gibt es nicht als Einzelbestellung.

Technisch ist die Schweiz wie kein anderes Land in das europäische Stromnetz integriert. Die Schweiz funktioniert als Drehscheibe im Herzen Europas: Ein Stromabkommen mit der EU ist für unser Land äusserst wichtig – ist aber seit Jahren blockiert.

Der Grund ist klar: Den gleichberechtigten Zugang zum europäischen Strommarkt gibt es nicht als Einzelbestellung, sondern nur als Menükomponente beim Abschluss eines institutionellen Rahmenabkommens.

Die EU aber optimiert den Stromhandel und die grenzüberschreitenden Leitungskapazitäten laufend. Die Schweiz ist ohne Stromabkommen davon ausgeschlossen. Dabei ist der Ausschluss dort, wo grenzüberschreitende Stromflüsse optimiert und koordiniert werden, besonders heikel.

Die Importkapazitäten der Schweiz werden von aussen massiv beschnitten.

Denn spätestens ab 2025 müssen unsere Nachbarländer mindestens 70 Prozent der grenzüberschreitenden Kapazitäten für den Handel zwischen EU-Mitgliedsstaaten reservieren. Um dies zu erreichen, entlasten unsere Nachbarn schon heute ihre internen Netzengpässe zeitweise auf Kosten der Exportkapazitäten für die Schweiz.

Das bedeutet: Die Importkapazitäten der Schweiz werden von aussen massiv beschnitten. Weil die EU die Schweiz in den Berechnungen der Grenzkapazitäten nicht berücksichtigt, werden zudem ungeplante Stromflüsse weiter massiv zunehmen. Um dann die Netzstabilität aufrechtzuerhalten, muss die Schweiz auf ihre wertvollen Wasserreserven zurückgreifen, um das Netz zu stabilisieren. Dieser Wasserstrom wird uns dann im Winter für die Versorgung fehlen.

Auch mit wirtschaftlichen Einbussen ist zu rechnen: Weil die Wasserkraft von der gleichberechtigten Teilnahme an den europäischen Marktplattformen ausgeschlossen ist, kann sie ihre Flexibilität auch ökonomisch nicht in die Waagschale werfen. Die Schweiz hätte nämlich mit einem Abkommen einen Trumpf im Ärmel, den sie spielen könnte, um die schwankende Produktion in Europa auszugleichen.

Gemäss der ETH Lausanne entsteht in der Schweiz ohne Abkommen ein Handelsdefizit von bis zu einer Milliarde Franken im Jahr 2030. Das wird zu massiven Mehrkosten führen, die Konsumenten und Wirtschaft tragen müssen.

Ohne Stromabkommen entgleitet uns die Hoheit, die Souveränität über unser Stromnetz.

Die EU optimiert also ihre Netzkapazitäten und -kosten sowie ihren Handel trotz der negativen Auswirkungen auf die Schweiz. Unsere Versorgungssicherheit, Netzsicherheit und Systemstabilität werden darunter leiden, Mehrkosten werden anfallen. Zudem haben wir keine Mitsprache- und Mitgestaltungsmöglichkeiten in den Gremien, die die Spielregeln festlegen.

Die Gegner des Rahmenabkommens warnen vor Souveränitätsverlust. Beim Strom ist das Umgekehrte der Fall: ohne Stromabkommen entgleitet uns die Hoheit, die Souveränität über unser Stromnetz. Wer ein Stromabkommen nicht für notwendig hält, ignoriert, dass sich die EU laufend weiterentwickelt. Ein Festhalten am heutigen Zustand ist unrealistisch.

Wir setzen die bestehende hohe Netz- und Systemstabilität leichtfertig aufs Spiel und lassen den Mehrwert, den die Wasserkraft im europäischen Kontext bieten kann, den Bach runter. Aber mit einem Abkommen können wir dafür sorgen, dass wir die Kontrolle und die Hoheit über unser Höchstspannungsnetz nicht verlieren.

10. Januar 2021

Europa entging Blackout nur knapp: Stromversorger warnen

Europa schrammte knapp an einem flächendeckenden Stromausfall vorbei. Am Freitag, den 8. Januar ist Europa nur knapp an einem Blackout vorbeigeschrammt. Eine starke Frequenzabsenkung brachte das Stromnetz ins Schwanken, das Sicherheitsnetz in Österreich hat aber sofort gegriffen.
 
 

Durch den starken Frequenzabfall im europäischen Stromnetz am Freitag ist Europa laut Wien Energie nur knapp an einem flächendeckenden Stromausfall vorbeigeschrammt. Auch in Österreich hätten viele Kraftwerke sofort Energie zur Netzstabilisierung nachgeliefert und das Sicherheitsnetz habe gegriffen – aber solche Feuerwehr-Einsätze sind langfristig kein tragfähiges Geschäftsmodell“, warnt Wien-Energie-Geschäftsführer Michael Strebl.

Stärkere Schwankungen in Strom-Netzen durch Erneuerbaren-Ausbau

„Wie die Feuerwehr stehen unsere Kraftwerke rund um die Uhr bereit und helfen aus, wenn es im heimischen Stromnetz brennt“, so Strebl am Sonntag in einer Mitteilung. Das Parlament habe zwar kurz vor Weihnachten eine Neuregelung der Netzreserve beschlossen und damit vorerst Rechtssicherheit geschaffen, „für eine langfristige Vorhaltung sind allerdings viele Fragen für die Betreiber offen“, so Strebl. „Wir brauchen eine faire Regelung, entsprechende Abgeltungen und Sicherheit für Investitionen in die Instandhaltung oder den Neubau von Kraftwerken. Feuerwehr-Einsätze sind langfristig kein tragfähiges Geschäftsmodell“.

Der vermehrte Ausbau von erneuerbaren Energien und damit die volatile Erzeugung von Wind- und Sonnenstrom führten zu immer stärkeren Schwankungen in den Stromnetzen. „Die Anzahl der Not-Einsätze nimmt drastisch zu. Musste Wien Energie bis vor wenigen Jahren nur rund 15 Mal die Stromerzeugung kurzfristig hochfahren, war dies in den letzten Jahren bis zu 240 Mal pro Jahr für die Netzstabilisierung der Fall.“ Für die Versorgungssicherheit seien Gaskraftwerke essenziell. Mittelfristig strebt Wien Energie die Umstellung auf Grünes Gas an.

Stromversorger fordert nach „Beinahe-Blackout“ Konsequenzen

Auch der niederösterreichische Stromversorger EVN hat nach dem „Beinahe-Blackout“ Konsequenzen gefordert. „Einige Großkunden haben sich gemeldet, weil sensible Maschinen die Frequenzabsenkung bereits gespürt haben“, sagte EVN-Sprecher Stefan Zach zum ORF. „Wenn die Schwankungen zu hoch sind, schalten sich Maschinen aus Selbstschutz ab.“ Das könne Zach zufolge auch bei Kraftwerken passieren, „und dann wird es kritisch“.

In Niederösterreich dient das Kraftwerk Theiß bei Krems als Puffer für Fälle wie am Freitag. Laut Zach würde dieses alleine aber nicht ausreichen: „Österreich verlässt sich bei der Versorgungssicherheit immer stärker auf Atom- und Kohlekraftwerke in unserer Nachbarschaft.“ Die EVN fordert deshalb neue gesetzliche Rahmenbedingungen für den Weiterbetrieb bestehender Gaskraftwerke und Anreize, um neue, flexible und schnellstartfähige Gasturbinen in Österreich zu bauen und im Notfall ohne Stromzulieferungen aus Kohle- und Atomkraftwerken benachbarter Länder auszukommen. Wind, Sonne und Wasserkraft sind Zach zufolge nicht geeignet, um die Produktion binnen kürzester Zeit zu erhöhen, auch wenn „die Zukunft natürlich der Naturenergie gehört“.

Quelle: APA / ROBERT JAEGER

15. Dezember 2020

BHKW des Jahres 2020 (Deutschland)

Aus den „BHKW des Monats“, die Energie & Management (E&M) während des Jahres vorstellt, wählt der Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung (BKWK) jeweils eine Anlage als Jahressieger aus.

In diesem Jahr standen KWK-Konzepte mit Erd- und Biogas betriebenen Motorblockheizkraftwerken zwischen 4,7 kW und 2 MW elektrischer Leistung zur Wahl. Es wurden überzeugende und zukunftsweisende KWK-Lösungen für sehr unterschiedliche Aufgabenbereiche gefunden. Darunter sind auch Anlagen in Kombination mit Photovoltaik und Power- to-Heat sowie Abhitzekessel zur Dampferzeugung und eine Anlage mit Abwasserwärmepumpe bis zu einer Kälteleistung von 300 kW.

In die Gesamtanlagen sind Heiß und Warmwasserspeicher integriert. Blockheizkraftwerke, Stromspeicher und notstromfähige BHKW sorgen in verschiedenen Projekten für eine gesicherte Strom- und Wärmeversorgung. Die Anlagen der monatlichen Vorstellung dienen zur Eigenversorgung der Betreiber als auch zur Versorgung von Wohn- und Gewerbeobjekten, Nah- und Fernwärmesystemen sowie Industrieunternehmen.

Die Entscheidung ist der Jury in diesem Jahr nicht leicht gefallen, denn neben klassischen KWK-Anlagen − mit herausragenden Parametern − gab es auch interessante Lösungen, die in neue Richtungen weisen. Nach intensiven Diskussionen kamen die Experten der Jury zu einem einstimmigen Votum zugunsten des BHKW des Monats vom Juni 2020. Es handelt sich um ein BHKW mit Energiezentrale, die mit Strom- und Wärmespeicher für einen flexiblen Anlagenbetrieb intelligent gesteuert wird.

Der Betreiber, das Fraunhofer-Institut aus Erlangen hat darin eine neu entwickelte intelligente Betriebsstrategie zur Lastspitzenreduktion umgesetzt. Die Lastspitzen des Strombezugs können um bis zu
20 % reduziert werden, was bei Industriestromtarifen zu einem erheblich geringeren Leistungspreis führt.

Claus-Heinrich Stahl, Präsident des BKWK, Berlin, 15.12.2020

Hier geht zur Gesamtübersicht aller „BHKW des Monats“

26. November 2020

Energieperspektiven: Schweiz soll auf fossile Energien weitgehend verzichten

Bern (energate) – Die Schweiz kann ihre Energieversorgung bis 2050 klimaneutral umbauen und gleichzeitig die Energieversorgungssicherheit gewährleisten. Das ist das Fazit des Berichts Energieperspektiven 2050+, den Prognos, Ecoplan, TEP Energy und Infras erstellt haben.

Dieser beschreibt anhand von Szenarien, wie die Schweiz bis 2050 klimaneutral werden könnte. Die Experten gehen bei ihren Szenarien davon aus, dass die Schweizer Bevölkerung bis 2050 auf mehr als 10 Mio. Einwohner wachsen wird. Zudem würde sich demnach die beheizte Fläche um 17 Prozent erhöhen, ebenso die Fahrleistung im Personenverkehr. Das Bruttoinlandprodukt würde um 38 Prozent steigen.

Je nachdem legen die Szenarien dabei einen stärkeren Fokus auf die Elektrifizierung, Biogas oder Wärmenetze und flüssige Energieträger. Die inländische erneuerbare Energieproduktion würde jedoch in allen Varianten bis 2050 stark ausgebaut werden. Im Grundszenario, auf welches die Autoren ihren Fokus legen, würde die Stromerzeugung aus neuen erneuerbaren Energien von derzeit 4 Mrd. auf 39 Mrd. kWh steigen, wobei Photovoltaik mit 34 Mrd. kWh den Löwenanteil stellen würde. 45 Mrd. kWh würden die Wasserkraftwerke zur Bruttostromerzeugung beisteuern oder 10 Prozent mehr als heute. Der Gesamtverbrauch, inklusive Speicherpumpen, würde demnach auf 84 Mrd. kWh steigen.

Umgekehrt sollen die fossilen Energien weitgehend verschwinden. Damit fiele auch ein grosser Teil der Importe weg, etwa bei Mineralölen und Erdgas, aber auch bei der Kernenergie. Diese sollen um 84 Prozent sinken. Die Schweiz würde stattdessen auf strombasierte Energieträger wie Wasserstoff setzen, etwa im Schwerverkehr. Wichtigstes Ergebnis der Szenarien: Das Netto-Null-Klimaziel als auch die Ziele der Energiestrategie können mit den heute verfügbaren oder in Entwicklung stehenden Technologien erreicht werden. „Wir können praktisch das ganze Energiesystem dekarbonisieren“, sagte Almut Kirchner von Prognos.

Insgesamt, heisst es, würden die Kosten von 1.400 Mrd. auf 1.473 Mrd. Franken steigen. Dies entspräche Mehrkosten von durchschnittlich 2,4 Mrd. Franken pro Jahr bis 2050. Darin eingerechnet ist ein zusätzlicher Investitionsbedarf von 109 Mrd. Franken, zusätzliche Unterhaltskosten von 14 Mrd. Franken und Einsparungen an Energiekosten von 50 Mrd. Franken. Pascal Previdoli vom Bundesamt für Energie (BFE) betonte an der Pressekonferenz jedoch, dass es sich um erste Erkenntnisse handle und die Arbeiten noch nicht abgeschlossen seien. Deren Ergebnisse sollen im nächsten Jahr publiziert werden.

Energate Messenger / Michel Sutter / 26. November 2020

11. November 2020

Bundesrat will Stromversorgungs- und Energiegesetz zusammenführen

Der Bundesrat hat entschieden, die Revision des Energie- und des Stromversorgungsgesetzes zusammenzuführen. Das neue Gesetz soll die Stromproduktion aus erneuerbaren Energien erhöhen, diese besser in den Strommarkt integrieren und die Versorgungssicherheit stärken.

2017 hatte die Schweizer Stimmbevölkerung entschieden, mit der Energiestrategie 2050 den Ausbau der erneuerbaren Energien zu stärken. Doch die Unterstützungsinstrumente für die erneuerbare Stromproduktion laufen Ende 2022 und 2030 aus. Mit der Revision des Energiegesetz (EnG) schlug der Bundesrat deshalb vor, die Fördermassnahmen zu verlängern und sie „marktnäher“ auszugestalten. Die Revision trage auch dazu bei, die klimapolitischen Ziele der Schweiz zu erreichen, teilte das Bundesamt für Energie (BFE) am Mittwoch mit.

Diese Vorschläge – vor allem die Unterstützung der Photovoltaik durch wettbewerbliche Ausschreibungen und die Steigerung der inländischen Winterproduktion – seien in der Vernehmlassung positiv aufgenommen worden.

Der Bundesrat habe deshalb entschieden, die Revisionen des EnG und des StromVG zusammenzubringen. Das Bundesamt für Umwelt, Verkehr und Energie (Uvek) soll die Botschaft des „Bundesgesetzes über eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien“ bis Mitte 2021 vorlegen.

Die finanzielle Unterstützung durch Investitionsbeiträge soll bis bis 2035 verlängert und auf neue Förderinstrumente wie gleitende Marktprämien verzichtet werden. Ausserdem sollen neu schweizweite Programme zur Förderung von Standard-Stromeffizienzmassnahmen eingeführt werden.

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cash.ch / mk / 11. November 2020

13. Oktober 2020

Kleiner Ort, grosses Kraftwerk

Fast zehn Jahre plante Florian Gut sein «Lebensprojekt» praktisch im Alleingang: ein multifunktionales Kraftwerk im Ortsteil Desibach. Kürzlich wurde der Motor geliefert, Ende Jahr wird es in Betrieb genommen.

von Christina Schaffner / 06. Oktober 2020 / Andelfinger Zeitung

Holzvergasungsanlagen in der Bauart, wie Florian Gut sie derzeit auf seinem Hof aufstellt, gibt es in der Schweiz noch nicht. Deshalb ist diese etwas Besonderes und wird von der Klimastiftung Schweiz, der Landwirtschaftlichen Kreditkasse und der Zürcher Kantonalbank als Vorzeigeprojekt unterstützt. Speziell ist der mehrfache Nutzen: Durch Holzschnitzel wird Strom, Wärme und Pflanzenkohle erzeugt – ohne Abfallprodukte. Das fasziniert und überzeugt Florian Gut gleichermassen: «Wir sollten die Energiewende endlich in Angriff nehmen und nicht nur darüber reden», ist seine Überzeugung. Deshalb packt er an und investiert viel – nicht nur Geld.

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7. Oktober 2020

Anzahl der BHKW’s und installierte Leistung seit mehreren Jahren erstmals wieder angestiegen!

Das Bundesamt für Energie / BFE gibt unter dem Titel „Thermische Stromproduktion inklusive Wärmekraftkopplung (WKK) in der Schweiz“ jeweils im Herbst einen durchh eicher+pauli verfassten Bericht für das Vorjahr heraus.

Wir haben diesen analysiert und sind für die Berichtsjahre 2019 (2018) zu folgender Beurteilung gekommen:

  • In der Schweiz wurden insgesamt 71,9 (67,6) TWh Elektrizität erzeugt – das entspricht einer Zunahme von 6,4%. Davon entfielen 1,9 (1,7) TWh oder ca. 2.7% (2.5%) auf Wärme-Kraft-Kopplung und davon wiederum 0,53 (0,54) TWh auf BHKW mit einer Leistung < 10 MW.
  • Die Produktion von Elektrizität mit WKK insgesamt ist von 2018 auf 2019 von 1’689 GWh auf 1’931 GWh oder um 242 GWh bzw. 14% gestiegen. 
  • Die für uns besonders interessante Kategorie W4 / Klein-WKK (BHKW <10 MWel.) hat sich mit einem Rückgang um 1% bei der Stromproduktion und ebenfalls 1% bei der Wärmeproduktion recht gut gehalten.
  • Der sehr geringe – wohl auch von äusseren Einflüssen abhängige Rückgang in der Produktion entspricht der Prognose, welche wir bei POWERLOOP für 2019 erstellt hatten. Der Trend zu Anlagen mit mehr Leistung war 2019 weniger ausgeprägt als in den Vorjahren. Bei einer Steigerung der installierten Leistung von um 1,1 MW ist die Anzahl der Anlagen um 3  auf insgesamt 859 (856) angestiegen.
  • Gemäss Prognose von POWERLOOP erwarten wir im nächsten Jahr sowohl bei der Prouktion von Energie also auch bei der Anzahl Anlagen eine erneute Steigerung. Hoffen wir für unsere Mitglieder und die Schweizer Energiewirtschaft, dass dies trotz Corona-Wirren eintreffen möge.

Zum Bericht „Thermische Stromproduktion inklusive Wärmekraftkopplung (WKK) in der Schweiz“ – Ausgabe 2019

14. September 2020

Plötzlich ist Gas wieder eine Option

Stromproduktion im Winter. Lange waren Gaskraftwerke für die künftige Energieversorgung vom Tisch. Nun wollen Verbände wie Economiesuisse wieder darüber reden. Experten sehen keine Zukunft in Grosskraftwerken, sondern in dezentralen Systemen.

Tages-Anzeiger / 14. September 2020 / Stefan Häne und Martin Läubli

Auslöser ist die geplante Revision des Energiegesetzes. Der Bundesrat will einheimische erneuerbare Energien, vor allem Solarstrom und Windkraft, stärken – nicht zuletzt, um den mittelfristig wegfallenden Atomstrom in der Schweiz zu ersetzen. Die Stromversorgung soll in Zukunft stärker dezentral funktionieren. Ob das allein aber ausreichen wird, um eine sichere Stromversorgung zu garantieren, ist umstritten. Dabei geht es namentlich um die Stromproduktion im Winter, wenn bedeutend weniger Solarstrom fliesst als im Sommer und im schlimmsten Fall Deutschland und Frankreich aufgrund eigener Produktionsknappheit keinen Strom mehr liefern können.

Positiv an diesem Medienbericht ist, dass neben POWERLOOP auch andere Exponenten zur Sprache kamen und auch Gehör fanden, welche dezentrale Systeme als eine echte Alternative zur zentralen Produktion sehen. Es ist schon eine Weile her, seit eine renommierte Tageszeitung so positiv über WKK / BHKW geschrieben hat.

Hier geht es zur ungekürzten Version des Medienberichtes