Kraft-Wärme-Kopplung

Vorwort zur vierten Auflage

Vorwort zur ersten Auflage

Inhalt

Autoren

1 Einführung

2 Systemübersicht und Vorteile der KWK

2.1 Anlagenübersicht

2.2 Energetische und ökologische Vorteile der KWK

3 Methodisches Vorgehen bei der Vorbereitungvon Systementscheidungen

3.1 Darstellung der Rahmenbedingungen

3.2 Zusammenstellung der technischen und wirtschaft-lichen Grundlagen für Auswahl und Berechnung der Varianten

3.3 Ermittlung und Analyse der Bedarfswerte

3.4 Darstellung und Analyse der vorhandenen Energie-versorgungsanlagen (entfällt bei Neuanlagen)

3.6 Berechnung der ökonomischen Eckdaten und Variantengegenüberstellung

3.7 Ökologische Systemanalyse und Varianten-gegenüberstellung

3.8 Zusammenfassende Bewertung und System-empfehlung

4 Anlagenauswahl und Dimensionierung

4.1 Auswahl der einsetzbaren KWK-Anlagen

4.2 Festlegung der Betriebsart

4.3 Leistungsauslegung der Gesamtanlage

4.4 Auswahl und Dimensionierung der peripheren Hilfs-einrichtungen und Anlagen für jede Variante

4.5 Erstellen der Aufstellungskonzepte

4.6 Festlegung der Mengengerüste und Ermittlung der Investitionen und der dazugehörigen Kapitalkosten

4.7 Ermittlung der Bedarfswerte

4.8 Ermittlung der Kosten

4.9 Ökonomische und ökologische Variantengegenüber-stellung

4.10 Optimierung der Auslegungsdaten

5 Technische Grundlagen

5.1 KWK-Anlagen mit Verbrennungsmotoren

5.1.1 Aufbau und Integration in die Wärmeversorgung

5.1.2 Aufstellungsverhältnisse/Gesamtanlagenumfang

5.1.3 Motorbauarten/Aggregatetechnik

5.1.4 Emissionen/Emissionsminderungsmaßnahmen

5.1.5 Basisdaten der Wirtschaftlichkeitsberechnung

5.1.6 Konzeption von Klein-BHKW-Anlagen

5.2 KWK-Anlagen mit Gasturbinen

5.2.1 Gesamt-Anlagenprozess

5.2.2 Aufstellungsverhältnisse/Gesamtanlage

5.2.3 Gasturbinenbauarten

5.2.4 Emissionen/Emissionsminderungsmaßnahmen

5.2.5 Basisdaten der Wirtschaftlichkeitsberechnung

5.3 KWK-Anlagen mit Dampfturbinen

5.3.1 Gesamtanlagenprozess

5.3.2 Aufstellungsverhältnisse/Gesamtanlagenumfang

5.3.3 Bauarten und technische Rahmenbedingungen für dieKonzeptionierung von Heizkraftwerken mit Dampfturbinen

5.3.4 Emissionen/Verbrennungsrückstände

5.3.5 Basisdaten der Wirtschaftlichkeitsberechnung

5.4 Sonstige KWK-Anlagen

5.4.1 Direktantrieb von Arbeitsmaschinen durch Verbrennungskraftmaschinenoder Dampfturbinen

5.4.2 KWK-Anlagen auf Basis von Dampfmotoren

5.4.3 Verbrennungsmotorwärmepumpen

5.4.4 Absorptionskälteanlagen

5.4.5 Adsorptionskälteanlagen

5.4.6 ORC-Anlagen und ihre Anwendung in der Geothermie

5.4.7 ORC-Anlagen zur Nutzung von Abwärme

5.4.8 Stirling-Motoren

5.4.9 Brennstoffzellen-Heizkraftwerke

5.4.10 KWK-Anlagen in virtuellen Kraftwerken

5.5 Biomasse- und Bioreststoff-Vergasungsanlagen

5.5.1 Vergasungsanlagen für holzartige Biomasse

5.5.2 Biogasanlagen

5.5.3 Verölungsanlagen

6 Investitionsrechnungen – BetriebswirtschaftlicheGrundlagen

6.1 Allgemeines

6.2 Statische Verfahren

6.2.1 Kostenvergleichsrechnung

6.2.2 Gewinnvergleichsrechnung

6.2.3 Rentabilitätsvergleichsrechnung

6.2.4 Amortisationsrechnung

6.2.5 MAPI-Methode

6.2.6 Anmerkungen zu den statischen Verfahren der Investitionsrechnung

6.3 Dynamische Verfahren

6.3.1 Kapitalwertmethode

6.3.2 Interne Zinsfuß-Methode

6.3.3 Annuitätenmethode

6.3.4 Anmerkungen zu den dynamischen Verfahren der Investitionsrechnung

6.4 Beispiel für die Anwendung der Investitionsrechnung in der Praxis

7 Wirtschaftlichkeitsberechnung undRahmenbedingungen

7.1 Kostenansätze und Rahmenbedingungen

Investitionsförderung von Mini-KWK-Anlagen (Quelle: www.bafa.de)

7.2 Berechnung der Leistungs- und Arbeitswerte

7.3 Zusammenstellung der Investitionen und der Kapital-kosten

7.4 Zusammenstellung der betriebsgebundenen Kosten

7.5 Jahreskostenberechnung und Variantengegenüber-stellung

7.6 Sensitivitätsanalyse

8 Ökologische Systemanalyse

8.1 Schadstoffbilanz

8.2 Ökologische Bewertung der Systeme

8.2.1 Emissionsbewertung

8.2.2 Immissionsbewertung

8.3 Die Kraft-Wärme-Kopplung im Emissionshandel

8.3.1 Das Prinzip des Emissionshandels

8.3.2 Beispiel für den Emissionshandel (Abb. 8.3-1):

8.3.3 Gesetzliche Rahmenbedingungen des Emissionshandels

8.3.4 Die Bedeutung der KWK für die CO2–Emissionen des deutschen Kraftwerksparks

8.3.5 Klimaschutz als übergeordnetes Ziel; gesetzliche Fest-legungen

9 Beispiele ausgeführter KWK-Anlagen

9.1 Kraft-Wärme-Kälte-Druckluft-Kopplung

9.1.1Anlagenbeschreibung Kraft-Wärme-Kälte-Druckluft- Kopplung

9.1.2 Betriebspunkte der Anlage

9.2 Standardisierte BHKW-Wirtschaftlichkeitsberechnung

9.3 Biomasse-Heizkraftwerk, Realisierungsergebnisse

9.4 Nachrüstung einer Gasturbinenanlage in einem bestehenden Dampfturbinen-Heizkraftwerk

9.4.1 Aufgabenstellung

9.4.2 Ergebnis der Bestandsaufnahme

9.4.3Auswahl und Dimensionierung technisch sinnvoller Varianten

9.4.4Ökonomische und ökologische Gegenüberstellung der ausgewählten Varianten

9.5 Wärmeauskopplung aus großen GuD-Anlagen

9.6 Energieversorgung mit einer Kraft-Wärme-Kälte- Kopplungsanlage

9.7 Strom- und Wärmeerzeugung mit holzartiger Biomasse gemäß EEG

Jahresüberschuss der Varianten 1, 2 und 3 bei Variation der Brennstoffkosten

Zu erwartender Jahresüberschuss bei Variation der Betriebsstunden

9.7.1Variante 1: Biomasse-Heizkraftwerk mit Dampfturbine

9.7.2Variante 2: Biomasse-Heizkraftwerk mit ORC-Turbine

9.7.3Variante 3: Holzvergasungsanlage mit BHKW

Literatur

Stichwortverzeichnis

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis