Identifikation von Einsatzmöglichkeiten und Potentialen der Zündstrahltechnologie zur Verbesserung der Anlageneffizienz und Wirtschaftlichkeit von BHKW-Anlagen mit experimenteller Überprüfung der Vorteile an einer Pilotanlage unter realen Bedingungen im Praxisbetrieb:
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Stuttgart
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INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 6
TABELLENVERZEICHNIS 9
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 10
FORMELZEICHEN UND INDIZES 12
1 EINFUEHRUNG 13
2 TECHNISCHE GRUNDLAGEN 15
2.1 AUFBAU EINES BLOCKHEIZKRAFTWERKS 15
2.2 DIESEL-VERFAHREN 16
2.3 GAS-OTTO-VERFAHREN 18
2.4 ZUENDSTRAHL-VERFAHREN 19
2.5 KRAFTSTOFFE FUER ZUENDSTRAHLMOTOREN 23
2.5.1 BIOGAS 23
2.5.2 ERDGAS 23
2.5.3 BIOMETHAN 24
2.5.4 DIESELKRAFTSTOFF / HEIZOEL EL 24
2.5.5 PFLANZENOEL / PFLANZENOELMETHYLESTER 25
2.6 ENERGETISCHE BEWERTUNG VON BLOCKHEIZKRAFTWERKEN 26
2.6.1 ENERGIEKENNZAHLEN 26
2.6.2 LEISTUNGSANGABEN NACH DIN ISO 3046-1 28
3 WICHTIGE RECHTLICHE RAHMENBEDINGUNGEN 30
3.1 ERNEUERBARE-ENERGIEN-GESETZ (EEG) 30
3.2 KRAFT-WAERME-KOPPLUNGSGESETZ (KWKG) 32
3.3 RICHTLINIE 2012/27/EU (ENERGIEEFFIZIENZRICHTLINIE) 33
3.4 ENERGIESTEUERGESETZ (ENERGIESTG) 33
3.5 IMMISSIONSSCHUTZRECHTLICHE REGELUNGEN 35
4 MARKTPOTENTIAL FUER DIE ZUENDSTRAHL-TECHNOLOGIE 36
4.1 STROMERZEUGUNG AUS KRAFT-WAERME-KOPPLUNG IN DEUTSCHLAND 36
4.2 ABSCHAETZUNG DES BESTANDS AN BLOCKHEIZKRAFTWERKEN IN DEUTSCHLAND 38
3
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4.3 GEGENWAERTIGER ANTEIL DER ZUENDSTRAHLTECHNOLOGIE AM BHKW-MARKT 42
4.4 ABSCHAETZUNG DES OEKOLOGISCHEN UND OEKONOMISCHEN EINSPARPOTENTIALS 45
5 VERGLEICH DER ZUENDSTRAHLTECHNOLOGIE MIT DEM UEBLICHEN STAND DER TECHNIK
48
6 OEKONOMISCHES POTENTIAL DER ZUENDSTRAHLTECHNOLOGIE 53
6.1 METHODISCHE VORGEHENSWEISE 53
6.2 SZENARIEN 57
6.3 ERGEBNISSE DER WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 58
6.3.1 ERDGASBETRIEB (100 % STROMEINSPEISUNG) 58
6.3.2 ERDGASBETRIEB (100 % STROMEIGENNUTZUNG) 60
6.3.3 BIOMETHAN
BETRIEB (100 % STROMEINSPEISUNG) 62
6.3.4 ERGEBNISSE DER SZENARIENRECHNUNGEN IM VERGLEICH 64
7 OEKOLOGISCHES POTENTIAL DER ZUENDSTRAHLTECHNOLOGIE 66
7.1 METHODISCHE VORGEHENSWEISE 66
7.1.1 PRIMAERENERGETISCHE BETRACHTUNG 66
7.1.2 C0
2
-BILANZIERUNG 68
7.2 ERGEBNISSE DER OEKOLOGISCHEN BETRACHTUNG 69
7.2.1 PRIMAERENERGIEEINSPARUNG 69
7.2.2 COE
2
-BILANZ 71
8 FAZIT UND ZUSAMMENFASSUNG DER POTENTIALUNTERSUCHUNG 74
9 VERIFIZIERUNG DER POTENTIALE IM PRAXISBETRIEB 77
9.1 BESCHREIBUNG DER VERSUCHSANLAGE 77
9.2 UEBERBLICK UEBER DIE VERWENDETEN MESSMETHODEN 80
9.2.1 WIRKUNGSGRAD- UND NUTZUNGSGRADBESTIMMUNG 80
9.2.2 EMISSIONSMESSUNG 81
9.2.3 MOTORINDIZIERUNG 81
9.3 ERGEBNISSE ZUR WIRKUNGSGRADBESTIMMUNG 83
9.3.1 ERZIELBARE WIRKUNGSGRADE BEI VERSCHIEDENEN BETRIEBSMODI 83
9.3.2 EINFLUSS VON ALTERUNGSEFFEKTEN AUF DIE WIRKUNGSGRADE 86
9.3.3 NUTZUNGSGRADBESTIMMUNG 88
9.4 EMISSIONSVERHALTEN 90
4
9.4.1 EMISSIONSVERHALTEN (ROHABGAS) IM ZUENDSTRAHL-BETRIEB 90
9.4.2 VERGLEICH DER EMISSIONEN BEI VERSCHIEDENEN BETRIEBSARTEN 93
9.4.3 EMISSIONSMINDERUNG 95
9.5 VERBRENNUNGSANALYSE 98
9.5.1 VERGLEICH ZWISCHEN FLUESSIGKRAFTSTOFF- UND ZUENDSTRAHLBETRIEB 98
9.5.2 EINFLUSS DES EINSPRITZZEITPUNKTS 103
9.5.3 EINFLUSS DER ZUENDOELMENGE 105
9.6 EVALUIERUNG DES BETRIEBSVERHALTENS 107
10 VERIFIZIERUNG DER WIRTSCHAFTLICHKEITS- UND EFFIZIENZVORTEILE 111
10.1 UEBERPRUEFUNG DER WIRTSCHAFTLICHKEIT IM PRAXISBETRIEB 111
10.2 VERGLEICH DER PRAXIS-WIRKUNGSGRADE MIT GAS-OTTO-BHKW 113
11 ZUSAMMENFASSUNG 114
QUELLENANGABEN 120
ANHANG 1: WICHTIGE VERGUETUNGSREGELUNGEN FUER STROM AUS BIOMASSE NACH EEG
2009 UND EEG 2012
124
ANHANG 2: ZUSCHLAEGE NACH KWKG IN CENT/KWH (NOVELLE 2012) 125
ANHANG 3: FESTGELEGTE EXPONENTEN ZUR LEISTUNGSBESTIMMUNG NACH DIN ISO
3046-1 126
ANHANG 4: JAEHRL. ABGESETZTE BHKW IN DEUTSCHLAND NACH LEISTUNG 127
ANHANG 5: JAEHRL. ABGESETZTE BHKW IN DEUTSCHLAND NACH MODULZAHL 128
ANHANG 6: KENNDATEN DER UNTERSUCHTEN BHKW (STAND 2012) 129
ANHANG 7: KENNDATEN DER UNTERSUCHTEN BHKW (STAND 2014) 130
ANHANG 8: DATENBLATT BURKHARDT BLOCKHEIZKRAFTWERK ECO 240
ZUENDSTRAHL-BIOMETHAN 131
ANHANG 9: ERDGASQUALITAET WAEHREND DES PROJEKTZEITRAUMS [FERNGAS2014] 132
ANHANG 10: NUTZUNGSGRADBESTIMMUNG: ZEITRAUM 1, 06.03.13 BIS 12.04.13 133
ANHANG 11: NUTZUNGSGRADBESTIMMUNG: ZEITRAUM 2,12.04.13 BIS 23.01.14 134
ANHANG 12: NUTZUNGSGRADBESTIMMUNG: ZEITRAUM 3, 23.01.14 BIS 07.04.14 135
ANHANG 13: NEU ZUGELASSENE KWK-ANLAGEN NACH ANLAGENLEISTUNG 136
ANHANG 14: NEU ZUGELASSENE KWK-ANLAGEN NACH MODULZAHL 137
ANHANG 15: VERWENDETE MESSTECHNIK 138
ANHANG 16: FOERDERFAEHIGE STROMMENGE NACH KWKG 141
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| spelling | Lechner, Raphael Verfasser aut Identifikation von Einsatzmöglichkeiten und Potentialen der Zündstrahltechnologie zur Verbesserung der Anlageneffizienz und Wirtschaftlichkeit von BHKW-Anlagen mit experimenteller Überprüfung der Vorteile an einer Pilotanlage unter realen Bedingungen im Praxisbetrieb Raphael Lechner ; Nicholas O'Connell ; Markus Brautsch. Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung Stuttgart Fraunhofer-IRB-Verl. [2015] 141 Seiten Illustrationen, Diagramme 30 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Forschungsinitiative ZukunftBau F 2943 Hergestellt on demand. - Literaturangaben Betriebsverhalten (DE-588)4138142-7 gnd rswk-swf Blockheizkraftwerk (DE-588)4140245-5 gnd rswk-swf Technikumsanlage (DE-588)4279217-4 gnd rswk-swf Zündstrahlgasmotor (DE-588)7731755-5 gnd rswk-swf Wirkungsgrad (DE-588)4066387-5 gnd rswk-swf (DE-588)4155043-2 Forschungsbericht gnd-content Zündstrahlgasmotor (DE-588)7731755-5 s Blockheizkraftwerk (DE-588)4140245-5 s Technikumsanlage (DE-588)4279217-4 s Wirkungsgrad (DE-588)4066387-5 s Betriebsverhalten (DE-588)4138142-7 s DE-604 O'Connell, Nicholas Verfasser aut Brautsch, Markus Verfasser aut Fraunhofer IRB-Verlag (DE-588)4786605-6 pbl Forschungsinitiative ZukunftBau F 2943 (DE-604)BV035685157 2943 B:DE-101 application/pdf http://d-nb.info/1073733173/04 Inhaltsverzeichnis X:MVB text/html http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=5306276&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm Inhaltstext DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028680253&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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Beschreibung