Jahresdauerlinie eines BHKW: Betriebsstunden, Jahresnutzungsgrad
Wenn ein BHKW geplant wird, ist die Jahresdauerlinie ein wichtiges Instrument für die Bemessung des BHKW und die Berechnung der Wirtschaftlichkeit. Die Jahresdauerlinie bezieht sich auf das bisher verwendete Heizsystem. Eine Jahresdauerlinie zeigt, wie viele Stunden in einem Jahr wie viel Leistung von einem Versorgungsobjekt benötigt wird. Die Daten sind kumuliert und leistungsmäßig geordnet dargestellt.
Auf der x-Achse der Jahresdauerlinie sind die Stunden des Jahres dargestellt, ein Jahr hat 8760 Stunden. Bei wärmegeführten BHKW zeigt die y-Achse die Wärmeleistung in kW.
Der linke Punkt der Jahresdauerlinie auf der y-Achse zeigt den Höchstverbrauch, also den höchsten bestehenden Wärmebedarf am kältesten Tag des Jahres. Der rechte Teil der Jahresdauerlinie zeigt die Grundlast, die immer verbraucht wird. Hierbei handelt es sich um die Betriebsstunden im Sommer, in denen nur Energie für die Trinkwassererwärmung benötigt wird. Die gesamte Fläche unter der Jahresdauerlinie zeigt die Summe aus Heizwärme und warmen Trinkwasser, also die Jahreswärmemenge.
Berechnung der Gesamtwärmemenge für die BHKW Planung
Wenn das Gebäude einen Wärmemengenzähler hat, kann man die Gesamtwärmemenge dort einfach ablesen. Das ist jedoch selten der Fall, deshalb muss die Wärmemenge meist berechnet werden. Die Gesamtwärmemenge wird aus drei Faktoren berechnet:
- Brennstoffeinsatz eines Jahres
- Jahresnutzungsgrad
- Maximale Wärmeleistung
Der Brennstoffeinsatz wird über den bisherigen Verbrauch bestimmt. Beim Brennstoff Erdgas können die Abrechnungen des Gasversorgers als Datenquelle genutzt werden. Beim Brennstoff Heizöl stehen manchmal Ölzähler oder Betriebsstundenzähler zur Verfügung. Wenn das nicht der Fall ist, können Heizölrechnungen ausgewertet werden. Dabei müssen die Außentemperaturen mit einbezogen werden.
Der Jahresnutzungsgrad liegt bei älteren Anlagen bei 70 – 80%, bei neueren liegen die Werte bei über 90%. Der Jahresnutzungsgrad legt fest, wie viel der Energie, die in einem Jahr eingesetzt wird, auch wirklich genutzt wird. Beim Jahresnutzungsgrad sind saisonale Schwankungen bereits ausgeglichen. Faktoren, die den Jahresnutzungsgrad negativ beeinflussen, sind z. B. Abgasverluste, Abstrahlungsverluste, Brennerstillstand.
Die maximale Wärmeleistung entsteht am kältesten Tag des Jahres. Dieser Wert kann aus der Jahreswärmemenge unter Einbeziehung der Tagesmittelwerte der Außentemperatur berechnet werden.
So hilft die Jahresdauerlinie bei der Planung des BHKW
Ein BHKW sollte möglichst viele Betriebsstunden im Jahr erreichen, um rentabel zu sein. Nur während der Betriebsstunden wird auch Strom produziert, der selbst genutzt oder ins öffentliche Netzt eingespeist werden kann. Der empfohlene Wert liegt bei ca. 6.000 Betriebsstunden. In dieser Größenordnung erzeugen Mini BHKW und größere Anlagen ausreichend Strom, um über die BHKW Einspeisevergütung refinanziert zu werden.
Um die optimale Größe eines BHKW zu ermitteln, müssen mit Hilfe der Jahresdauerlinie meist mehrere Leistungsvarianten verglichen werden. Wählt man ein BHKW mit einer geringen Leistung, wird es meist nur für die Grundversorgung ausgelegt. Dadurch erreicht man eine lange Laufzeit und damit eine gute Auslastung. Es besteht die Möglichkeit, das BHKW modular aufzubauen, und bei Bedarf ein zweites kleines BHKW hinzuzuschalten.
Bei einem kleinen BHKW sind aber die Investitionskosten pro kW höher als bei großen BHKW. Bei großen BHKW verringern sich aber die Betriebsstunden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das geplante BHKW von seiner Leistung her im Bereich unterhalb der Jahresdauerlinie bleiben muss, um wirtschaftlich zu arbeiten. Zusätzliche Wärme muss über konventionelle Heizkessel bezogen werden.
Bei der Berechnung der Wirtschaftlichkeit und beim Erstellen der Jahresdauerlinie hilft Ihnen Ihr BHKW Fachbetrieb. BHKW für Einfamilienhäuser, so genannte stromerzeugende Heizungen, verfolgen wirtschaftlich eine andere Herangehensweise, die sich nicht über hohe Betriebsstunden refinanziert.
