5. Entwicklung von Anlagenkonzepten in Abhängigkeit des Bedarfs

5.7. Anlagenkonzept für ein Bürogebäude – Alternative 3 von 3


Wärme:                     BHKW thermisch

Kälte:                        Adsorptions- + KKM

Strom:                      BHKW elektrisch + PV + Netzstrom



 Alternative 3 setzt an der starken saisonalen Prägung der Grund- und Spitzenlast sowohl bei der Wärme- als auch bei der Kälteversorgung an. Ziel sollte es sein, einen Ausgleich bzw. eine Verstetigung des Bedarfs zu erreichen. Neben bifunktionalen Erzeugern wie der als Optimierung von Alternative 2 genannten Wärmepumpe eignen sich hierzu besonders die zu Anfang als Transformatoren bezeichneten Anlagen wie Sorptionskältemaschinen. Als erster Schritt wird daher der Ausbau der in Alternative 2 beschriebenen KWK-Anlage zu einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage (KWKK) untersucht. Diese besteht aus einer Adsorptionskältemaschine, die die notwendige Wärmezufuhr aus der Abwärme eines BHKWs erhält. In nebenstehender Grafik ist demnach ein Teil des Kältebedarfs ersetzt durch einen Wärmebedarf, der für den Sorptionsprozess benötigt wird.

Für die Auslegung des BHKWs stellt sich die Situation nun günstig dar: Sowohl im Winter als auch im Sommer besteht genügend Grundlast für einen rentablen Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplung. Nur im Frühjahr, wenn weder Heizwärme- noch Kältebedarf besteht, wird das BHKW in Teillast betrieben. Wird Biogas als erneuerbarer Energieträger für das BHKW eingesetzt, stellt sich das Anlagenkonzept primärenergetisch besonders positiv dar. Zudem wird der Strom aus KWK i.d. Regeln höher vergütet als PV-Verdrängungsstrom. Der Aufpreis für das vertraglich beim Energieversorger zu beziehende Biogas kann dadurch mehr als kompensiert werden. Idealerweise reicht die Einsparung an Netzstromkosten aus, den gesamten Energieträgerbezug des BHKWs zu bezahlen. Die Wärmebereitstellung des BHKW erfolgt dann "gratis" und wird der Abschreibung der Investitionskosten gegengerechnet.


Die Abdeckung der Spitzenlast an Kühlung im Sommer verbleibt bei der im Vergleich kostengünstigen Kompressionskälte. Der Stromertrag aus KWK und PV reicht trotzdem dazu aus, den erhöhten Strombedarf in der Monatsbilanz zu decken. Im Sommer und an den Wochenenden erfolgt eine Einspeisung der Überschüsse ins Stromnetz, um eine Unterdeckung der Stromproduktion im Frühjahr und an den Abenden auszugleichen.


Das Ziel einer vollständig regenerativen Versorgung scheint so erreichbar. Angesichts hoher Investitionskosten muss aber immer eine Prüfung auf Wirtschaftlichkeit am gegebenen Objekt durchgeführt werden. Auch systemisch muss die komplexe Anlagenvernetzung bewältigt werden. Lohn ist ein Netto-Nullenergie-Bürogebäude höchsten Komforts.

Abb. 15: Anlagenkonzept für ein Bürogebäude, Alternative 3 von 3; Quelle: ina Planungsgesellschaft mbH; Scale - Wärme und Kühlen