Druckluft-Wärme-Kraftwerk

Kosten druckvoll reduzieren mit dem Druckluft-Wärme-Kraftwerk

Druckluft ist einer der teuersten Energieträger unserer Zeit. Die Erzeugung erfolgt in der Regel mit teurer elektrischer Energie, welche aber nur zu ca. 10 Prozent in Druckluft umgewandelt werden kann.

Anders ist dies mit dem Druckluft-Wärme-Kraftwerk PB+COmpressor HWV 20: Als Effizienzspezialisten haben sich Energiewerkstatt und Postberg+Co. dem Thema angenommen und präsentieren mit dem PB+COmpressor HWV 20 eine innovative und umweltfreundliche Lösung.

HERON HWV 20 – Thumbnail

Die Druckluft wird mit kostengünstigem Gas erzeugt und die eingesetzte Energie wird dank hocheffizienter Wärmeeinspeisung nahezu vollständig verwertet. Dabei wird zudem ein Temperaturniveau erreicht, das sich mit bis zu 95 °C hervorragend als Prozesswärme im Industriebereich einsetzen lässt.

Der HWV 20 kombiniert somit eine unschlagbar kostengünstige Druckluftproduktion mit den Vorteilen einer Hocheffizienz-Gasheizung und überzeugt so auf ganzer Linie.

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Vorteile des DWKW

  • Prozesswärme-Erzeugung mit Rücklauf- / Vorlauftemperaturen bis 65 (max. 70) / 95 °C
  • Drucklufterzeugung unabhängig vom Strompreis und wechselnden gesetzlichen Rahmenbedingungen
  • Keine KWK-Zulage da keine Stromerzeugung.
  • Hocheffizienzmaschine-Verdichtereffizienz < 4 kW / (m³/min)
  • Messbare Druckluftproduktion durch integrierten Liefermengenzähler
  • KWK-Technologie – seit Jahrzehnten in Energiewerkstatt® Blockheizkraftwerken bewährt
  • Kompakt: HWV 20-Anlage auf 1 m2 Stellfläche*
  • Datenverschlüsselte Fernabfrage mit intelligentem Meldesystem
  • Wartungsarm und servicefreundlich durch autom. Ölwechsel
  • Made in Germany – entwickelt und hergestellt in Hannover

* Kompaktmaschine – ohne Ölabscheider und Druckluftkühler

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Einsatzbeispiele

Das Druckluft-Wärme-Kraftwerk (DWKW) ist für alle Bereiche einsetzbar, wo Druckluft und Wärme als Grundlast im Mehrschichtbetrieb benötigt werden. Der HWV 20 wird bereits erfolgreich u. a. in Betrieben in der Lebensmittel-, Automobilzulieferer- und Papierindustrie eingesetzt. Weitere Anwendungen sind Unternehmen aus der Galvanik oder Kunststoffverarbeitung.
 

Kunststoffverarbeitender Betrieb

1x HWV 20 – Wärmebedarf für die Beheizung von Spritzgussformen und allgemein hoher Druckluftbedarf (bis zu 10 % der Betriebsstromkosten).

Jährliche Betriebsstunden:7.500 Stunden
Erzeugte Wärme:446.250 kWh
Erzeugte Druckluft:1.440.000 m³
Jährliche Kostenersparnis*: 29.300 €
Amortisationszeit:1,72 Jahre

Galvanik-Unternehmen

2x HWV 20 – Wärmebedarf für Elektrolytbad und hoher Druckluftbedarf für die ­angeschlossene Metallverarbeitung.
 

Jährliche Betriebsstunden:6.000 Stunden
Erzeugte Wärme:714.000 kWh
Erzeugte Druckluft:2.304.000 m³
Jährliche Kostenersparnis*: 47.000 €
Amortisationszeit:2,15 Jahre

* Gegenüber einer vergleichbaren Kombination aus Elektrokompressor und Brennwertheizkessel bei Strompreis 20 ct/kWh und Gaspreis 3,5 ct/kWh.

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Referenzen

Unser Druckluft-Wärme-Kraftwerk vom Typ HWV 20 wird bereits erfolgreich u. a. in Unternehmen in der Lebensmittel-, Automobilzulieferer- und Papierindustrie eingesetzt.

In der renommierten Fachzeitschrift Energie & Management vom 15. August 2018 wurde unser Druckluft-Wärme-Kraftwerk HWV 20 zum „BHKW des Monats“ gekürt.

Konkret wird im Artikel das Energiewerkstatt Druckluft-Wärme-Kraftwerk bei unserem Referenzkunden BHTC in Lippstadt vorgestellt. Die Anlage, die seit Januar 2017 im Betrieb ist, überzeugt durch ihre hohe Effizienz sowie einer Kostenersparnis von über 20.000 Euro jährlich. Weitere Informationen, beispielsweise wie die Anlage die CO2-Emissionen um fast 50 Prozent senkt und warum die Druckluft im Sommer umsonst ist, erfahren Sie im Artikel.

Druckvoll und sparsam – BHKW des Monats,
Energie & Management 15-16/18

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Funktionsprinzip DWKW

Im Druckluft-Wärme-Kraftwerk wird der Verdichter (auch als Kompressor bezeichnet) zur Druckluftproduktion von einem Gas-Industriemotor angetrieben. Dabei entsteht im Verdichter physikalisch bedingt immer auch Wärme. Diese Wärme wird gemeinsam mit der Wärme aus dem Verbrennungsmotor über Wärmetauscher weitestgehend verlustfrei in das Heizungssystem abgeführt. Dabei wird mit dem DWKW dank des Verbrennungsmotors ein deutlich höheres Temperaturniveau erreicht als bei Elektroverdichtern mit Wärmeabführung.

Somit eignet sich der HWV 20 auch für Erzeugung von Prozesswärme bis zu 95 °C.

Technische Daten HWV 20

Motor:Gas-Industriemotor von Volkswagen
Brennstoff:Erdgas, Flüssiggas
Gasaufnahme:68 kW Hi
Verdichter:Schraubenverdichter öleingespritzt
Leistungsaufnahme: max. 22 kW
Nennliefermenge:von 2,8 bis zu 3,2 m3/min **
Nenndruck:bis zu 10 bar
Thermische Leistung:59,5 kW
Thermischer Wirkungsgrad:87,5 %
Betriebstemperatur
RL / VL:
65 (max. 70) / 95 °C
Abmessungen:L x B x H:
1.200 x 800 x 1.520 mm *
Gewicht:700 kg

Angaben vorläufig, Änderungen vorbehalten, Stand: 04/2018.
* = Kompaktmaschine – ohne Ölabscheider und Druckluftkühler
** = abhängig von Nenndruck

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Auszeichnungen

Das Vorhaben mit dem Druckluft-Wärme-Kraftwerk HWV 20 eine Maschine zu entwickeln, die Druckluft hocheffizient, kostengünstig und umweltfreundlich produziert, wurde vom zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) als zukunftsträchtiges und erfolgversprechendes Projekt beurteilt und erhielt folglich diese Förderung.

Weiterhin ist das DWKW HWV 20 Träger der ASUE-Effizienzauszeichnung, welche im Rahmen des Preises der deutschen Gaswirtschaft für Innovation und Klimaschutz 2016 verliehen wurde.

Die Referenzanlage des Automobilzulieferers BHTC in Lippstadt wurde in der renommierten Fachzeitschrift Energie & Management, Ausgabe 15/16 vom 15. August 2018 zum „BHKW des Monats“ gekürt.

Druckvoll und sparsam – BHKW des Monats,
Energie & Management 15-16/18

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Häufige Fragen

Was ist bei der Betriebsweise eines Druckluft-Wärme-Kraftwerk zu beachten?

Ein DWKW ist sowohl für die Druckluft als auch für die Wärme als Grundlastmaschine einzusetzen. Es sollte folglich möglichst übers ganze Jahr ein Grundlastbedarf bestehen, der vom HWV 20 gedeckt werden kann. Denn je höher die Laufzeit des DWKW ist, desto wirtschaftlicher wird der Betrieb.
 

Wieso ist der Gas-Verbrennungsmotor im Druckluft-Wärme-Kraftwerk umweltfreundlicher als ein elektrischer Antrieb?

Die Umstellung auf „umweltfreundliche“ Elektromobilität ist in aller Munde. Ein Elektromotor ist jedoch sowohl im PKW als auch als Verdichterantrieb immer nur so umweltfreundlich, wie der Strom mit dem er betrieben wird. Leider enthält der deutsche Strommix auch in Zeiten der Energiewende noch zu über 40 % Strom aus Kohlekraftwerken. Diese nutzen einen Großteil der eingesetzten Energie nicht effizient und sind somit für hohe CO2– und Schadstoffemissionen verantwortlich. Gas hingegen ist ein vergleichsweise sauberer Brennstoff, der kaum Schadstoffe wie z.B. Stickoxide oder Feinstaub produziert. Weiterhin wird im DWKW die bei der Verbrennung entstehen Wärme nahezu vollständig genutzt, während Sie in dem meisten stromerzeugenden Kohlenkraftwerke lediglich in Kühltürmen an die Umwelt abgegeben wird.

Wieso produziert das Druckluft-Wärme-Kraftwerke im Vergleich zu Elektrokompressoren so kostengünstig?

Elektrokompressoren werden mit Strom betrieben, welcher etwa fünf Mal so teuer ist wie Gas, welches das Druckluft-Wärme-Kraftwerk antreibt. Weiterhin koppelt das DWKW die erzeugte Wärme auf hohem Temperaturniveau nahezu vollständig aus und spart damit Heizkosten. Somit ist die Drucklufterzeugung nicht nur hocheffizient sondern auch deutlich wirtschaftlicher als bei Elektrokompressoren.
 

Wieso sind die Energieverluste bei elektrischen Kompressoren so hoch?

Bei der Druckluftproduktion wird physikalisch bedingt 90 % der eingesetzten Energie in Wärme umgewandelt. Elektrokompressoren nutzen diese Wärme in der Regel nicht oder können diese nur auf einem niedrigen Temperaturniveau (ca. 70 °C) anbieten, für das es in der Industrie kaum Nutzungsmöglichkeiten gibt. Das Druckluft-Wärme-Kraftwerk hingegen bringt diese Wärme durch den Verbrennungsmotor ein sehr hohes Temperaturniveau (bis zu 95 °C) und speist sie nahezu verlustfrei ins Heizungssystem.

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Vergleich DWKW / Elektrokompressor mit Heizung

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