Druckluft + Kraft-Wärme-Kopplung
Eine sinnvolle Kombination
Um die hohen Kosten für die Drucklufterzeugung zu senken, werden in der Industrie oft Blockheizkraftwerke eingesetzt, um mittels eines Verbrennungsmotors durch Kraft-Wärme-Kopplung den Strom für die Kompressoren günstiger und effizienter zu erzeugen.
Diese grundsätzlich gute Idee führt jedoch auch zu Energieverlusten. Zum einen bei der Stromerzeugung durch das BHKW, zum anderen bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Druckluft.
Hinzu kommt, dass für den Strom über den Umweg stromproduzierendes BHKW auch ganz oder teilweise EEG-Umlage fällig wird.
Um hier Abhilfe zu schaffen, entwickelte Energiewerkstatt aus Hannover, als erster renommierter Hersteller von Blockheizkraftwerken, ein Konzept, welches die Nachteile des „Umweges“ über die Stromerzeugung kompensiert.
Im Druckluft-Wärme-Kraftwerk HWV 20 treibt ein gasbetriebener Verbrennungsmotor einen Schraubenverdichter direkt an. Durch die direkte Kopplung werden die Energieverluste deutlich reduziert und es entsteht ein hocheffizientes Produkt nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK).
Der Einspareffekt entsteht im Wesentlichen dadurch, dass kein teurer Strom, sondern vergleichsweise kostengünstiges Gas zur Drucklufterzeugung eingesetzt wird und die entstehende Wärme sinnvoll zu über 95 % genutzt werden kann.
Im Mittel liegt bei Industriekunden der Gaspreis bei etwa 3,5 ct/kWh während der Strompreis etwa 16 ct/kWh, also mehr als ein Vierfaches, beträgt. Somit entsteht bei den Betriebskosten ein Einsparpotential von bis zu 60 %, was insgesamt zu 40 % weniger Gesamtkosten für die Drucklufterzeugung führt (unter Berücksichtigung der Investitions- und Wartungskosten). Es ist davon auszugehen, dass dieser Einspareffekt sich in Zukunft noch verstärken wird, da mit Atom- und Kohleausstieg sehr wahrscheinlich mit steigenden Strompreisen zu rechnen ist.
Ein zusätzlicher Vorteil des HWV 20 gegenüber einem Elektrokompressor ist, dass die Wärmauskopplung aus dem Verbrennungsmotor ein deutlich höheres Temperaturniveau ermöglicht. Mit Heizungsvorlauftemperaturen bis zu 95 °C wird der Einsatz auch für die industrielle Prozesswärmeerzeugung interessant, beispielsweise für die Kunststoffformung oder zur Beheizung von galvanischen Bädern und Schwimmbädern.