Abwärmeverstromung

Projekt TeWab

Wirkungsgradsteigerung eines BHKW mittels thermoelektrischem Wärmetauscher

 

Wie wirtschaftlich ein BHKW ist, hängt wesentlich von dessen elektrischem Wirkungsgrad ab. Wärmetauscher mit thermoelektrischen Generatoren können aus dem heißen Abgas des BHKWs zusätzlich Strom gewinnen und damit den Wirkungsgrad erhöhen. Thermoelektrische Generatoren wandeln Wärmeströme zwischen einer warmen und einer kalten Seite in elektrische Energie um. Sie sind robust, weitgehend wartungsfrei und langlebig. Die meisten herkömmlichen Generatoren eignen sich allerdings nur für Temperaturen bis 200 °C. Daher können Sie zur Wärmerückgewinnung im mehrere hundert Grad heißen Abgasstrom nicht eingesetzt werden.

Fraunhofer IPM hat in den vergangenen Jahren thermoelektrische Module entwickelt, die sich für Temperaturen bis 550 °C eignen. Im Projekt TeWab, gefördert vom Badenova Innovationsfonds, entwickelt Fraunhofer IPM gemeinsam mit dem Anlagenbauer Schleif Automation GmbH & Co. KG aus Rheinmünster einen thermoelektrischen Wärmetauscher, der parallel zum vorhandenen Wärmetauscher die BHKW-Abwärme nutzt. Hierdurch kann neben der reinen Brauchwassererwärmung zusätzlich elektrischer Strom generiert werden. Das Konzept ist so ausgelegt, dass es auf kleinere und größere Anlagen übertragbar ist.

Das Projektteam simuliert zunächst das Verhalten des thermoelektrischen Wärmetauschers im Abgasstrom eines BHKWs, um eine möglichst hohe Ausbeute an elektrischer Leistung zu erzielen. Danach wird ein eigens optimierter thermoelektrischer Wärmetauscher hergestellt und in einem vom Energieversorger badenova WÄRMEPLUS GmbH & Co.KG betriebenen Schleif-BHKW eingesetzt. Ziel ist es, den elektrischen Wirkungsgrad eines BHKW um etwa 3 Prozent zu steigern.

Projektlaufzeit

  • Mai 2014 bis Dezember 2018

Projektpartner

  • Schleif Automation GmbH & Co. KG, Rheinmünster
  • badenova WÄRMEPLUS GmbH & Co.KG

Finanzierung

  • Badenova-Innovationsfonds