Date post: | 11-May-2018 |
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Erdgas erzeugt Wärme – und ist Basis für eine Vielzahl
von Innovationen. Neue und bewährte Technologien
eröffnen dem klassischen Brennstoff eine völlig neue
Dimension. Im Fokus stehen die drei wichtigsten Kriterien
für eine zukunftsfähige Gasversorgung: die Nutzung von
erneuerbaren Energien über das Gasnetz, die Effizienz-
steigerung in der Energieumwandlung und die Speicher-
fähigkeit von Nutzenergie. Damit verbreitert sich das
Spektrum der Anwendungen, was dem umweltfreund-
lichen Energieträger neue Marktfelder erschliesst.
Gasette
Erdgas im neuen Format
Nr. 4/2017
GaswärmepumpeNutzungsgrade
130% bis 200%
BrennwerttechnikNutzungsgrad
100%
HybridheizungBrennwerttechnikmit Wärmepumpe
Erdgas bietetInnovationen
Gas wird erneuerbar30% erneuerbare
Gase bis 2030
WärmekraftkopplungStrom und Wärme
für Eigenbedarf
58. Jahrgang
2 Gasette 4/2017
Mit seiner Breite von 47 cm passt der
Trigon XL 150 durch jede Tür, ob im Un-
tergeschoss oder auf dem Dach. Das
kompakte Format sollte aber nicht dar-
über hinwegtäuschen, dass dieser Gas-
brenner ein kräftiges Innovationspaket
ist. Dies gilt besonders aufgrund der ho-
hen Energieeffizienz, der Modulationsbrei-
te mit einem Faktor 4,2 und der geringen
Schadstoff-Emissionen (Tabelle). Beson-
ders geeignet ist das Aggregat für grös-
sere Mehrfamilienhäuser, Siedlungen, Ge-
werbe- und Industriebauten.
Das Handling auf der Baustelle und beim
Ersatz eines Altgeräts war in der Entwick-
lung wichtiges Kriterium. Also geringe
Abmessungen, die Einbringung in enge
Räumlichkeiten respektive bei beschränk-
tem Zugang, aber auch die Montage in
Modulen, um die Installation zu erleich-
tern.
Innovation mit grosser Wirkung
Viele Wege führen zu tiefen Stick oxid-
Emissionen. Sehr wirksam sind die beiden
bewährten Techniken der Vormischung
und der kalten Flamme. Die Kombination
von breiter Modulation und Vormischung
des Luft-Gas-Gemischs war bislang eine
Knacknuss. Mit dem Trigon XL ist dies
gelungen.
Vormischbrenner und kalte Flamme
In üblichen Diffusionsbrennern tritt Luft
erst bei der Verbrennung in den Gas-
strom. Diese Beimischung erfolgt in der
Regel über ein Gebläse. Notwendig ist
dazu Hilfsenergie für den Ventilator. Beim
Vormisch- oder atmosphärischen Gas-
brenner vermischt sich Gas mit (Primär-)
Luft vor der Brennerdüse – ohne Gebläse.
Dieses Gemisch wird unter Beimischung
von Sekundärluft am Brenner gezündet.
Das Temperaturprofil der Flamme und de-
ren unmittelbarer Umgebung unterschei-
det sich im Vormischbrenner deutlich von
üblichen Gasbrennern und ist zugleich
der Grund für die sehr tiefen NOx-Werte.
Der Reduktion von Stickoxid-Emissio-
nen dient auch die Technologie der kal-
ten Flamme. Das ist der Branchenbegriff
für eine flammenlose Oxidation. Da NOx
überwiegend an den Flammenrändern
– also bei stark änderndem Temperatur-
profil – entsteht, mindert sich die Produk-
tion dieser Schadstoffe bei flammenloser
Verbrennung. Die Markteinführung fand
im Sommer 2017 statt.
Gas-Brennwert-Heizgerät Trigon XL 150
Hersteller Elco
Modell Trigon XL 150
Energieeffizienzklasse A
Nennwärmeleistung bei 50 °C / 30 °C 149,1 kW
Minimale Wärmeleistung bei 50 °C / 30 °C 35,1 kW
Modulationsbreite (Faktor) 4,2
Wirkungsgrad bei 50°C / 30°C 109,2%
Normnutzungsgrad bei 40 °C / 30 °C 110,4%
NOx-Werte nach EN 15502 28 mg/kWh
Abmessungen (Breite x Höhe x Länge) 466 x 1466 x 1349 mm
Der Standkessel kommt auf Rollen: Trigon XL 150 (Elco).
Trigon XL 150
ELCO Schweizwww.elco.ch
Telefon: 0844 44 33 23
Gasette 4/2017 3
Thermo Condens WTC-GW
Beim neuen Gaskessel WTC-GW aus
der Reihe Thermo Condens stechen drei
Innovationen hervor: die breite Modu-
lationsfähigkeit, die hervorragende Klas-
sierung A+ in Kombination mit einer raf-
finierten Steuerung und das SCOT-Sys-
tem.
SCOT
Das dimensionslose Verhältnis von Ver-
brennungsluft und Brennstoff kommt
ganz bescheiden als Lambda daher, ist
aber entscheidend für die Verbrennungs-
qualität, für die Schadstoffemissionen
und für die Energieeffizienz eines Gas-
brenners. Das SCOT-System nutzt diesen
Zusammenhang und misst über eine in
der Flamme positionierte Elektrode dieses
Verhältnis. Die Signale wertet das System
aus und variiert gegebenenfalls das Ver-
hältnis über die Stellung des Gasventils.
Als besonders vorteilhaft erweisen sich
die SCOT-Funktionen bei Nutzung von
Biobrennstoffen und unterschiedlichen
Erdgasqualitäten. Eine Nachrüstung des
Kessels ist also bei Änderung des Brenn-
stoffs nicht nötig.
SCOT arbeitet präzis über die gesam-
te Modulationsbreite – bis hinunter auf
1,9 kW. Bekanntlich läuft ein Kessel
überwiegend unter Teillast, in wachsen-
dem Mass auch in Häusern mit gerin-
gem Heizleistungsbedarf. Beispiel: Ein
Gebäude mit einem Heizleistungsbedarf
von 10 kW bei −16 °C benötigt bei Aus-
sentemperaturen über 6 °C weniger als
4 kW Heizleistung. Damit lassen sich län-
gere Phasen im Ein-Aus-Betrieb vermei-
den und ein hoher Wirkungsgrad unter
Teillast garantieren. Denn gerade im Teil-
lastbetrieb ist die spezifische Wärmetau-
scherfläche bei diesem Gerät – bezogen
auf die Wärmeleistung – besonders hoch.
Der kontinuierliche Betrieb schont zudem
die Brennerbauteile.
Effizienzklasse A+
In Kombination mit einem Raum- und
einem Aussentemperaturfühler entspricht
der Heizkessel der Energieeffizienzklas-
se A+. Üblicherweise sind diese Füh-
ler Bestandteil der Regelung respektive
der Steuerung. Statt einer rein durch die
Aussentemperatur geführten Steuerung
berücksichtigt diese Regelung die Raum-
lufttemperatur und damit Veränderungen
aufgrund von Solarstrahlung oder höhe-
ren internen Lasten. Auch die anderen
Effizienzwerte sind hervorragend (Tabel-
le). Die Markteinführung fand im Sommer
2017 statt.
Gas-Brennwert-Heizgerät WTC-GW 15/25-B
Hersteller Weishaupt
Modell WTC-GW 15/25-B
Energieeffizienzklasse in Verbindung mit Aussen- und Raumfühler
A+
Nennwärmeleistung bei 50 °C / 30 °C 14,0 kW/24 kW
Minimale Wärmeleistung bei 50 °C / 30 °C 1,9 kW/2,9 kW
Modulationsbreite (Faktor) 7,3/8,3
Normnutzungsgrad bei 40 °C / 30 °C – Hi/Hs 110,1 % / 99,2%
NOx-Werte nach EN 15502 30 mg/kWh
Abmessungen (Breite x Höhe x Länge) 355 x 792 x 502 mm
Innovativer Wärme- erzeuger: der neue Brennwertkessel WTC-GW.
Weishaupt AGwww.weishaupt-ag.chTelefon: 044 749 29 29
4 Gasette 4/2017
boostHEAT von Holdigaz
Aus Vénissieux, am südlichen Stadtrand
von Lyon gelegen, kommt eine Innovation
mit einem grossen Anwendungspoten-
zial. Vertreten wird die Firma boostHEAT
und deren Produkte durch Holdigaz SA
mit Sitz in Vevey. Im eigenen Forschungs-
und Entwicklungszentrum entstand in
den letzten Jahren eine Gaswärmepumpe
mit dem aussergewöhnlichen Nutzungs-
grad von 200 %. Möglich macht dies
ein Kompressionszyklus mit Temperatu-
ren um 700 °C, in dem das Kältemittel,
wie in Wärmepumpen üblich, abwech-
selnd verdichtet und entspannt wird. Ein
seit langem bekanntes Verfahren wur-
de Schritt um Schritt optimiert, um diese
hohe Effizienz zu erreichen. Da das Gerät
boostHEAT wie alle «echten» Gaswärme-
pumpen – also mit thermodynamischem
Kreislauf – ohne mechanische Kraftüber-
tragung arbeitet, ergibt sich ein nahezu
verschleissfreier Betrieb. Auch deshalb
sind Wartungsintervalle von 50 000 Be-
triebsstunden möglich. Im kompakten
Gerät ist ausserdem ein Gasbrenner zur
Spitzenlastdeckung integriert.
Mit diesen Leistungswerten setzt
boostHEAT neue Marken auf dem Weg
zur Energiestrategie 2050. Denn mit die-
ser Innovation braucht es lediglich die
Hälfte an Brennstoff für die Wärme-
erzeugung im Vergleich zu konventionel-
len Heizkesseln. Darüber hinaus lässt sich
Erdgas teilweise oder gänzlich durch Bio-
gas substituieren.
Die in Vevey ansässige Holdigaz – die sich
aus Gasversorgern und Unternehmen aus
dem Bereich Gebäudetechnik zusam-
mensetzt – hat sich am französischen
Unternehmen boostHEAT beteiligt. Für
die Schweizer Markteinführung der Gas-
wärmepumpe boostHEAT, die im Herbst
2018 erfolgt, ist Novogaz SA, eine Toch-
terfirma von Holdigaz, verantwortlich.
Gaswärmepumpe boostHEAT
Produktname boostHEAT
Hersteller/Vertretung boostHEAT/ Holdigaz SA
Energieeffizienzklasse A++
Brennstoff (eigentlich: Treibstoff) Erdgas oder Mix aus Erdgas und Biogas
Wärmequelle Aussenluft
Maximale Leistung 20 kW bei −10 °C
Modulationsbreite 20% bis 100%
Gas Utility Efficiency (GUE) auf der Basis des (unteren) Heizwerts (Lower Heating Value, LVH) gemäss EN 12309 bei A7W35
200%
Temperatur Warmwasser (mindestens) 65 °C
Abmessungen des Geräts (Breite x Länge x Höhe)InnengerätAussengerät
80 cm x 60 cm x 185 cm50 cm x 85 cm x 116 cm
Vertrieb Schweiz:Holdigaz SA
www.holdigaz.chTelefon 021 925 87 87
Die Gaswärmepumpe arbeitet mit thermischer Kompression – ohne mechanische Kraftüber-tragung, was eine lange Betriebsdauer ermöglicht.
Gasette 4/2017 5
Belaria hybrid SRM
Hoval stellt eine hybride Heizung mit
Gas-Brennwertkessel und Elektrowärme-
pumpe vor, die in der Energieeffizienz-
klasse A++ positioniert ist. Die Betriebs -
weise erfolgt in Abhängigkeit von der
Aussentemperatur, wobei individuellen
Vor gaben Priorität zukommt, beispiels-
weise aufgrund des Bedarfsprofils des
Gebäudes. Die sehr gute Klassierung er-
gibt sich aus dem bivalent-alternativen Be-
trieb, da bei tiefen Aussentemperaturen
der Brennwertkessel den Bedarf deckt,
bei steigender Temperatur übernimmt die
Wärmepumpe (Grafik). Der bivalent-paral-
lele Modus ist für moderate Temperaturen
in der Übergangszeit geeignet, wenn
Gaskessel und Wärmepumpe gleichzeitig
in Betrieb sind. Die Wassererwärmung er-
folgt über den Brennwertkessel.
Ein- und Mehrfamilienhäuser sind für den
Einsatz der hybriden Belaria prädestiniert
– insbesondere für den Ersatz bestehen-
der fossiler Heizkessel. Der Austausch er-
folgt mit wenigen Handgriffen. Aufgrund
der kompakten Bauweise sind auch die
Platzverhältnisse kein Thema. Zudem las-
sen sich die bestehenden Radiatoren
weiter nutzen, auch mit Temperaturen bis
zu 80 °C. Das stärkste Argument dürfte
allerdings in der Kombination von grosser
Heizleistung und der Nutzung von erneu-
erbaren Energien liegen. Bei tiefen Aus-
sentemperaturen während Kälteperioden
liefert das Hybrid-Gerät bis zu 32 kW
Wärme, nutzt aber auch Umweltwärme
bei milderem Wetter. Viel Power – aber
ökologisch.
Die Heizung taugt auch für die Kühlung
von Wohn- und Arbeitsräumen. Wahl-
weise kommt dazu ein Gebläsekonvektor
oder das Register der Bodenheizung zum
Einsatz. Die Wärmepumpe entzieht den
Räumen Wärme und gibt diese über das
Aussengerät an die Umwelt ab. Marktein-
führung: Herbst 2017.
Hybrid-Heizgerät Belaria hybrid SRM 8/32
Integrales Hybrid-Gerät (Brennwertmodul und Wärmepumpe)
Energieeffizienzklasse bei 55 °C: HeizenWassererwärmung
A++A
Leistungszahl 3,29
Abmessungen Innengerät Breite/Höhe/Tiefe 450 mm / 1067 mm / 405 mm
Wärmepumpe
Heizleistung A2W35/A7W45 5,8 kW / 6,9 kW
Leistungszahl A2W35/A7W45 3,67 / 3,42
Kühlleistung A35W18 8,4 kW
Leistungszahl A35W18 2,92
Brennwertmodul
Nennwärmeleistung 80 °C / 60 °C 7,1 kW bis 26,3 kW
Nennwärmebelastung bis 32,7 kW
Kesselwirkungsgrad bei Teillast 30% (EN 303)bezogen auf Heizwert/Brennwert
101,0 / 91,0
Wärmebedarf in Abhän-gigkeit der Aussentem-peratur während einer typischen Heizperiode.
WärmebedarfÜbergangsbereichfür Umschaltung
−10 0 10
nur WärmepumpeHybridnur Gas
Aussentemperatur [°C]
45,5%Wärmepumpe
19,5%Gas
35%Hybrid
Davon sind zwei Drittel Umwelt-wärme.
Hoval AGwww.hoval.chTelefon: 044 925 61 11
6 Gasette 4/2017
WKK-Gerät smartblock
Mit «smartblock» präsentiert KW Ener-
gie aus Sachsen ein Blockheizkraftwerk
der neusten Generation. Die Modelle de-
cken ein Spektrum zwischen 7,5 kW und
75 kW elektrischer Leistung ab, wobei
die Stromkennzahl mit steigender Leis-
tung zunimmt (von 0,34 bis 0,53). Mit
Stromkennzahl wird das Verhältnis von
elektrischer und thermischer Leistung be-
zeichnet. Die Produktpalette eignet sich
also für Wohnhäuser unterschiedlicher
Grösse, für Siedlungen und Gewerbe-
betriebe, für Hotels und kommunale Ein-
richtungen.
Wichtige Argumente für smartblock
Q Die WKK-Geräte lassen sich als Not-
stromaggregate (Inselbetrieb mit Synchron-
generator) oder parallel zum Elektrizitäts-
netz betreiben.
Q Der 3-Wege-Katalysator mit Lambda-
Regelung sichert niedrige Schadstoff-
emissionen (mit Lambda wird das
Treibstoff-Verbrennungsluft-Verhältnis
quantifiziert).
Q Höchste Effizienzklasse A++
Q Sehr tiefe Schallemissionen: Schall-
druckpegel der 7,5-kW-Maschine in 1 m
Entfernung von 41 dB (A). Das entspricht
dem Schalldruck einer Waschmaschine.
Q Hoher Wirkungsgrad aufgrund kon-
sequenter Nutzung des Brennwertes
(109,7 % bei der 7,5-kW-Maschine, be-
zogen auf unteren Heizwert).
Q Für den Antrieb der smartblock-Einhei-
ten sorgen Industrie-Dieselmotoren, die
auf den stationären Betrieb im Blockheiz-
kraftwerk optimiert wurden.
Q Breite Leistungsmodulation zwischen
50 % und 100 %.
Q Ein hoher Eigenverbrauchsanteil sichert
eine gute Wirtschaftlichkeit.
Gute Werte
In der kompakten Bauweise von smart-
block vereinen sich deutsches Engi-
neering und strenge Vorgaben zur Um-
weltrelevanz der EU sowie der Schweizer
Luftreinhalte-Verordnung. Belege dafür
sind die dokumentierten Werte zur Ener-
gieeffizienz, Betriebssicherheit (Verfüg-
barkeit), Wirtschaftlichkeit (Wartungsin-
tervalle und Nutzungsgrad) sowie zu den
NOx-Emissionen.
Wärmekraftkopplung smartblock 7,5
Energieeffizienzklasse A++
Treibstoff Erdgas
Betriebsweise Netzparallel-Betrieb
Elektrische Leistung 7,5 kW
Thermische Leistung 22,1 kW
Treibstoffverbrauch (Erdgas) 27,1 kW
Wirkungsgrad gesamt 109,1 %
Wirkungsgrad elektrisch 27,6%
Wirkungsgrad thermisch 81,5%
Schalldruckpegel in 1 m Entfernung 40,6 dB (A)
Maximale Vorlauf-/Rücklauftemperatur 90 °C / 70 °C
Hersteller KW Energie
Engineering, Beratung und Vertrieb:
A. Jaquiéry ConsultTelefon: 061 554 31 85
E-Mail: [email protected]
Import, Planung, Instal-lation, Inbetriebsetzung
und Wartung:42technology AG
www.42technology.ch
Hersteller:KW Energie GmbH &
Co. KGwww.kwenergie.de
Smart und zuverlässig: das kompakte Blockheizkraftwerk smartblock.
Gasette 4/2017 7
Die Wärmekraftkopplungsanlage neoTo-
wer Premium S wird im ostfriesischen Sa-
terland gefertigt, unweit der Fahrradstadt
Oldenburg. Mit ihrem Leistungsprofil eig-
nen sie sich besonders gut für Mehrfami-
lienhäuser, Gewerbebauten und Hotels.
Die kombinierte Erzeugung von Strom
und Wärme bringt wirtschaftliche Vorteile,
vor allem bei einem erheblichen Eigenver-
brauch. Denn dadurch entfallen die Netz-
nutzungsgebühren.
Optimierung Eigenverbrauch
Einerseits ermöglicht das Leistungspro-
fil des neoTower einen hohen Eigenver-
brauch, andererseits lässt sich der direkt
genutzte Strom durch einfache Optimie-
rungsmassnahmen erhöhen. Beispiels-
weise durch ein Lastmanagement zur
selektiven Zuschaltung von Geräten oder
gar durch Einbezug der Elektromobilität
ins gebäudetechnische Energiekonzept.
Das E-Bike und das Elektrofahrzeug «tan-
ken» dann an einer Aufladestation.
WKK-Gerät neoTower
Lange Wartungsintervalle
Toyota-Motoren sorgen für den An-
trieb der WKK-Geräte. Der Einsatz die-
ser bewährten Otto-Motoren ermöglicht
Wartungsintervalle von 10 000 Betriebs-
stunden, was in vielen Gebäuden Inter-
valle von mehreren Jahren bedeuten
kann. Mit einem Geräuschpegel von
51 dB ist das Gerät ausserhalb des Auf-
stellungsraums kaum hörbar. Das kann
für Hotels und Wohnhäuser entscheidend
sein. Trotz der stattlichen Leistung sind
die Anlagen sehr kompakt. Der Platz-
bedarf entspricht der Standfläche eines
Heizkessels.
Der «Energieturm» verfügt serienmässig
über eine Web-Schnittstelle. Damit ist
eine webbasierte Fernüberwachung rund
um die Uhr durch die Hersteller firma
möglich. Mit derselben Kommunikations-
technik lässt sich das Gerät in eine Leit-
technik respektive Gebäudeautomation
einbinden oder über eine App steuern.
Wärmekraftkopplung neoTower Premium S 5.0 und 7.2
Energieeffizienzklasse A++
Elektrische Nennleistung 5,0 kW 7,2 kW
Thermische Nennleistung 11,45 kW 17,45 kW
Leistungsmodulation elektrisch 2,9 kW bis 5,0 kW 3,9 kW bis 7,2 kW
Leistungsmodulation thermisch 7,9 kW bis 11,45 kW 8,9 kW bis 17,45 kW
Geeignet für Gebäude mit einem Strombedarf von und einem Wärmebedarf von
20 000 kWh bis 50 000 kWh60 000 kWh bis 100 000 kWh
Geräuschemission 51 dB
Motor 3-Zylinder-Otto-Motor (Toyota)
Hubraum und Drehzahl 1000 cm3 und 1550 U/min.
Wartungsintervall 10 000 Betriebsstunden
Kraftpaket mit über-zeugenden Werten zur Wirtschaftlichkeit.
RMB/ENERGIE GmbHwww.neotower.deTel. +49 4498 92288-0
Vertrieb Schweiz:CoGen SàrlHeinz EichenbergerChamp Pallet 51801 Le Mont-Pèlerin VSTel.: 079 103 25 54
8 Gasette 4/2017
Impressum
Herausgeber
VSG Verband der Schweizerischen
Gasindustrie, Grütlistrasse 44
8027 Zürich, 044 288 31 31
[email protected] | www.erdgas.ch
Redaktion
Hubert Palla, VSG | [email protected]
Suisse romande
Antonina D’Amico, ASIG
Text und Grafik
Faktor Journalisten AG, Zürich
Quellen der Fotos
Jeweilige Hersteller der Produkte
Auflage
16 000 deutsch, 6000 französisch
Druck
Bühler Druck AG, Schwerzenbach
Adressänderung
Gratis-Abonnements
Direkte Biogas-Methanisierung
Man darf den Ausdruck «Power to Gas»
durchaus wörtlich nehmen. Denn das
Verfahren basiert auf der Nutzung von
Elektrizität aus erneuerbaren Quellen zur
Produktion von Wasserstoff. Dies erfolgt
üblicherweise mittels Elektrolyse, in der
Wasser unter Einsatz von Strom in Was-
serstoff und Sauerstoff getrennt wird
(Grafik). Der Wasserstoff dient in einem
zweiten Schritt der Veredelung von Roh-
gas aus Kläranlagen und Vergärwerken.
Dieses Rohgas besteht aus 60% Me-
than und 40% Kohlendioxid. Aus diesen
CO2-Anteilen und dem zugeführten Was-
serstoff ergibt sich Methan, sodass in der
Bilanz annähernd reines Methan entsteht.
Zwar handelt es sich um synthetisches
Gas, aber zu 100% aus er neuerbaren
Quellen.
Elektrolyse
Kläranlage,Vergärwerk
Methani-sierung von
Klärgas
ErneuerbarerStrom
Wasser
Abwasser
Sauersto�
Wassersto�
60% Methan40% CO2
96% Methan
Aus Wassersto� und CO2 entsteht Methan.
Methanisierung von Biogas
Rohgas Biogas
Biomasse
«Sofern sämtliche Klär- und Vergärwerke,
die bereits Biogas produzieren und sich in
der Nähe des Gasnetzes befinden», pro-
gnostizieren die Autoren der PSI-Studie
(Direkte Biogas-Methanisierung), «diese
Power-to-Gas-Technologie nutzen und
das Gas ins Erdgasnetz einspeisen wür-
den, könnte die Einspeisung von erneu-
erbarem Gas von heute 308 GWh auf
1400 GWh mehr als vervierfacht werden.»
Damit könnten 900 GWh Strom im Gas-
netz gespeichert werden. Nicht nur das
Potenzial ist erstaunlich, auch die Wirt-
schaftlichkeit ist gegeben, weil die dafür
notwendige Infrastruktur eine klassische
Biogasaufbereitung ersetzt.
Autoren der Studie: Julia Witte, Serge Biol-laz, Tilman Schildhauer, Paul Scherrer Institut; Andreas Kunz, Energie 360°
Potenzial der direkten
Biogas-Methanisierung
in der Schweiz:
1400 Mio. kWh