Einspeisung ins Drehstrom-Netz

Hallo,
Ich will (irgendwann einmal) meiner Heizung zusätzlich einen Stirlingmotor verpassen, so dass dieser mithilfe einer Drehstromgenerator-Maschine auch
Strom erzeugen kann und dieser dann in das Hausnetz eingespeist werden kann.
Wenn ich zusätzlich zum Strom vom E-Werk auch noch selbsterzeugten Strom in mein Hausnetz geben will, muß dessen Drehfeld doch synchron, also phasengleich mit dem Drehfeld des E-Werks laufen, oder? D.h. ich muß meine Drehstrom-Generatormaschine so antreiben, dass sie immer phasengleich mit dem Drehfeld des E-Werks läuft.
Da aber o.g. Stirling-Motor, der meinen Generator antreiben soll, nicht immer die ausreichende Drehzahl liefert, oder ich ihn nicht mechanisch bremsen will (unnötige Energieverluste), wäre es doch geschickter, ich würde den Drehstrom vom Stirling-Motor, zuerst gleichrichten und dann das geforderte phasengleiche Drehfeld elektronisch erzeugen.
Allerdings finde ich das ungeschickt, wenn ich das vom Drehstrom-Generator erzeugte schöne Drehfeld zuerst mal wieder plattmachen muß und danach dann wieder künstlich erzeugen muß.
Was passiert eigentlich, wenn am Drehstrom-Netz ein Asynchron-Generator hängt, der nicht phasengleich, also nicht mit der geforderten Drehzahl läuft, also wenn dessen Drehfeld zu langsam oder zu schnell ist? Wie schaut das bei einem Synchron-Generator aus?
Mein Ziel mit diesen Gedankenexperimenten ist eine "Maschine", welche sowohl Wärme also auch Strom erzeugt und mit Holz oder Pflanzenöl befeuert wird und so unser Haus von teuren externen Energie-Lieferanten möglichst unabhängig macht. Wald haben wir selbst und Pflanzenöl (Nußöl, Rapsöl, etc.) lässt sich bestimmt auch auftreiben.
Danke und noch schönen Sonntag.
Franz
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Franz Hornung spoke thusly:

Was sagt Dein EVU dazu?
BTW: Sind Stirling-Motoren überhaupt Dauerlauf-tauglich?

Ja.
Richtig. Nennt sich Wechselrichter und ist in jedem Sonnen- oder Windkraftwerk zu finden.

C'est la vie.

Egal ob Synchron- oder Asynchrongenerator: Wenn sich der Generator zu langsam dreht, wird er zum Motor. D.h., Du treibst mit Strom Deinen Stirling-Motor an. Ein Asynchron-Generator muß ohnehin schnell drehen als das Netz und in gewissen Grenzen gilt "je schneller, desto mehr Leistung".
HTH,
Sebastian
--
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sollte, dann wäre dem geraten in spätestens 30 Minuten [...] ein
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Am Sun, 19 Oct 2003 18:30:51 +0200 schrieb Sebastian Suchanek:

Natürlich sind sie das. Allerdings haben sie im Temperaturbereich einer Wohnungsheizung (60°) einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Mehr als 500° Temperaturgefälle sollten es schon sein, um daraus einen einigermaßen rentablen Generator zu bauen.
Ein "Nachrüsten" der Wohnungsheizung scheidet also aus, ich würde eher den Kauf eines Blockheizkraftwerkes erwägen.

Es dürfte prinzipiell kein Problem sein, ein BHKW zu betreiben. Die EVUen bieten dazu auch Einspeise-Verträge an.
Arne
--
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Wenn der Heiß-Teil des Stirling-Motors im Brennraum der Heizung liegt hat er es mit der Brenner-Flamme direkt zu tun, und ich glaub, dass die heisser als 60° ist :-)
Servus Franz
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Am Sun, 19 Oct 2003 20:51:48 +0200 schrieb Franz Hornung:

Bei käuflichen BHKWs ist das auch so realisiert, wenn nicht gleich ein Diesel- oder Erdgasmotor eingesetzt wird. Mir ist kein Brenner bekannt, bei dem man einen Stirling-Motor so ohne Weiteres nachrüsten kann. Denn zweckmäßigerweise würde man dann nicht mehr den Kesselraum zur Beheizung verwenden, sondern die "kalte" Seite des Motors.
--
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Arne Binder wrote:

Ach -)))
Wohin rinnt denn da wohl die "Verlustleistung" des Stirlingmotors mit dem "schlechten" Wirkungsgrad?
Das war offenbar eine Blockade im Kopf :-)))
MfG
--
Franz Glaser MEG Glasau 3 A-4191 Vorderweissenbach
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Am Sun, 19 Oct 2003 21:29:31 +0200 schrieb Franz Glaser (Lx):

Das kommt darauf an, wie er angeschlossen wurde. Ich bin mal davon ausgegangen, dass der OP daran gedacht hat, den Stirlingmotor an die Heißwasserleitung zu hängen und mit einem Kühlelement im Freien zu kühlen. In dem Fall geht die Verlustleistung verloren.
In allen anderen Fällen geht die Verlustleistung natürlich in die Heizanlage. Allerdings würde sich ein Motor mit einem sehr schlechten Wirkungsgrad auch aus wirtschaftlichen Gründen nicht lohnen. BHKWs sind üblicherweise für hohe Leistung ausgelegt, die ein ganzes Reihenhaus versorgt. Sonst hat man einen Break-Even von 100 Jahren, der zur Lebenszeit der Anlage nicht erreicht wird :-)
Arne
--
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Arne Binder schrieb:

Ich kann mich an Aggregate mit 17kW Strom und 39kW Wärme erinnern, die ca. 1m3 groß waren, und von einem adaptierten Fiat127-Motor angetrieben wurden. Ob die wirtschaftlich waren, weiß ich nicht, wurden während meiner Lehrzeit (vor ca. 20 Jahren) in einer Kläranlage eingesetzt. Wie viele Wohnungen kann man damit versorgen? Übrigens, hier gibts eine Berechnung der Witschaftlichkeit von Klein-BHKWs: www.minibhkw.de
lg
Erich
--
OE ist die Geißel des Usenets, Outlook ist ein wildgewordener
Kalender, der meint mit E-Mails um sich werfen zu müssen.
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Hallo, Erich,
Du (music-man) meintest am 19.10.03:

Ein "normaler" Privathaushalt braucht so etwa 80% Raumwärme, 12-15% Prozesswärme und 5 bis 10% Elektrizität. (Die Summe ergibt nicht exakt 100% - ich weiss).
Also liefert ein solcher Motor zu wenig Wärme und zu viel Strom. Und aus der Erinnerung: ein solcher Motor reicht für ein 4-Familien-Haus.
Wirtschaftlich sind solche Anlagen, wenn sie mit Nennlast arbeiten. Nachts erzeugen sie nicht genug Wärme und zu viel Strom - woher kommt die restliche Wärme, wohin geht der überschüssige Strom?
Viele Grüße! Helmut
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Am 19 Oct 2003 22:47:00 +0200 schrieb Helmut Hullen:

IIRC hiessen diese Maschinen 'Totem'. Hat mich seinerzeit auch sehr interessiert.

Du wirst sicher kaum eine Anwendung finden, die exakt auf das Leistungsangebot so einer Maschine zugeschnitten ist. Du wirst aber auch nicht viele andere Maschinen finden, die perfekt im optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Dazu braucht man so abwegige Beispiele wie Autos gar nicht zu bemuehen.

Die theoretisch moeglichen ca. 95% (IIRC) Wirkungsgrad sind natuerlich in kaum einem Anwendungsfall so zu erreichen. OTOH: wer hindert dich, die 17kW Strom ganz oder teilweise in Waerme umzuwandeln, wenn es daran fehlt? Zu der Zeit, als diese Fiat-Maschinen aktuell waren, war die moegliche Einspeiseverguetung irgendwo zwischen mickrig und nicht vorhanden. Und aus technischer Sicht (mal unabhaengig von raffinierten wirtschaftlichen Ueberlegungen: ich verkaufe meine Energie teuer ans EVU und kaufe sie billig zurueck...) ist es allemal sinnvoll, verfuegbare Energie an Ort und Stelle umzusetzen, wenn entsprechender Bedarf besteht.
Gruss Michael
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Hallo Helmut,

Das hängt vom Kaufpreis ab, vieviele Vollaststunden notwendig sind. Guten Wirkungsgrad haben die Maschinen auch bei Teillast.

Solange der Strom teuerer als der dafür eingesetzte Primärenergieanteil verkauft werden kann, braucht auf diesen überhaupt keine Rücksicht genommen werden und die Anlage kann vollständig wärmegeführt arbeiten.
Siegfried
--
http://www.schmidt.ath.cx

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Am 19 Oct 2003 22:47:00 +0200 schrieb Helmut Hullen:

Das ist uninteressant, solange nicht ein Stromüberangebot existiert. Und das wird aller Voraussicht nach niemals eintreten, solange es Industrie gibt.

Richtig, deshalb wird bei solchen Anlagen primär darauf geachtet, dass die gesamte Wärmeleistung auch vor Ort verbraucht wird und dadurch keine Standzeiten auftreten. Über den Strom braucht man sich weniger Gedanken machen, der wird einfach verkauft und dorthin transportiert, wo er gebraucht wird. Und selbst, wenn man das nicht mehr könnte, kann man mit dem Strom immer noch heizen :-)
Arne
--
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Hallo, Arne,
Du (arne.binder) meintest am 20.10.03:

Das Überangebot würde über den Preis reguliert.

Wer wird nachts Strom kaufen wollen?

Dann wäre es aber billiger, den Treibstoff (Diesel/Heizöl/Gas) direkt zu verbrennen. Schiffsdiesel benutzen "schweres Heizöl"; ist ein sehr interessanter Stoff.
Viele Grüße! Helmut
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Am 20 Oct 2003 11:44:00 +0200 schrieb Helmut Hullen:

Dann würden vermutlich zuerst Kraftwerke abgeschaltet werden. Ein BHKW abzuschalten macht wohl kaum Sinn, vor allem da dieses sehr günstigen Strom mit effektiv fast 100% Wirkungsgrad produziert. Da kann nur gelten: Je mehr, desto besser!

Die Industrie.

Hmm, mir fällt da als Mehrkosten lediglich die Abnutzung der Anlage ein. Die Nutzenergie bleibt gleich, egal ob man direkt heizt oder einen Teil der Heizenergie zuerst in Strom und dann wieder in Wärme umwandelt.

Es gibt Dieselmotoren, die laufen sogar mit Kerzenwachs, Butter oder Teer.
--
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Hallo, Arne,
Du (arne.binder) meintest am 20.10.03:

Du irrst. Und Du redest wirr - beginnend mit der Unterscheidung von "Kraftwerken" vs. "BHKW".
Viele Grüße! Helmut
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Am 20 Oct 2003 14:07:00 +0200 schrieb Helmut Hullen:

Wo konkret?

s/Kraftwerk/Großkraftwerk
Arne
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Hallo, Arne,
Du (arne.binder) meintest am 20.10.03:

Könntest Du "günstigen Strom" vielleicht in Euro und Cent formulieren (einschließlich der Anlagekosten, der Wartungskosten usw.)?

Aha - da soll also z.B. ein 600-MW-Block abgeschaltet werden - wieviele BHKWs sind das noch gleich? Und wie werden die BHKWs in den Verbund der Kraftwerke einbezogen? Klingt so, als ob sie die Unberechenbarkeit der Windkraftwerke verstärken sollen.
Viele Grüße! Helmut
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Am 20 Oct 2003 20:51:00 +0200 schrieb Helmut Hullen:

Als Anlagekosten müßte ich den Mehrpreis einer solchen Anlage im Vergleich zu einem normalen Brenner berechnen, ebenso die Wartungskosten. Von den Wartungskosten her könnte ein BHKW vielleicht sogar noch günstiger sein im Vergleich zu mehreren herkömlichen Brennern.
Willst du das noch ausgerechnet haben?

Das entspricht 100.000 kleinen BHKWs.

Wozu gibt's denn Pumpspeicherkraftwerke und Mittellastkraftwerke?
Fakt ist, dass Großkraftwerke bestenfalls einen Wirkungsgrad von 40% haben und die Wärme ungenutzt in Kühltürmen verheizt wird oder die Flüsse wärmt.
Arne
--
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Hallo, Arne,
Du (arne.binder) meintest am 21.10.03:

Doch - ja. Schliesslich hast Du "sehr günstiger Strom" behauptet.

und somit (grob geschätzt) 400000 bis 600000 Wohneinheiten. Also einer Stadt mit mehr als 1 Mio Einwohnern. Selbst Windkraftwerke werden noch nicht als Ersatz für größere Wärmekraftwerke kalkuliert.

Die rentieren sich nur dann, wenn sie ihren Strom teurer verkaufen als einkaufen können. Zu welchem Preis sollen die BHKWs einspeisen?

Nicht nur Grosskraftwerke haben einen solchen Wirkungsgrad, sondern jedes Wärmekraftwerk. Also auch Dein Dieselmotor.
Wohin die Wärme geht: kommunale Kraftwerke speisen sie gern in die Fernwärme ein. Willst Du diese kommunalen Kraftwerke durch Deine 6-kW- Anlagen ersetzen?
Viele Grüße! Helmut
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Am 21 Oct 2003 09:16:00 +0200 schrieb Helmut Hullen:

BHKW: ca. 2,9 ct/kWh (http://www.kuntschar-schlueter.de/KWK-Gesetz/kwk-gesetz.htm )
Kohlekraftwerke: ca. 3,4 ct/kWh (http://www.iee.tu-clausthal.de/Skripten/Onlineskripte/S8819K4_07_05_03.pdf )
Betriebs- und Kapitalkosten stellen wie gesagt ein Problem dar, weil jeder Haushalt eine Heizung haben muß und ich somit nur die Mehrkosten für ein BHKW einberechnen müßte. Für Kohlekraftwerke gilt das natürlich nicht.
Des weiteren dürften die niedrigen Brennstoffkosten eines Kohlekraftwerks hauptsächlich auf deren niedrigen Großhandelspreisen beruhen. Bedenke auch, dass es einen Unterschied zwischen "günstig" und "billig" gibt. Ich habe mit Bedacht den Ausdruck "günstig" gewählt.

Ich habe doch nie behauptet, dass BHKWs einen Ersatz für Großkraftwerke darstellen. Mir ging es nur daraum zu zeigen, dass der Betrieb eines BHKWs gegenüber einem Großkraftwerk günstiger ist.

Darum geht es hier doch überhaupt nicht. Mittellastkraftwerke kann man je nach Bedarf an- und abschalten. BHKWs liefern stark jahreszeitabhängig Strom und das kann man dadurch gut kompensieren.

Laut oben angegebener Quelle bekommt man z.Z. 8,9 ct/kWh.

Ein BHKW hat einen Wirkungsgrad von fast 100%.
Beweis:
Definition Wirkungsgrad = Q(zu)/Q(ab) Q(ab) = Q(Strom) + Q(Wärme)

Welchen Sinn sollte das haben?
Es gibt genug Haushalte, die keinen Fernwärmeanschluß haben und sich für den Einbau eines BHKWs eignen. Ich wohne selbst in so einem Haus, dass von inkompetenten Bauherren mit einer Elektroheizung ausgestattet worden ist.
Arne
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