Projekt 21575/07

Rationeller Energieeinsatz und CO-Minderung durch Klein-BHKW mit Wankelmotor

Projektträger

KraftWerkKraft-Wärme-Kopplung GmbH
Zur Bettfedernfabrik 1
30451 Hannover
Telefon: 0511/262997-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Da BHKW einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung erbringen ist es wünschenswert das diese Technik großflächig eingesetzt wird. Klein-BHKW mit einer elektrischen Leistung von 5-10 kW eignen sich für wichtige und verbreitete Anwendungsfelder (z. B. kleine Mehrfamilienhäuser, Gewerbe). Um Klein-BHKW wirtschaftlich interessant zu machen müssen diese kostengünstig sein. Die Antriebstechnik herkömmlicher BHKW (Kolbenmotor) bedingt einen verhältnismäßig hohen Wartungsaufwand mit ent-sprechenden Kosten. Durch einen Wechsel der Antriebstechnik - vom Kolbenmotor zum weniger wartungsintensiven Wankelmotor - versprechen wir uns ein kostengünstiges BHKW das für viele Anwender und Einsatzzwecke (wirtschaftlich) interessant ist. Es gibt noch keine Erfahrungswerte über BHKW mit Wankelmotor. Die Motoren sind wenig verbreitet, werden aber von einer Vielzahl verschiedener Herstel-ler produziert; ebenso gibt es Entwicklungen an Hochschulen. Vor der Entwicklung eines Klein-BHKW mit Wankelmotor ist eine Analyse des Bedarfes, das Festlegen der Anforderungen an Händler und Produkt, eine Marktanalyse über die angebotenen Wankelmotoren und nach Abwägen von eventuellen Optimie-rungsmöglichkeiten die Auswahl eines Motors notwendig. Zielsetzung ist es, durch die Marktübersicht den optimalen Motor für Klein-BHKW zu finden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZunächst erfolgt eine Analyse der Marktchancen von Klein-BHKW, hierzu sollen die Absatzzahlen der Hersteller von Klein-BHKW ermittelt werden und nach eventuell vorhandenen Studien recherchiert werden. Im nächsten Schritt werden die Anforderungen an den Motor und den Hersteller festgelegt. Hierbei unterscheiden wir zwischen technischen, betriebswirtschaftlichen und ökologischen Anforderungen. Diese Anforderungen werden als Katalog zusammengestellt. Dann wird eine weltweite Marktrecherche durchgeführt. Die Motoren werden mit dem Anforderungskatalog abgeglichen und untereinander Verglichen. Nach einer Vorauswahl werden die Motoren, auch im Gespräch mit dem Hersteller, auf Verbesserungsmöglichkeiten geprüft um den Motor seinem zukünftigen Einsatzzweck optimal anzugleichen. Schlussendlich wird der am besten geeignete Motor ausgewählt.


Ergebnisse und Diskussion

Viele der derzeit verfügbaren Motoren werden in Flugzeugen oder Karts eingesetzt und entsprechend mit Kerosin oder Kraftstoffgemischen betrieben. Diese Motoren haben wir von vorneherein ausgeschlossen, da sie eine unserer wichtigsten Anforderungen - die der Gasfähigkeit - nicht erfüllen. Ein Umbau der Motoren ist in der Regel nicht möglich, da sie durch den verwendeten flüssigen Kraftstoff geschmiert und zum Teil auch gedichtet werden, gasfähige Motoren verwenden hier ein anderes System.
Prinzipiell geeignete Motoren sind nicht verfügbar. Sei es, weil die Produktion noch nicht angelaufen ist und es nicht abzusehen ist, wann dies passiert oder weil kein Interesse der Hersteller besteht, einen Wankelmotor in einem untypischen Einsatzgebiet wie in einem BHKW zu verwenden. Unser sicherlich nicht objektiver Eindruck von den Herstellern ist nicht gerade positiv. Die meisten Interessenten und Hersteller von Wankelmotoren scheinen technikverliebte Bastler zu sein, die weder ökonomische noch ökologische Aspekte beachten. Das geringe Interesse einiger Hersteller ihr Produkt sinnvoll einzusetzen bzw. überhaupt zur Marktreife zu bringen spricht ebenfalls für den Liebhaber- und Bastlercharakter der entsprechenden Personen. Die Schwierigkeiten liegen nicht nur in den nicht verfügbaren Motoren, vermutlich wird es ebenso schwer sein, einen Hersteller zu finden, mit dem man professionell und vertrauensvoll zusammenarbeiten kann.
Derzeit gibt es keinen, für den beschriebenen Einsatzzweck geeigneten Motor auf dem Markt. Wann und ob es mittelfristig zu aktuellen Entwicklungen kommen wird ist unklar. Nichtsdestotrotz scheint die Technik der Wankelmotoren prinzipiell für den Einsatz in einem BHKW geeignet zu sein und mit ein wenig Geduld ist es vielleicht möglich einen solchen Motor von einer seriösen Firma zu verwenden. Ein wichtiges Ergebnis dieser Untersuchung ist die besprochene Prognose, die einen künftig steigenden Bedarf an günstigen Klein-BHKW vorhersagt. Zum einen bestätigt dies unsere Vermutung, zum anderen macht diese Prognose einen Handlungsbedarf deutlich, den umzusetzen unter ökologischen, aber auch ökono-mischen Aspekten wichtig ist.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Eine öffentliche Präsentation dieses Berichts hat bislang nicht stattgefunden. Wir planen, diesen Bericht unter www.kwk.info zum Download bereitzustellen.


Fazit

Scheinbar ist im Bereich Wankeltechnik einiges in Bewegung, daher kann vielleicht mittelfristig ein geeigneter Motor gefunden werden. Wir werden weiterhin den Markt beobachten. Ein positives Resultat dieser Untersuchung ist der von uns erstellte Anforderungskatalog. Dieser wird auch künftig als Bewertungsinstrument dienen.
Das Ergebnis dieses Berichts ändert nichts an der Tatsache, dass es künftig einen gesteigerten Bedarf an günstigen Klein-BHKW geben wird wir werden unter diesem Aspekt andere Motoren- und Antriebstechniken prüfen.