An der Fachhochschule Esslingen werden zwei Blockheizkraftwerke betrieben. Diese befinden sich im Gas- Wasser- Labor (Bau 2) des Fachbereiches Versorgungstechnik und werden dort für Laborversuche eingesetzt. Es handelt sich hierbei um sogenannte "MiniBHKW's": BHKW 1: Hersteller SenerTec; Typ: Dachs HKA Senertec im Internet: www.senertec.de BHKW 2: Hersteller Valentin Energie- u. Umwelttechnik GmbH; Typ: ecopower Ecopower im Internet: www.ecopower.de

MiniBHKW: MiniBHKW sind kleine, kompakte, anschlussfertige Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK).         Der Motor, der Generator zur Stromerzeugung und die Wärmetauscher zur Auskopplung der Nutzwärme sind in einem Block montiert, der als kompakte Einheit einschließlich der Systemsteuerung geliefert wird. Sie werden als Seriengeräte industriell gefertigt und müssen am Aufstellort nur noch angeschlossen werden. Ihre Leistung beträgt typischerweise bis 6 kWelektrisch bzw. 14 kWthermisch. Da Strom und Wärme dezentral dort erzeugt werden, wo sie auch genutzt werden, treten nur minimale Übertragungsverluste auf. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden BHKW- Typen in der Fachhochschule besteht darin, dass das Ecopower- Modul modulierend betrieben werden kann, während das Senertec- Modul mit konstanter Leistung betrieben wird.
LONWorks- Technologie: Mit Hilfe der LONWorks- Technologie können während des Betriebes verschiedene Messdaten beider BHKW's erfasst, im Internet visualisiert und miteinander verglichen werden. Zur Erfassung bzw. Visualisierung der Messdaten werden folgende LONWorks- fähige Komponenten eingesetzt: Littwin-Zählererfassungsmodul CCL210: Dieses Modul ist eine LONWORKS-Impulszählerschnittstelle, mit der Impulse aus S0-Impulszählern in ein LON-Netzwerk übertragen werden können. Das Modul wird an der FHT benutzt, um den Gasverbrauch der BHKW's aufzunehmen. Hierfür erhält es von einem Gaszähler pro 10l Gasverbrauch einen Impuls. Es ist mit 8 verschiedenen Kanälen zur Aufnahme von Impulsen ausgestattet, so dass beide BHKW's über deren jeweiligen Gaszähler angeschlossen werden können. Gossen Energiezähler für 3-Leiter Drehstrom: Der Energiezähler U1687 erfaßt die Wirkenergie in 3-Leiter Drehstromnetzen. Das Modul wird an der FHT benutzt, um die Stromeinspeisung der BHKW's ins Netz aufzunehmen. Für jedes BHKW wird ein Energiezähler benötigt. Arigo Wärmemengenzähler Dialog WZ LON Kompakt und NZR Wärmemengenzähler Dialog WZ LON Kompakt: Mit Hilfe der Elektronischen Kompaktwärmezähler von ARIGO bzw. NZR können die Vor- und Rücklauftemperatur, der aktuelle Durchfluss, die gesamte abgegebene Wärmemenge und die momentane abgegebene Leistung der BHKW's aufgenommen und im Internet visualisiert werden.
WAGO I/O System: Das WAGO I/O- System besteht aus steckbaren Busklemmen für analoge und digitale Signale und wird mit einer intelligenten Kopfstation, dem Feldbuskoppler, kompletiert. Dieser Feldbuskoppler (850 - 319) entspricht einem LONWorks- Knoten, der bis zu 48 digitale und analoge Datenpunkte verwalten kann. Mit dem WAGO I/O- System werden verschiedene Temperaturen und Drücke der BHKW's erfasst und durch den Feldbuskoppler in LON- fähige Datensignale umgewandelt. Desweiteren besteht mit dem WAGO I/O- System auch die Möglichkeit, die BHKW's über das Internet zu Schalten. Wago im Internet: www.wago.com

Was ist eigentlich ein BLOCKHEIZKRAFTWERK (BHKW) ? Blockheizkraftwerke sind verbrauchernahe Zentralen mit einer oder mehreren Verbrennungskraftmaschinen und zugeordneten Generatoren zur Stromerzeugung. Die bei der Stromerzeugung parallel anfallende Wärmemenge (Kühlwasser und Abgase) wird zu Heizzwecken genutzt. Das Erzeugen von Strom und Wärme in einem Prozess wird als Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bezeichnet.

Aufbau und Funktion: Ein Motor - mit Erdgas, Flüssiggas, Diesel oder Rapsöl betrieben - treibt einen Generator an, der elektrische Energie erzeugt. Die anfallende Wärme wird über Wärmetauscher u.a. zur häuslichen Wärmeversorgung (Heizung und Warmwasser) verwendet. Dadurch wird die Grundlast des Wärmebedarfs gedeckt. Die Spitzenlast wird über einen konventionellen Heizkessel abgedeckt. Der erzeugte Strom kann direkt zum Verbraucher geleitet werden. Ein Netzparallelbetrieb (Anschluss an das Niederspannungsnetz) ermöglicht es, die Stromversorgung auch in Spitzenverbrauchszeiten zu gewährleisten, oder zuviel erzeugten Strom ins Netz einzuspeisen (Vergütung durch den Stromversorger).

Motor: BHKW können als Gas-Ottomotoren mit Katalysator, Gas-Ottomotoren mit Magerverbrennung und Dieselmotoren mit SCR-Katalysator ausgeführt werden. Ebenso sind derzeit BHKW mit Stirlingmotoren im Stadium der Serienreife angelangt.   Brennstoffe: Je nach Motor sind unterschiedliche Brennstoffe möglich. Dieselmotoren: Heizöl, Rapsmethylester (Biodiesel) Gas-Otto, Gas-Dieselmotoren: Erdgas, Flüssiggas, Klärgas und Biogas, Propan- und Synthesegase, Holzvergasung Stirlingmotoren: Erdgas, Flüssiggas, Klärgas und Biogas, Propan- und Synthesegase, Holzvergasung   Generator: Die Stromerzeugung erfolgt über Synchrongeneratoren mit entsprechender Drehzahl- und Feldregelung sowie einer automatischen Synchronisierungseinrichtung oder Asynchrongeneratoren. Für letztere ist ein taktgebendes Drehstromnetz für die Frequenzhaltung und Blindstromlieferung erforderlich, falls auf die Installation einer Kondensatorbatterie verzichtet wird. Die für Netzparallelbetrieb eingesetzten Asynchrongeneratoren können wassergekühlt ausgeführt werden und somit die Wärmeausbeute und den Gesamtwirkungsgrad der Anlage erhöhen. Synchrongeneratoren werden für Notstrom- oder Inselbetrieb (ohne zusätzlichen Anschluß ans Stromnetz) eingesetzt.   Wärmetauscher: Die im Motor, im Generator und im Abgas anfallende Wärme wird über Wärmetauscher an das Heizwasser abgegeben. Im wesentlichen sind dies der Kühlwasserwärmetauscher und der Abgaswärmetauscher. Bei den meisten Motoren wird die Wärme des Schmieröls an das Motorkühlwasser abgeführt. Es ist aber auch möglich, daß über einen Ölkühler die im Schmieröl enthaltene Wärme an das Kühlwasser übertragen wird. Bei Motoren mit Turbolader kann über die Ladeluftkühlung oder die Gemischkühler (bei Gasmotoren) zusätzliche Wärme an das Heizwasser abgegeben werden. Ebenso wird bei wassergekühlten Generatoren das Generatorkühlwasser zur Wärmeauskopplung genutzt.   Katalysator: Bei Gasmotoren kommen 3-Wege-Katalysatoren mit Lamdasondenregelung zum Einsatz. Eine weitere Möglichkeit der Schadstoffminderung stellen Magermotoren dar. Durch hohen Luftüberschuss wird die Verbrennungstemperatur gesenkt, wodurch sich die Bildung von NO und NO2 verringert. Magermotoren können in Verbindung mit einem Oxydationskatalysator betrieben werden, der die Umwandlung von CO und Kohlenwasserstoffen zu CO2 und H2O beeinflußt. Bei Dieselmotoren ist der Einsatz von 3-Wege-Katalysatoren nicht möglich, da sie mit hohem Luftüberschuß betrieben werden, um die Rußemissionen gering zu halten. Vielmehr werden zur Schadstoffminderung verschiedene motorische Maßnahmen eingesetzt (Turbolader und optimierte Einspritzsysteme). Bei größeren Anlagen mit Dieselmotoren kommen zur Abgasnachbehandlung SCR-Katalysatoren zum Einsatz.   Energieausnutzung/Nutzungsgrad Durch den dezentralen, verbrauchernahen Aufbau von BHKW entfallen die Verluste auf langen Fernwärmeleitungen. Durch Kraft-Wärme-Kopplung und dem gegenüber Turbinen hohen thermodynamischen Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren erreichen BHKW Nutzungsgrade von 90% und mehr.   Schadstoffreduzierung Der wichtigste Faktor ist hierbei die Primärenergieeinsparung von fast 40%, welche proportional zur Reduzierung von CO2 Emissionen beiträgt. So erzeugen BHKW ca. 60% weniger CO2 als herkömmliche Kraftwerke. Durch Katalysatoren und andere Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung tragen BHKW auch in der NOx Bilanz mit einer Minderung von 26% zur Emissionsentlastung bei.   Einsatzgebiete Durch ihren modularen Aufbau können BHKW in Leistungsbereichen von 5 kW bis ca. 3000 kW angeboten werden. Entsprechend vielfältig sind auch die Einsatzgebiete: Industriebetriebe, Flughäfen, Freizeitsportanlagen, Hallen- und Freibäder, Hotels, Kranken- und Kurhäuser, Altenheime, Behindertenheime, Kirchenverbund, Schulen, Justizvollzugsanstalten, Wohnungen, Bürogebäude, Nahwärmenetze, Gewächshäuser, usw.