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17.09.2009
IWO

Technologie-Initiative für Öl-Mikro-KWK und Öl-Wärmepumpe

Auf Initiative des Instituts für wirtschaftliche Oelheizung (IWO) haben im Rahmen der „Technologie-Initiative der Mineralölwirtschaft“ die Gerätehersteller Otag und Bosch Thermotechnik sowie die Mineralölunternehmen aws Wärme Service, Shell und Total Kooperationen im Bereich Heizöl-betriebenes Mikro-KWK bzw. Heizöl-betriebene Wärmepumpe vereinbart.

Heizöl-betriebene Mikro-KWK
Ziel des Projekts ist eine marktgerechte „Strom erzeugende Öl-Brennwertheizung“ für den Einsatz in Ein- bis Dreifamilienhäusern. Ausgelegt ist das geplante ölbetriebene Mikro-KWK-Gerät für eine thermische Leistung von 3 bis 19 kW und eine elektrische Leistung von 0,3 bis zu 2 kW. In modern(isiert)en Gebäude kann damit die elektrische Grundlast und der Wärmebedarf von bis zu drei Wohneinheiten gedeckt werden. Ein zusätzlicher Heizkessel ist in der Regel nicht erforderlich, kann aber über einem Pufferspeicher integriert werden.

Technische Grundlage der Entwicklung ist eine von Otag entwickelte modulierende gasbetriebene Mikro-KWK-Anlage lion-Powerblock. Deren technologische Besonderheit beruht auf einem Lineargenerator, der über einen geschlossenen Wasserdampfkreislauf angetrieben wird. Im Gegensatz zu konventionellen Generatoren mit Rotationsbewegung wandelt dieser „Linator“ eine geradlinige Bewegungsenergie in Strom um.

Das Prinzip des vorhandenen Gerätes soll mit nur geringen Modifikationen für den Betrieb mit schwefelarmem Heizöl – auch mit Biokomponenten – nutzbar gemacht werden. Zur Umsetzung wird ein modulierbarer Ölbrenner mit sehr kleiner Leistung von 3 bis 19 kW und äußerst kompakten Abmessungen benötigt, um der vorgegebenen Wärmetauschergeometrie zu entsprechen. Die Entwicklung dieses modulierenden Oberflächenbrenners wird im Oel-Wärme-Institut (OWI) umgesetzt. Das Brennerkonzept basiert auf einer Gemischaufbereitung mittels der „Kalte-Flammen-Technologie“. Kalte Flammen eröffnen flüssigen Energieträgern Einsatzbereiche, die bislang nur gasförmigen Energieträgern offen standen. Mit ihrer Hilfe wird ein homogenes Brennstoff-Luft-Gemisch unter Freisetzung von Wärme in einem Teilluftstrom zunächst vollständig verdampft. Anschließend wird das so entstandene Brenngas mit der restlichen Verbrennungsluft auf einer Metalldrahtoberfläche verbrannt. Gemischbildung und Verbrennung erfolgen dabei in zwei räumlich voneinander getrennten Prozessen.

Gerätesteckbrief lion-Powerblock Öl
Info-Flyer Öl-Mikro-KWK



Heizöl-betriebene Wärmepumpe
Im Rahmen der Technologie-Initiative der Mineralölwirtschaft wird Bosch Thermotechnik eine Konzeptstudie einer ölbetriebenen Wärmepumpe für den Ein- und Zweifamilienhausbereich erstellen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Öl-Wärmepumpe mit einer thermischen Leistung von 4 bis 10 kW sowie die Konstruktion eines entsprechenden Prototyps. Neben der Nutzung der Umweltwärme über einen Luftkollektor oder eine Erdsonde soll durch schwefelarmes Heizöl mit Biokomponente ein weiterer regenerativer Energieanteil eingebunden werden. In einem zweiten Projektschritt ist nach Fertigstellung und Test mehrerer Prototypen der ölbetriebenen Wärmepumpe eine Feldversuchsreihe angedacht. Sie soll weitere Erfahrungswerte, vor allem über die Betriebssicherheit und Alltagstauglichkeit der neuartigen Anwendungstechnik für flüssige Brennstoffe liefern.

Basis des geplanten Prototyps ist eine bei Bosch Thermotechnik in der Entwicklung befindliche Gas-Absorptionswärmepumpe, die für den Betrieb mit flüssigen Brennstoffen adaptiert werden soll. Maßgebliche Voraussetzung für die Realisierung der Öl-Wärmepumpe ist die Entwicklung eines modulierenden Ölbrenners mit kleiner Leistung, weil herkömmliche Ölbrenner für den Einsatz in thermischen Wärmepumpen zu groß sind. Die technologische Herausforderung bei der Realisierung eines solchen Kleinbrenners liegt in der Brennstoffdosierung sowie in der Aufbereitung eines homogenen Brennstoff-Luftgemischs. Für die Öl-Wärmepumpe wird hierfür ein neuartiger Ölbrenner entwickelt, dessen Leistung sich stufenlos dem Wärmebedarf anpasst. Das Verbrennungskonzept basiert auf der „Kalte-Flammen-Technologie“, mit der flüssige Brennstoffe verdampft werden können.

Gerätesteckbrief Öl-Wärmepumpe
Info-Flyer Öl-Wärmepumpe

Hintergrund der vom IWO initiierten Technologie-Initiative der Mineralölwirtschaft ist die Erkenntnis, dass die herstellerunabhängige Forschung und Entwicklung aufgrund des schnellen Wandels und konkurrierender Systeme und Energieträger nicht schnell genug ist. ToR

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