Zur Wärme gibt’s nebenbei noch Strom


Prof. Heinze von der HTW Saarbrücken forscht auch an Mini-Blockheizkraftwerken

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Mit Flüssiggas kann man nicht nur heizen und preisgünstig Autos antreiben. Sozusagen nebenbei soll die heimische Heizung bald auch Strom erzeugen. Kraft-Wärme-Kopplung heißt das Zauberwort. Solche Blockheizkraftwerke sind schon heute im Einsatz, bislang aber versorgen sie Wohnkomplexe oder ganze Siedlungen. Prof. Thomas Heinze von der HTW Saarland indes will sie für kleinste Einheiten entwickeln, also für Einfamilienhäuser.

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Sein eigenes, frisch renoviertes Wohnhaus wird dabei zum Forschungsobjekt. Im Keller brummt gut gekapselt ein 560-ccm-Sachsmotor. Die Anlage ist fertig von der Schweinfurter Firma Senertec gekauft. Sie ist mit einer thermischen Leistung von 14,8 kW für heutige gut gedämmte Häuser überaus großzügig ausgelegt. Und mit dem Wirkungsgrad ist der Professor auch noch nicht zufrieden. Aber: «Wenn man etwas weiterentwickeln will, muss man das Bestehende erst mal verstehen», erklärt Heinze. Zudem konnte er nicht bis zur Serienreife der eigenen Forschungen warten.

Um die Erkenntnisse auch an der HTW nutzen zu können, hat Heinze sein Kraftwerk im Keller vernetzt. Mittels Datenbus und Internet lassen sich die Parameter und Messwerte direkt in den Hörsaal übertragen. Zudem können die Studenten auch direkt im Souterrain ihres Professors Experimente durchführen.

An der Hochschule haben die Versuchsreihen begonnen. Auch hier gilt es zunächst, Basiswissen zu gewinnen. Dazu dient – ganz einfach – ein Notstromaggregat. «Es stammt aus dem Baumarkt», erläutert der wissenschaftliche Mitarbeiter Michael Fries. Der Viertakt-Benziner mit Ver-gaser wurde zu-nächst umgebautauf eine elektro-nische Lambda-geregelte Gaseinblasung. 2.100 Watt Nennleistung hat das Aggregat. Die bei der Verbrennung entstehende Wärme entschwindet sonst ungenutzt. Nicht so an der HTW. Prof. Heinze und seine Studenten wollen ja genau diese Wärme eben-falls nutzen. «Der Motor hat 30 Prozent Wirkungsgrad», rechnet Fries vor,

«gut ein Drittel der Energie verliert man im Abgas, ein weiteres Drittel durch die Kühlung.»

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Zahlreiche Daten lassen sich schon jetzt bei der Senertec-Anlage ablesen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme wurden 5,6 kW Strom erzeugt und das Heizungswasser von 33 auf 79 Grad erhitzt.

Daher wurde ein Abgasrückführungs-Kühler aus einem modernen Diesel-Pkw eingebaut, um damit die Abgaswärme zu nutzen. Und die Wärme, die der luftgekühlte Motor selbst über die Kühlrippen abstrahlt, wird in einem gekapselten Gehäuse durch einen Autokühler – der ja auch ein Wärmetauscher ist – geschickt und so ebenfalls zu Heizzwecken genutzt. Klingt etwas hausbacken, doch ist das modifizierte Notstromaggregat ja der allererste Prototyp. Umfangreich verkabelt, mit zahlreichen Temperaturfühlern und mit einem noch viel zu aufwendigen Steuergerät versehen. Schließlich geht es darum, möglichst viele Messwerte zu gewinnen und die Dauerhaltbarkeit preiswerter Motoren aus der Großserie zu erproben.

«Ziel muss ein Herstellungspreis für das Mini-Blockheizkraftwerk sein, der in der Höhe normaler Heizungen liegt», formuliert Fries die Richtung der Forschungen. Dann kostet der zusätzlich erzeugte Strom effektiv nur ein Drittel des konventionellen Stroms. Das Minikraftwerk, so die Vorstellung von Prof. Heinze, soll modular aufgebaut sein.

Zwar nutzt man derzeit Autogas, weil das HTW-Institut hier eine eigene Versorgung hat, geplant ist aber auch ein Betrieb des Motors mit Erdgas, Propangas oder Heizöl, wenn durch die alte Heizungsanlage schon eine entsprechende Infrastruktur im Haus vorhanden ist.

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