Extreme sind selten gut. Vor allem „zu kalt“ oder „zu heiß“ steht in den meisten Fällen stellvertretend für ein Problem. Das ist auch bei Blockheizkraftwerken nicht anders. Hier ist es insbesondere das Gas, das selten in einem guten Zusammenhang mit extrem hohen Temperaturen steht. Die Gaskühlung beim BHKW ist deswegen ein wichtiges Thema, wenn es um den reibungslosen Betrieb einer Anlage geht.
Warum das so ist, was Gaskühlung beim BHKW überhaupt bedeutet und welche Vorteile sie mit sich bringt, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Gaskühlung beim BHKW – warum braucht man das überhaupt?
Jede Projektplanung, jeder Arbeitsschritt, jede Aufgabenumsetzung, sie alle haben heute eine Gemeinsamkeit: Sie müssen effizient sein. Das gilt branchen- sowie themenübergreifend – auch für den Energiesektor. Mit anderen Worten heißt das, dass auch eine BHKW-Anlage immer so effizient wie möglich laufen sollte. Doch das funktioniert nur, wenn alle Komponenten des BHKWs aufeinander abgestimmt arbeiten. Und genau das ist der Punkt, an dem die Gaskühlung beim BHKW zur Sprache kommt bzw. sogar kommen muss.
Im Inneren eines jeden Blockheizkraftwerks befindet sich nämlich ein Gas-Luftgemisch. Beim ganz normalen Anlagenbetrieb verbrennt dieses im Motor des BHKWs und legt damit die Basis dafür, dass elektrische Energie und Wärme entstehen können. Wichtig ist jedoch, dass sich das Gas-Luftgemisch nicht von selbst entzündet, um Gefahren vorzubeugen. Und genau dafür braucht es die Gaskühlung im BHKW. Denn diese kühlt das warme und komprimierte Gas-Luftgemisch vor der Verbrennung ab und wirkt so einer Selbstentzündung entgegen.
Neben diesem sicherheitstechnischen Grund hat die Notwendigkeit einer Gaskühlung im BHKW zudem auch wirtschaftliche Gründe, lässt sich durch die Abkühlung doch das Volumen des Gas-Luftgemisches verringern. So kann man es dem Motor in viel größeren Mengen zuführen, was den Wirkungsgrad und die Leistung des Motors innerhalb der Anlage auf ein maximales Level hebt und dem energieeffizienten sowie äußerst effektiven Arbeiten der BHKW-Anlage sehr zugute kommt. Zur Kühlung des Gemisches bieten sich dabei in der Regel Tischkühler oder Kühltürme an.
Darum sollten Sie auch Gasentfeuchtung und Biogastrocknung kennen
Gasentfeuchtung bzw. Biogastrocknung spielen im Zusammengang mit der Gaskühlung im BHKW eine wichtige Rolle. Grund ist die Beschaffenheit des Biogases. Biogase, die in Reaktoren erzeugt werden, sind es mit Temperaturen zwischen 35 °C und 50 °C sehr warm und fast immer wassergesättigt. Biogas ist also ein eher „nasses“ Gas. Für den Motor eines BHKWs ist das allerdings weniger gut, führt Feuchtigkeit doch zu Korrosionsschäden. Auf lange Sicht beeinträchtigt das die Effizienz des Motos und damit auch der gesamten Anlage.
Auch hier kann die Gaskühlung im BHKW Abhilfe schaffen. Denn die Feuchtigkeit des Biogases lässt sich diesem durch Gasentfeuchtung bzw. Biogastrocknung entziehen. Dafür ist ein Gaskühler erforderlich. Ist das Biogas getrocknet bzw. entfeuchtet, verhindert dies durch Kondenswasser bedingte Folgeschäden an den Motorteilen, wie zum Beispiel den Zündkerzen oder den Ventilen. Zudem sorgt die Gasentfeuchtung bzw. die Biogastrocknung dafür, dass unerwünschte Stoffe wie Schwefel oder Salze ausgeschieden werden. Das erhöht die Betriebssicherheit und minimiert die Folgekosten von Reparaturen, Anlagenausfällen oder kompletten Stillständen.
Was passiert bei der Gaskühlung?
Jede BHKW-Anlage verfügt über einen sogenannten Rücklauf. Dieser wiederum hat eine bestimmte Solltemperatur. Dank dieser ist es möglich, dass die Gaskühlung im BHKW den Volumenstrom der Luft innerhalb der Anlage mittels Ventilatoren regelt. Auf diese Weise lässt sich das Kühlmedium mittels Gaskühlung auf die gewünschte Solltemperatur herunterkühlen. Voraussetzung dafür ist die genaue Erfassung des Ist-Wertes der Temperatur. Hier hilft ein Temperatursensor, der im Rücklauf des Kühlers sitzt. Hier erfasst er die jeweilige Temperatur der BHKW-Anlage und gibt so Auskunft über deren aktuelle Temperatur.
Diese Aspekte sollten Sie bei der Gaskühlung im BHKW beachten
Damit die Gaskühlung beim BHKW wirklich zur Effizienzsteigerung und -erhaltung der Anlagen dient, sollten Anlagenbetreiber darauf achten, dass die Gaskühlung groß genug ausgelegt ist. Eine weitere wichtige Rolle spielen die regelmäßige Wartung und Kontrolle des BHKWs. Denn Witterungseinflüsse und Fremdkörper können die Gaskühlung verschmutzen und damit deren reibungslose Funktion beeinträchtigen. Für den störungsfreien Anlagenbetrieb ist das unbedingt zu vermeiden. Deswegen ist eine regelmäßige Überprüfung der Gaskühlung ein absolutes Muss. Nur so lassen sich Defekte oder mögliche Schwachstellen rechtzeitig entdecken und schnellstmöglich beheben.
Gaskühlung im BHKW ja oder nein? Das sind die entscheidenden Vorteile
Die Frage nach der Notwendigkeit einer Gaskühlung im BHKW sollten Sie sich im Grunde gar nicht stellen. Denn klar ist: Ohne Gaskühlung wird Ihre Anlage garantiert nicht so sicher, zuverlässig und lange laufen wie mit ihr. Das sind weitere Vorteile der Gaskühlung:
1. Vermeidung von Folgeschäden durch Kondensat: Kein Biogas ohne Kondensat – so einfach ist es. Doch während Biogas sich zunehmender Beliebtheit erfreut, ist sein Begleiter Kondensat eher weniger gerne gesehen. Denn auch wenn seine Entstehung unvermeidbar ist, liegt im Kondensat doch der Grund für etliche Defekte im Motor. Warum? Weil die Feuchtigkeit zu Korrosion führt und diese wiederum ist dafür verantwortlich, dass Teile des Motors, wie beispielsweise Zylinderköpfe oder Zündkerzen, kaputt gehen. Die Gaskühlung im BHKW kann genau das verhindern.
2. Verminderung des Aktivkohleverbrauchs: Bei der Herstellung von Biogas entsteht immer auch ein wenig Schwefel. Sobald die Kondensation einsetzt, kann dieser die Abgasanlage des BHKWs beschädigen. Mittels Aktivkohle, die das Biogas vom Schwefel befreit, lässt sich das verhindern. Aber: Je feuchter das Biogas, umso feuchter die Aktivkohle. Und je feuchter die Aktivkohle, umso geringer ihre Umsetzrate. Auch deswegen ist die Gaskühlung im BHKW absolut wichtig. Denn sie trocknet das Biogas und die Aktivkohle kann besser arbeiten. Dadurch verringert sich der Schwefelgehalt im Gas und das Schadensrisiko der Anlage sinkt. Ein angenehmer Nebeneffekt: Neben dem Schwefel lassen sich so auch andere schädliche Stoffe neutralisieren.
3. Erhöhung des BHKW-Wirkungsgrads: Mit zunehmender Gasmenge, die dem Motor zugeführt wird, steigt dessen Leistung. Das wiederum hebt den Wirkungsgrad der gesamten BHKW-Anlage. Möglich macht es die Gaskühlung im BHKW, die das Volumen des Gases verringern und es damit in größeren Mengen für den Motor verfügbar machen kann. Das fördert ein energieeffizientes Arbeiten der ganzen BHKW-Anlage und erhöht ihren Wirkungsgrad.
