3. Das Auto also mobile Energiestation
3.3. Technischer-Vergleich & allgemeine Überlegungen
Im Kapitel „3.3 Technischer-Vergleich & allgemeine Überlegungen“ sind Chancen und Probleme des Konzepts aufgeführt. Ausserdem wird die Tauglichkeit des Konzepts als Range-Extender diskutiert.
Einschränkung bei der Fahrzeugwahl
Da man viel Platz braucht, um die Holzkonstruktion inkl. BHKW einzuladen, ist man bei der Auswahl der Fahrzeugmodelle extrem eingeschränkt und ist gewissermassen dazu gezwungen, einen
Transporter / Kastenwagen zu kaufen. Dies wäre nicht notwendig, möchte man das BHKW nicht mobil betreiben. Ausser dem Renault Kangoo wurde bei Recherchen kein anderes vollelektrisches Fahrzeug gefunden, welches bereits auf dem Markt ist und sich eignen würde. Bestehende
Transporter sind entweder zu gross, zu klein oder weisen eine Maximalgeschwindigkeit von nur 100 km/h auf.
Schwierige Bewilligung des Strassenverkehrsamt
Um das BHKW überhaupt während der Fahrt betreiben zu dürfen, müssen die geltende Gesetze und Normen eingehalten werden. Da eine solche Anwendung neu ist und in dieser Form noch nie gebaut bzw. gefahren wurde, fehlen genaue Vorschriften und Gesetze. Um also das Fahrzeug
„legal“ verwenden zu dürfen ist deshalb eine enge Zusammenarbeit mit dem Strassenverkehrsamt und/oder der Polizei notwendig. Auf Anfrage des Studierenden beim Strassenverkehrsamt
Chefexperten für Fahrzeugprüfungen, Herr C. Lüthi, wurde erklärt, dass der Einbau dieser Anlage und insbesondere der Gastank über eine vom UVEK (Bundesamt Umwelt, Verkehr, Energie, Kommunikation) bezeichnete Konformitätsbewertungsstelle (KBS) beurteilt werden muss. Dabei sind mindestens folgende Punkte nachzuweisen:
1. Gastank (Prüfbericht) 2. Tankbefestigung 3. BHKW Austritt
4. Belüftung des Laderaumes (Bodenklappe)
Für die melde- und prüfpflichtigen Änderungen, sowie die notwendigen Einträge im Fahrzeugausweis, sind die Strassenverkehrsämter zuständig.
In diesem Projekt wird nicht weiter auf das Bewilligungsverfahren des Konzepts eingegangen. Für eine sinnvolle sowie detaillierte Abklärung muss ein konkretes Modell vorliegen, mit welchem man zu den entsprechenden Prüfstellen gehen kann um die Anforderungen mit den Experten zu
besprechen. Da sich dieses Projekt erst in der Phase der Grundsatzüberlegungen befindet, ist dies nicht umsetzbar. Die Abklärungen durch den Studierenden haben gezeigt, dass ein Betreiben des BHKWs während der Fahrt grundsätzlich möglich ist, auch wenn der Weg bis dahin zeitaufwändig und mit finanziellen Auslagen verbunden ist.
Inselbetrieb & mobile Verwendung des BHKW (Montagevorschriften)
Der Inselbetrieb des BHKW stellt ein grosses Problem dar. Das vom Auftraggeber gekaufte BHKW ecoPower 1.0 ist nicht für den Inselbetrieb gebaut. Auf telefonische Anfrage bei der Firma Vaillant Schweiz wurde mitgeteilt, dass die Fragen direkt an die deutschen Kollegen weitergeleitet werden müssen, weil das Blockheizkraftwerk vom Auftraggeber von Deutschland in die Schweiz importiert wurde. Die via E-Mail gestellten Fragen wurden von der Firma Vaillant folgendermassen
beantwortet.
Frage: Ist das BHKW für den mobilen-Betrieb in einem Fahrzeug einsetzbar?
Antwort: Nein, der mobile Einsatz ist nicht zugelassen.
Frage: Gibt es ein Killerkriterium warum dies nicht geht? Beispielsweise spezielle Montagevorschriften (z.B. dass es immer genau horizontal stehen muss)?
Antwort: Keine Zulassung, da nicht bestimmungsgemässer Einsatz. Montagevorschriften kommen zusätzlich dazu und verhindern den mobilen Einsatz zusätzlich.
Frage: Das ecoPower 1.0 meines Auftraggebers läuft nicht im Inselbetrieb. Ist es richtig, dass es neue Modelle gibt, bei denen der Inselbetrieb möglich ist? Wenn ja, welche?
Antwort: Nein, unsere BHKW ecoPOWER 1.0 – 20.0 können alle keinen Inselbetrieb. Es ist immer ein Netz notwendig, um den Betrieb der BHKW aufrecht zu erhalten.
Frage: Kann man das BHKW des Auftraggebers „updaten“, damit es auch im Inselbetrieb verwendet werden kann? Z.B. mittels Software-Update oder mittels Umbau einiger Komponenten?
Antwort: Nein
Frage: Interessant für unsere Anwendung ist ja vor allem das Modul von Honda, weil dieses den Strom und die Wärme liefert. Ist es möglich dieses ohne Steuerung, Wärmespeicher etc. zu betreiben (Thermische Energie würde mittels Kühler in die Fahrerkabine abgegeben &
elektrische Energie in das Elektrofahrzeug eingespiesen)? Oder läuft es nur in Kombination mit der Steuerung & Wärmespeicher?
Antwort: Das ecoPOWER 1.0 läuft nur mit Wärmeauskopplung und Systemregler.
Aus den obenstehenden Antworten wird klar, dass der mobile Einsatz mit diesem BHKW ohne weiteres nicht möglich ist. Eventuell wäre es mit einer aufwendigen Konstruktion mit Batterien &
Inverter möglich ein künstliches Netz im Fahrzeug zu erzeugen und den Inselbetrieb so doch zu realisieren. Eine solche Umsetzung wäre mit Verlusten verbunden und entspricht nicht mehr dem ursprünglichen Sinn des Projekts, nämlich den Kauf von Elektrofahrzeugen durch die Anwendung attraktiver zu machen. Ausserdem gibt es noch Montagevorschriften die das Ganze zusätzlich verhindern. Auf Anfrage bestätigte Herr Schnellmann der Firma Viessmann ebenfalls, dass Montagevorschriften existieren, welche den mobilen Betrieb unmöglich machen.
Grundbetrachtungen zur Funktion als Range Extender (elektrisch)
Um ein Fahrzeug bewegen zu können, wird eine Leistung vom Motor benötigt. Wie gross diese benötigte Leistung ist, hängt unter anderem von der Stirnfläche des Fahrzeugs, von seiner Masse und von seinem Luftwiderstand ab. Durch das Mitführen von BHKW, Holzkonstruktion und Gastank ist das Fahrzeug andauernd mit einem Zusatzgewicht von 315 kg belastet, wodurch ein höherer Bedarf an Leistung beim Fahren entsteht. Dieser höhere Bedarf kann mit Hilfe der unten stehenden Formel38 beziffert werden.
𝑃𝑀𝑜𝑡𝑜𝑟= (1
2∗ 𝐴 ∗ 𝐶𝑤 ∗ 𝜌𝐿𝑢𝑓𝑡∗ 𝑣3 + 𝐶𝑟∗ 𝑚 ∗ 𝑔 ∗ 𝑣) ∗ 1.17
Dabei ist A die Stirnfläche des Fahrzeugs und berechnet sich als 80 % des Produkts von Höhe und Breite des Fahrzeugs39. Die Höhe (1.81 m) sowie die Breite (1.521 m) des Fahrzeugs wurde der Preisliste40 für den Renault Kangoo Maxi Z.E. entnommen. Cw ist der Luftwiderstandsbeiwert. Für die Berechnung wurde hier der Wert des „Renault Kangoo 2 Combi“ von 0.3541 verwendet (sehr ähnliche Bauform). Für Rho wird die Dichte der Luft eingesetzt und v bezeichnet die gefahrene Geschwindigkeit in m/s. Cr ist der Rollwiderstand. Dieser beträgt auf Asphalt für ein Fahrzeug rund 0.015. Die Masse des Fahrzeugs fliesst mit m in die Gleichung ein. Laut Preisliste von Renault wiegt das Elektroauto 1‘656 kg. Hat man das BHKW aufgeladen, kommen 315 kg dazu. Der Faktor 1.17 ist ein Korrekturfaktor, welcher die Verluste vom Motor bis an die Reifen berücksichtigt. Mit dieser Formel lässt sich eine erste Aussage zur Funktion als Range Extender machen. Im Excel „Reichweite mit BHKW_def“ wurden mit der obenstehenden Formel diverse Berechnungen angestellt:
Abbildung 12 zeigt, wie viel der vom BHKW gelieferten elektrischen Leistung tatsächlich verwendet werden kann. Bei Stillstand (0 km/h) beträgt die nutzbare elektrische Leistung 1000 W. Mit
zunehmender Geschwindigkeit steigt aber die vom Motor benötigte Leistung wegen der
zusätzlichen Masse des BHKWs schneller an, als dies ohne BHKW der Fall ist. Ab einer konstanten Geschwindigkeit von rund 66 km/h verbraucht das Auto gerade so viel mehr elektrische Leistung, wie sie durch das BHKW geliefert werden kann. Bei einer Geschwindigkeit von 120 km/h benötigt das Fahrzeug sogar, trotz Zusatz-Einspeisung von 1 kW, 807 Watt mehr, als es ohne das BHKW tun würde (Annahme: Einspeisung BHKW mit η = 100 %).
38 Vgl. (e31.net)
39 Vgl. (Huppertz)
40 Vgl. (Renault, 2014)
41 Vgl. (Ultimate Specs, 2010)
Abbildung 12 Nutzbare elektrische Leistung von BHKW -1'000
Nutzbare el. Leistung von BHKW bei v = konstant
Als weiteres Problem taucht die Masse beim Beschleunigen des Fahrzeugs auf. Laut der Beziehung 𝑊 = 1
2∗ 𝑚 ∗ 𝑣2
wird bei der Beschleunigung auf eine Geschwindigkeit v mehr Energie verbraucht, wenn das Fahrzeug schwerer ist. Berechnet man mit dieser Formel den Mehrverbrauch an Energie mit aufgeladenem BHKW für eine Beschleunigung auf z.B. 50 km/h, kann man mit dem Wissen aus der oben stehenden Grafik (Abbildung 12) berechnen, wie lange man anschliessend konstant fahren muss, bis das BHKW den Mehrverbrauch an Energie bei der Beschleunigung wieder durch den Leistungsüberschuss zurückgespiesen hat - also eine Energiebilanz von null aufweist. Bei konstanter Fahrt mit 50 km/h hat das BHKW eine nutzbare elektrische Leistung von ca. 247 W. Für die
Beschleunigung wird mit BHKW aber 8.4 Wh mehr Energie verbraucht, als dies ohne BHKW der Fall wäre. Daraus lässt sich berechnen, dass das Fahrzeug nach der Beschleunigung auf 50 km/h ca. zwei Minuten lang konstant fahren muss, damit seine Energiebilanz wieder bei null ist. Daraus lässt sich folgende Grafik erstellen (Annahme: Einspeisung BHKW mit η=100 %):
Abbildung 13 Rückgewinnungszeit nach Beschleunigung
In Abbildung 13 ist ersichtlich, dass ab 60 km/h die Rückgewinnungszeit extrem steil ansteigt. Dies kommt daher, dass bei zunehmender Geschwindigkeit die Masse von 315 kg immer mehr ins Gewicht fällt und die nutzbare elektrische Energie vom BHKW immer kleiner wird. Ab 66 km/h verbraucht das Fahrzeug, wie bereits oben erwähnt, durch das Zusatzgewicht des BHKWs mehr Leistung, als das BHKW überhaupt liefern kann. Es kann folglich, bei gleichbleibender
Geschwindigkeit, keine Energie mehr zurückgewonnen werden und die Energiebilanz nicht mehr auf null gebracht werden.
0 20 40 60 80 100 120 140
0 20 40 60 80 100 120
Energie Rückgewinnungszeit [min]
Geschwindigkeit [km/h]
Rückgewinnungszeit nach Beschleunigung
Als eine weitere mögliche Betrachtung kann das Verhältnis zwischen der nutzbaren elektrischen Leistung des BHKWs bei konstanter Geschwindigkeit und der vom Motor benötigten Leistung, um das Fahrzeug auf dieser Geschwindigkeit zu halten, angesehen werden (Annahme: Einspeisung BHKW mit η=100 %):
Abbildung 14 Anteil BHKW an Fahrleistung (linear)
In dieser Grafik (Abbildung 14) ist ersichtlich, dass am Anfang (bis ca. 10 km/h) die vom BHKW gelieferte Leistung einen grossen Anteil von der benötigten Fahrleistung ausmacht. Da die
benötigte Leistung jedoch mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit steigt, schwindet der BHKW-Anteil sehr schnell. Ab 66 km/h geht die nutzbare elektrische Energie ins Negative und das BHKW wird quasi zum Verbraucher. Abbildung 15 ist die logarithmische Darstellung von Abbildung 14 und dient dazu, die Zahlen bei höheren Geschwindigkeiten besser ablesen zu können. Sie bricht bei 66 km/h ab, weil Negativwerte in der logarithmischen Skala nicht angezeigt werden können.
Abbildung 15 Anteil BHKW an Fahrleistung (logarithmisch) -50%
150%
350%
550%
750%
950%
0 20 40 60 80 100 120
Verhältnis nutzbarer el. Leistung (BHKW) zu Fahrleistung (Motor)
Geschwindigkeit [km/h]
Anteil NBHKW an Fahrleistung bei v = konstant (linear)
0%
1%
10%
100%
1000%
10000%
0 10 20 30 40 50 60
Verhältnis nutzbarer el. Leistung (BHKW) zu Fahrleistung (Motor)
Geschwindigkeit [km/h]
Anteil NBHKW an Fahrleistung bei v = konstant (logarithmisch)
Effektive Auswirkung auf die Reichweite
Mit den oben gemachten Grundüberlegungen kann nun ein Fazit zur Effektivität des BHKWs als Range Extender gemacht werden. Für die Grundbetrachtungen oben wurde angenommen, dass die Einspeisung mit einem Wirkungsgrad von 100 % erfolgt. Das ist in Ordnung, da es sich um
Grundsatzüberlegungen handelt, die das Ergebnis nicht beeinflusst. Für die Betrachtung der effektiven Reichweite wird nun für die Einspeisung der elektrischen Energie des BHKWs in den Fahrzeugstromkreis, ein Wirkungsgrad (wie im Modell definiert) von 80 % angenommen. Die Reichweite wird nach der untenstehenden Gleichung berechnet und ist folgendermassen definiert:
Es wird von Null auf eine Geschwindigkeit v beschleunigt. Anschliessend wird konstant mit dieser Geschwindigkeit gefahren, bis die Batterie leer ist.
𝑅𝑒𝑖𝑐ℎ𝑤𝑒𝑖𝑡𝑒 = (𝑊𝐵𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑖𝑒− 𝑊𝐵𝑒𝑠𝑐ℎ𝑙 𝑃𝐹𝑎ℎ𝑟𝑡− 𝑃𝐵𝐻𝐾𝑊∗ 𝜂) ∗ 𝑣
WBatterie ist dabei die Kapazität, welche in der Fahrzeugbatterie vorhanden ist. Dies ist beim Renault Kangoo Maxi Z.E. 22 kWh. WBeschl ist der Betrag an Energie, welcher für die Beschleunigung auf die jeweilige Geschwindigkeit benötigt wird. PFahrt ist die Leistung des Motors um das Fahrzeug auf eben dieser Geschwindigkeit zu halten. PBHKW ist die elektrische Leistung des BHKWs und wird mit dem Wirkungsgrad η=80 % multipliziert. V ist die Geschwindigkeit, welche konstant gefahren wird. Alle Berechnungen dazu sind ebenfalls im Excel-File „Reichweite mit BHKW_def“.
In den beiden Grafiken (Abbildung 16 & 17) werden fünf Fälle unterschieden:
Reichweite Sommer ohne BHKW Reichweite Winter ohne BHKW
Reichweite mit BHKW (elektrisch & thermisch) Reichweite mit BHKW (nur thermisch)
Reichweite mit BHKW im Winter (nur elektrisch)
Die Reichweite im Sommer ohne BHKW ist in blau abgebildet. Die Winterreichweite ohne BHKW (braun) ist 30 % kleiner als die Sommerreichweite. Mit dem Fahrzeug, welches nur die thermische Leistung des BHKWs nutzt und bei dem der Strom nicht in den Fahrzeugkreislauf gespiesen wird (gelb), kann eine Reichweite zwischen Sommerreichweite ohne BHKW (blau) und Winterreichweite ohne BHKW (braun) erreicht werden. Dies liegt daran, dass die Batterie zwar Sommertemperatur hat, das Fahrzeug aber 315 kg schwerer ist. Diese Reichweite erreicht die Variante unabhängig von der Jahreszeit. Nutzt man im Winter nur die elektrische Leistung und die thermische nicht (grün), hat man bei sehr kleinen Geschwindigkeiten eine fantastische Reichweite. Mit zunehmendem Tempo und der dadurch höheren benötigten Fahrleistung, nimmt der Einfluss der vom BHKW gelieferten Energie (Abbildung 14/15) aber rasant ab und die Reichweite fällt auf, oder sogar leicht unter, die normale Winterreichweite ohne BHKW (braun). Wird beim Fahrzeug die thermische und auch die elektrische Leistung des BHKWs genutzt (grau), erreicht man, unabhängig von der
Jahreszeit, etwa dieselbe Reichweite wie im Sommer ohne BHKW (blau) oder kann diese sogar leicht übertreffen.
Die beschriebenen Kurven sind auf der nächsten Seite abgebildet. Abbildung 16 zeigt den krassen Unterschied zwischen oberem und unterem Geschwindigkeitsbereich. Bei Abbildung 17 ist das Maximum der Reichweite auf 350 km beschränkt, um die Unterschiede bei den höheren Geschwindigkeiten besser sichtbar zu machen.
Abbildung 16 Reichweitenvergleich (Übersicht)
Abbildung 17 Reichweitenvergleich (detailliert)
Für eine Bezifferung der Reichweiten wurde der Median jeder Variante für die berechneten Reichweiten von 0-130 km/h bestimmt. Es zeigt sich, dass sich die Sommerreichweite ohne BHKW gut mit der im Datenblatt angegebenen Reichweite von 170 km deckt. Wie sich die Reichweiten, insbesondere bei der Variante 1, verhalten würde, ist aber sehr vom Fahrprofil abhängig.
Variante Median der Reichweiten
Sommer ohne BHKW 164 km
Winter ohne BHKW 115 km
Reichweite mit BHKW 163 km
Reichweite mit BHKW (nur thermisch) 148 km Reichweite mit BHKW (nur elektrisch) 114 km
Tabelle 2 Reichweitenvergleich 50
500 5'000
0 20 40 60 80 100 120
theoretische Reichweite [km]
Geschwindigkeit [km/h]
Reichweite
50 100 150 200 250 300 350
0 20 40 60 80 100 120
Reichweite [km]
Geschwindigkeit [km/h]
Reichweite
Notwendigkeit eines Range Extender
Ein Erfahrungsbericht42 über den Kangoo Maxi Z.E. zeigt, dass eine Erweiterung der Reichweite zwar durchaus wünschenswert ist, in den meisten Fällen aber wahrscheinlich gar nicht nötig wäre:
Die erste Probefahrt des Erfahrungsberichts wird bei -12 °C durchgeführt. Bei diesen frostigen Temperaturen besitzt der Renault Maxi Z.E. nach Angaben des Testers eine Reichweite von 58.9 km. Laut Datenblatt beträgt die Reichweite des Fahrzeugs 170 km. Bei einer zweiten Testfahrt mit Umgebungstemperatur 0 °C erhöht sich die Reichweite des Transporters auf 67.1 km. Diese beiden Ergebnisse zeigen eindrücklich, wie temperaturempfindlich Fahrzeugbatterien sind.
Als Kommentar beim Testbericht ist vermerkt, dass während beider Testfahrten die Heizung voll aufgedreht und die Abblendlichter eingeschaltet waren. Der Laderaum des Fahrzeugs war leer.
Wie bereits bei der Modellbildung beschrieben, besagt eine Studie43 des Bundesamts für Statistik, dass die durchschnittlich, am Tag pro Person im Inland mit motorisiertem Individualverkehr, zurückgelegte Strecke im Jahr 2010 bei 24.4 km lag. Die Reichweite des Kangoo bei -12 °C ist also immer noch fast das 2.5 fache der durchschnittlich benötigten täglichen Strecke. Hinzu kommt, dass man die 24.4 km vermutlich nicht am Stück fährt. Man hätte also eventuell noch die Möglichkeit die Fahrzeugbatterie zwischen den Fahrten aufzuladen.
Auf der Internetseite von MeteoSchweiz44 können die Klimanormwerte für Luzern (ähnlich wie Olten – Wohnort des Auftraggebers) eingesehen werden (Abbildung 18). Dabei fällt auf, dass selbst das Monatsmittel der Minimaltemperaturen kaum unter null Grad sinkt. Man hätte also meistens eine Strecke von mindestens 67.1 km zurücklegen können. Das ist sogar das 2.75 fache des durchschnittlichen täglichen Bedarfs. Natürlich ist es am Morgen generell kälter und die
Temperatur kann durchaus auch mal deutlich unter 0 °C fallen. Das Fahrzeug kann aber am Morgen via Timer so eingestellt werden, dass es sich über das Stromnetz bereits vorwärmt und bei der Abfahrt bereits aufgeheizt ist. In den meisten Fällen wäre also ein Range Extender nicht notwendig.
Die oberste Linie in Abbildung 18 ist das Monatsmittel aller täglichen Maximaltemperaturen. Die unterste entspricht dem Monatsmittel aller Minimumtemperaturen. Die dickere Linie in der Mitte ist das Monatsmittel aller Temperaturen. Bei Bedarf können die exakten Werte unter der
angegeben Quelle nachgesehen werden.
42 Vgl. (Winterprobung, 2012)
43 Vgl. (Bundesamt für Statistik, 2012)
44 Vgl. (Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz, 2014) Abbildung 18 Klimanormwerte Luzern
Fahrkomfort
In einer Nebenbemerkung wird beim oben beschrieben Erfahrungsbericht die Beschleunigung des Fahrzeuges kritisiert. Das Fahrzeug wird als sehr träge und langsam beschrieben. Durch das ständige Mitführen des BHKWs und somit einer Ladung von 315 kg, wird das langsame
Beschleunigen noch zusätzlich verschlimmert. In den theoretischen Grundlagen wurde bereits festgehalten, dass die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h bei Renault Kangoo Maxi Z.E. 20.3 Sekunden dauert.
Einbusse von Sitzplätzen / Ladefläche
Durch das Mitführen des BHKWs im Winter gehen Sitzplätze im Fahrzeug verloren. Theoretisch kann man mit dem Kangoo Maxi Z.E. bis zu fünf Personen transportieren. Das BHKW zwingt nun den Käufer aber dazu, ein Fahrzeug mit Platz für nur zwei Personen zu kaufen. Dies ist eine enorme Einbusse im Komfort. Zwar befindet sich generell die meiste Zeit nur eine Person im Fahrzeug, sobald man aber einen Ausflug mit der Familie oder Ähnliches machen will, stösst das Fahrzeug dann an seine Grenzen.
Argumentiert man damit, dass z.B. ein Handwerker das Fahrzeug kaufen möchte, um Gegenstände zu transportieren, ist dies keine Komfort-Einbusse, da keine Sitzplätze benötigt werden. Jedoch ist dann der Transport von Gegenständen nicht möglich, da das BHKW fast den gesamten Laderaum einnimmt.
Punkto Transfer von Materialien oder Personen müssen also starke Einschränkungen in Kauf genommen werden.
Aufwendiges Heizungskonzept
Durch die Umsetzung des Konzepts entsteht ein weiteres, technisches Problem. Fährt man mit dem Auto aus der Garage, fährt die Heizung ebenfalls davon – und mit ihr die Steuerung des Systems.
Trotz des angeschafften Komplettsystems inkl. Steuerung muss also eine zusätzliche Steuerung im Gebäude eingebaut sein. Dies ist natürlich mit Zusatzkosten verbunden. Die zusätzliche Steuerung muss dann die Gebäudebeheizung übernehmen, wenn das BHKW mit dem Fahrzeug unterwegs ist und sich wieder unterordnen, sobald das BHKW wieder am Gebäude angeschlossen wird. Eine solche Steuerung ist laut Vaillant ab ca. 1‘500 CHF lieferbar.
Betriebsstunden
Das mobile BHKW soll auf möglichst viele Betriebsstunden kommen und hat deshalb beim Konzept immer vorrang vor fest installierten Gebäudeheizungen. Durch das mobile Konzept besitzen zwei Gebäude, anstelle von lediglich zwei getrennten Heizungssystemen, nun noch das BHKW als Heizung. Durch diese zusätzliche, mobile Heizung reduzieren sich die Betriebstunden der fest installierten Gebäudeheizungen oder sie können nur in Teillast betrieben werden. Ob dieser Effekt bei den Betreibern der Gebäudeheizung erwünscht ist, ist fraglich.
Abrechnung / Einspeisevergütung
BHKWs haben keinen Anspruch auf eine Vergütung auf die von ihnen ins Netz eingespiesene elektrische Energie. Auf der Swissgrid Homepage45 (Abbildung 19) wird zusätzlich geschrieben, dass Anlagen, welche kleiner sind als 2 kWp, sowieso niemals KEV oder EIV erhalten. Dies bedeutet, für das BHKW ecoPower1.0 mit 1 kWp entfällt jegliche Form von finanzieller Unterstützung.
Durch den mobilen Betrieb entsteht zusätzlich das Problem, dass der Strom nicht immer am selben Ort ins Netz gespiesen wird. Es sind also spezielle Abmachungen mit anderen Besitzern notwendig, welche durchaus nicht ganz banal sein dürften.
Gebäude müssen ausgerüstet sein
Damit die produzierte Wärme des mobilen BHKWs auch sinnvoll genutzt werden kann und es im mobilen Betrieb auf genügend Betriebsstunden kommt, müssen alle Gebäude, welche mit dem Fahrzeug angesteuert werden, auch für dieses Heizungskonzept ausgelegt sein. Dies scheint doch sehr unwahrscheinlich. Speziell Gebäude, welche eine Vielzahl an Parkplätzen haben, müssten so sehr viel Wärme abnehmen können und die Anschlüsse für alle Fahrzeuge bereitstellen. Alle bestehenden Gebäude müssten nachgerüstet werden. Ansonsten kann entweder nur der produzierte Strom genutzt werden und die gesamte Wärme geht verloren oder das BHKW muss ganz abgestellt werden und der positive Effekt mit den vielen Betriebsstunden für den
Verbrennungsmotor geht verloren. Es wäre deutlich einfacher, wenn neue Fahrzeuge eine autonome Lösung mit sich bringen ohne die bestehende Infrastruktur verändern zu müssen.
45 Vgl. (Swissgrid, 2014)
Abbildung 19 Anspruchsberechtigung (Swissgrid Homepage)
Geringe Gasmenge
Das BHKW braucht für seinen Betrieb Gas bei 20mbar Druck. Da es möglichst durchgehend laufen soll, muss immer Gas im Tank sein. Je nach Heizwert des Gases verbraucht das BHKW im Betreib laut Datenblatt (Abbildung 4) 0.4 bis 0.47 m3 pro Stunde, folglich 9.6 bis 11.3 m3 pro Tag. Wie viel Fassungsvermögen der Tank auf der Holzkonstruktion hat (Abbildung 20), konnte bislang von der Auftraggeberschaft nicht gesagt werden. Fast sicher scheint jedoch, dass bei mobilem Betrieb mindestens einmal in der Woche, oder mehr, getankt werden müsste. Eine mögliche Ausnahme sind Gebäude welche über einen Gasanschluss verfügen. Laut erdgas.ch sind heute 927 von 2‘352
Das BHKW braucht für seinen Betrieb Gas bei 20mbar Druck. Da es möglichst durchgehend laufen soll, muss immer Gas im Tank sein. Je nach Heizwert des Gases verbraucht das BHKW im Betreib laut Datenblatt (Abbildung 4) 0.4 bis 0.47 m3 pro Stunde, folglich 9.6 bis 11.3 m3 pro Tag. Wie viel Fassungsvermögen der Tank auf der Holzkonstruktion hat (Abbildung 20), konnte bislang von der Auftraggeberschaft nicht gesagt werden. Fast sicher scheint jedoch, dass bei mobilem Betrieb mindestens einmal in der Woche, oder mehr, getankt werden müsste. Eine mögliche Ausnahme sind Gebäude welche über einen Gasanschluss verfügen. Laut erdgas.ch sind heute 927 von 2‘352