Dachs (BHKW)

Der Dachs ist ein kleines Blockheizkraftwerk der Firma SenerTec.

Mit seiner Heizleistung von etwa 10 bis 12 kW und seiner elektrischen Leistung von 5 bis 5,5 kW wird der Dachs vornehmlich für Mehr- und Einfamilienhäuser eingesetzt (Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung). Da er mit bis zu 10 Modulen kaskadiert betrieben werden kann, wird er auch in kleinen und mittleren Gewerbebetrieben, Wohnheimen, Hotels usw. installiert.

Geschichte

Der Dachs ist das erste serienreife Mikro-KWK und hieß anfangs „Sachs Heiz-Kraft-Anlage (HKA)“. Die Ursprünge gehen auf die Ölpreisschocks in den 1970er Jahren zurück. Bei dem Automobilzulieferer Fichtel & Sachs wurde daher ab 1979 eine Wärmepumpe entwickelt, die durch einen Gasmotor angetrieben wurde.

Mit dem Verfall des Ölpreises verschlechterte sich die Einschätzung des Markterfolges für dieses Heizungskonzept. Der speziell für diesen Anwendungsfall entwickelte Motor eignete sich aufgrund seiner Langlebigkeit auch dafür, in einem Mini-Blockheizkraftwerk einen Generator anzutreiben. Ab 1986 wurde daher an der Entwicklung des Ur-Dachses gearbeitet. Erste Prototypen entstanden 1989 und Anfang der 90er Jahre liefen umfangreiche Feldtests an.

Mit dem Anfahren der Serienproduktion wurde die Abteilung Energietechnik als SenerTec GmbH im Jahre 1996 ausgegründet. Zum zehnjährigen Firmenjubiläum ist das Unternehmen auf rund 100 Mitarbeiter angewachsen und stellt knapp 3.000 Dachse pro Jahr her. SenerTec gehört mittlerweile wie die Schwestermarke Brötje zur englischen Baxi-Group, einem Hersteller von Heizungsgeräten.

Der Dachs ist als Klassiker unter den Mini-BHKWs bekannt und wird von vielen Anwendern wegen seiner bewährten und robusten Technik geschätzt. Allerdings zeigt sich, dass das grundsätzliche Design aus den 80er Jahren stammt. Moderne BHKW-Konzepte nutzen einen Inverter, um die Drehzahl von der Netzfrequenz bei minimierten Wirkungsgradeinbußen zu entkoppeln.

Technische Spezifikation

Der Dachs arbeitet nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Der wassergekühlte Motor treibt einen ebenfalls wassergekühlten Asynchrongenerator an. Weitere thermische Energie wird durch einen Abgas- und Schmierölwärmetauscher rückgewonnen. Die anfallenden Wärme kann so für Heizung und Brauchwasser genutzt werden. Der erzeugte Strom wird im Hausnetz verbraucht, Überschüsse werden ins öffentliche Niederspannungsnetz eingespeist.

Als Antriebsmaschine diente zunächst stets ein langlebiger Einzylinder-4-Takt Spezialmotor mit ca. 580 cm³ Hubraum, der eigens für den Betrieb in Heizungssystemen entwickelt wurde. 2011 wurde eine Serie vorgestellt, in der ein als Freikolbenmaschine ausgeführter Stirling-Motor verwendet wird. Diese Motorenbauart zeichnet sich durch besonders geringen Wartungsaufwand und geräuscharmen Betrieb aus.

Der Dachs wird serienmäßig für den Betrieb mit Heizöl, Biodiesel, Flüssiggas, Erdgas oder Rapsöl angeboten. Auf Anfrage ist auch ein Betrieb mit Biogas (Methanzahl min. 35) möglich, hierfür wird die Anlage werksseitig auf die Gasgüte und Gasart eingestellt.

Die elektrische Leistung liegt je nach Typ zwischen 5,0 und 5,5 kW. Die thermische Leistung kommt auf Werte zwischen 10,3 (RME) und 12,5 (Erdgas) kW. Durch einen zusätzlichen Kondensationsabgaswärmetauscher kann dies per Brennwertnutzung bis auf 14,8 kW angehoben werden.

Der Gesamtwirkungsgrad (Brennstoffausnutzung) liegt nach Herstellerangaben bei 88−98 %. Der elektrische Nutzungsgrad beträgt rund 26%. Der thermische Wirkungsgrad liegt zwischen 59 und 63 % (bei Brennwertnutzung sogar bis 89 %).

Der Dachs kann in einer sog. NE-Variante auch zur Erzeugung von Ersatzstrom im Falle eines Stromausfalls genutzt werden, dies ist besonders für den gewerblichen Einsatz interessant. Die Anlage liefert dann (modulierend) bis zu 5 kW Netz-Ersatzstrom. Für den Netzparallelbetrieb ist sonst keine Modulation vorgesehen.

Eine weitere Variante ist der Dachs als WRA-(Wechselrichter)-Anlage, diese Variante ist eine „Insel-Anlage“ die ein Objekt ohne Stromnetzanschluss mit bis zu 18,5 kW Strom versorgen kann. Der Dachs speist hierbei seine elektrische Leistung in ein Batteriefeld ein, aus dem dann das Inselnetz über Wechselrichter versorgt wird. Die bekanntesten dieser Anlagen stehen in Hütten des Deutschen Alpenvereins und auf den spanischen Inseln.

Wirtschaftlichkeitsrechnung

Der Dachs wird als kleine BHKW-Einheit für Mehr- und Einfamilienhäuser eingesetzt. Da er mit bis zu 10 Modulen kaskadiert betrieben werden kann, wird er auch in kleinen und mittleren Gewerbebetrieben, Wohnheimen, Hotels usw. installiert. Der Betrieb einer KWK-Anlage rentiert sich dadurch, indem man eine höherpreisige Technologie anschafft, um dann aber die laufenden Energiebezugskosten zu verkleinern.

Folgende Beispielrechnung verdeutlicht den Zusammenhang:
Brennstoffinput = 20,5 kW, Output Wärme = 12,5 kW, Output Strom = 5,5 kW,
Gaspreis = Wärmegutschrift = 5 ct/kWh, Strompreis = 20ct/kWh, Vollwartungskosten = 3 ct/kWh

Deckungsbeitrag pro Stunde = -20,5 kW * 5 ct/kWh (Gas)
+ 12,5 kW * 5 ct/kWh (Wärme) + 5,5 kW * 20ct/kWh (Strom) - 5,5 kW * 3 ct/kWh (Wartung)
= -102,5 ct/h (Gasbezug) + 62,5 ct/h (Wärmegutschrift) + 110 ct/h (Stromgutschrift) - 16,5 ct/h (Wartung) = 53,5 ct/h

Der Dachs verdient somit einen halben Euro pro Stunde, sofern er in Betrieb ist. Falls der Strom eingespeist werden muss und kein Netzbezug substituiert wird, fällt die Stromgutschrift stark ab, weswegen die Wärme einer KWK-Anlage immer dann produziert werden sollte, wenn auch Strom benötigt wird (stromgeführt & wärmegedeckelt bzw. wärmegeführt & stromoptimiert). Obige Rechnung hängt stark von der individuellen Tarifsituation des jeweiligen Anwendungsfalls ab. Zusätzlich erhält man während der ersten 10 Jahre noch den KWK-Zuschlag nach KWK-Gesetz auf den produzierten KWK-Strom in Höhe von 5,11 ct/kWh.

Weblinks

• Internetpräsenz der SenerTec GmbH
• Gutachten zu Primärenergiefaktoren von Senertec-Anlagen