Kraftwerke für Wohngebäude

Wohngebäude üben durch ihren hohen Energieverbrauch einen erheblichen Einfluss auf die Umwelt aus. Energieeffiziente und wartungsarme Technologien mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) können eine Lösung sein. Diese klimaschonenden und dezentralen Anlagen gibt es bereit für größere Wohngebäude in Form von Mini-KWK-Anlagen. Nun testet Prof. Dr. Klaus Sommer in der Fachhochschule Köln ein vielversprechendes KWK-Brennstoffzellengerät, das auch kleine Wohngebäude wie zum Beispiel Einfamilienhäuser besonders effizient und CO2-sparend mit Strom und Wärme versorgen kann. Weiterer Vorteil dieser Geräte bei der  privaten Nutzung: Sie haben keinen Motor und sind daher besonders leise.

Simulationen der  Einsatzmöglichkeiten

Mit der Firma „Ceramic Fuel Cells Limited“ hat Prof. Dr. Klaus Sommer einen Hersteller gefunden, der ein solches Mikro-KWK-Gerät mit einem elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 60 Prozent entwickelt hat. Es nutzt Erdgas als Energieträger und wandelt diesen in Strom und Wärme um. Bei der Stromerzeugung entsteht auch Abwärme, die im Einfamilienhaus für die Erwärmung des Trinkwassers und zur Gebäudeheizung genutzt werden soll. Dann steigt der Nutzungsgrad insgesamt auf mehr als 80 Prozent. Für dieses Gerät wird der Wissenschaftler einen Prüf- und Teststand erstellen sowie ein geeignetes Computersoftware-Modul programmieren. Ein Mix aus Experimenten und Computersimulationen soll anschließend zeigen, wie sich Brennstoffzellen-basierte Mikro-KWK-Anlagen optimal in Wohngebäuden einsetzen lassen. Die Untersuchungen finden in der Fachhochschule Köln unter realen Bedingungen statt und werden von zwei wissenschaftlichen Mitarbeitern begleitet.



Zur Institution: Das Institut für Technische Gebäudeausrüstung (TGA) gehört mit 350 Studenten zu den kleineren Einheiten an der Fachhochschule Köln. Es entwickelt unter anderem Heizenergiesysteme, Klima-, Lüftungs-, Kälte- und sanitärtechnische Anlagen sowie Regelungstechnik und Gebäudeautomation. Prof. Dr. Klaus Sommer ist Leiter des Laboratoriums für Heizungstechnik am Institut. Einer seiner Forschungsschwerpunkte ist die Steigerung des Einsatzes regenerativer Energiequellen und nachhaltiger Systemtechnik in der technischen Gebäudeausrüstung.

Gemeinsam für ein Ziel: Bei der praxisnahen Studie zählt Prof. Sommer auf die Unterstützung vieler Studenten.
Projektdaten im Überblick
Projekttitel:
Praxisnahe Betriebsanalyse eines dezentralen KWK-Brennstoffzellengeräts

Projektschwerpunkte:
Technik

Start/Ende:
Ende 2010/Ende 2012

Projektsumme:
Zirka 225.000 Euro