Technisch-wirtschaftliche Systembetrachtung zur netzorientierten Integration von Mini-Blockheizkraftwerken

Diese Arbeit liefert eine technisch-wirtschaftliche Systembetrachtung zur Integration von Mini-Blockheizkraftwerken (Mini-BHKW) der Hausenergieversorgung in das Netz der öffentlichen Stromversorgung. Im Rahmen dieser Untersuchung wird die Bedeutung der dezentralen Energiewandlung durch Mini-BHKW für die öffentliche Stromversorgung analysiert und deren Einfluss auf den Betrieb von elektrischen Verteilungsnetzen quantifiziert. Darauf aufbauend wird ein netzorientierter Verbundbetrieb vorgestellt, der neben der Energieversorgung der Wohnobjekte auch die Anforderungen des elektrischen Verteilungsnetzes berücksichtigt. Anhand einer Marktpotenzialabschätzung für Mini-BHKW zur Hausenergieversorgung in Deutschland können Szenarien abgeleitet werden, die verschiedene Markterschließungsgrade beschreiben. Zur Simulation des BHKW-Betriebs dienen zum einen Messdaten von Ortnetztransformatoren, zum anderen probabilistische Lastgänge für elektrische Energie sowie zur Heizwärme und Trinkwarmwasser. Die Simulation ist damit in der Lage Auswirkungen der dezentralen Energiewandlung im Versorgungsnetz sowie in der Hausenergieversorgung anhand wesentlicher Kennzahlen zu beschreiben. Die Gegenüberstellung der entwickelten Integrationsstrategie mit dem wärmegeführten BHKW-Betrieb erfolgt nach einer technischen Bewertung auch wirtschaftlich. Hierbei erfolgt eine Einordnung der Betriebsweise mit der dynamischen Kapitalwertmethode. Dabei werden zur Motivation der netzorientierten Betriebsweise verschiedene monetäre Anreizsysteme vorgestellt und im Anschluss technisch und wirtschaftlich bewertet. Die Ergebnisse der wirtschaftlichen Untersuchungen liefern im Weiteren Ansätze für die Entwicklung von Geschäftsmodellen für einen netzorientierten BHKW-Verbundbetrieb. Hierbei werden die verschiedenen Marktteilnehmer, die als Betreiber geeignet erscheinen, diskutiert und das Verfahren zur Realisierung eines Energieliefer-Contractings in der Wohnungswirtschaft beschrieben. Die Ergebnisse zeigen, dass der dargestellte BHKW-Verbundbetrieb sowohl technisch als auch wirtschaftlich große Vorteile dem wärmegeführten Betrieb gegenüber liefert. Die Diskussion der rechtlichen Rahmenbedingungen zeigt jedoch, dass die Umsetzung dieses Verfahrens auf Basis eines Energieliefer-Contractings eine Anpassung der aktuellen Förderrichtlinien sowie eine Schärfung und Abstimmung der Rechtslage in der Wohnungs- und Energiewirtschaft erfordert.