Wirkungsgrade von Biogas-BHKW : Potentiale und Limitierungen

Der elektrische Wirkungsgrad stellt eines der wichtigsten Bewertungskriterien für BHKW dar, da über diese Größe ausgedrückt wird, wie viel des Wertproduktes „elektrische Energie“ bezogen auf die eingesetzte oder aufzuwendende Brennstoffenergie produziert werden kann. Ein hoher elektrischer Wirkungsgrad ist somit gleichbedeutend mit hohen Erlösen aus dem Verkauf der erzeugten elektrischen Energie und damit eine grundlegende Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb eines BHKWs. Folglich sind die Hersteller von BHKW bestrebt, den elektrischen Wirkungsgrad ihrer Geräte kontinuierlich zu verbessern und nach oben zu treiben. Dieses Bemühen zeigt sich eindrucksvoll an der Entwicklung der mechanischen Effizienz von Gasmotoren der Firma GE Jenbacher. Während mit Motoren der Baureihe 6 im Leistungsbereich 1,8 – 4,4 MWel im Jahr 1988 eine mechanische Effizienz von 34% erreichbar war, liegt dieser Wert mittlerweile bei etwa 47,5%. Diese enorme Steigerung konnte im Wesentlichen durch eine Erhöhung des mittleren effektiven Zylinderarbeitsdrucks von etwa 10 bar im Jahr 1988 auf derzeit 24 bar erzielt werden. Dabei hilft der Magerbetrieb, der gleichzeitig ein Zurückdrängen der NOx-Emissionen bewirkt, die Klopfgrenze zu höheren Drücken hin zu verschieben. Eine sichere Zündung des Gas-Luft-Gemisches wird durch die Vorkammerzündung erreicht