Diesel-BHKW für Leistungen im Megawattbereich
Der Dieselmotor ist wie der Ottomotor ein Verbrennungsmotor. Dieselmotoren haben jedoch einen höheren Wirkungsgrad als Ottomotoren, weshalb Diesel Blockheizkraftwerke zum Großteil in der Industrie eingesetzt werden. Diese haben einen modifizierten Schiffsdiesel-Motor mit einer elektrischen Leistung von mehr als 1 Megawatt.
Dieselmotoren treiben aber auch Blockheizkraftwerke für den mittleren Leistungsbereich an. Diese werden dann mit BHKW Brennstoffen wie Heizöl, Diesel oder Biodiesel betrieben.
Was unterscheidet Dieselmotor und Ottomotor im Blockheizkraftwerk?
Der Aufbau von Otto- und Dieselmotoren ist zunächst ähnlich. Zuerst wird Luft durch einen nach unten gleitenden Kolben in einen Brennraum gezogen, bis dieser gefüllt ist. Im zweiten Schritt gleitet der Kolben wieder nach oben und verdichtet so die Luft. Wenn die Luft maximal verdichtet ist, herrschen im Brennraum ein sehr hoher Druck und eine hohe Temperatur.
Nun wird, anders als beim Ottomotor, Diesel-Kraftstoff in die Luft eingespritzt. Durch die hohe vorhandene Temperatur entzündet sich der Kraftstoff sofort. Durch die Explosion wird der Kolben nach unten gedrückt. Im letzen Schritt werden die verbrannten Abgase durch den Koben, der sich erneut nach oben bewegt, ausgestoßen.
Die mechanische Energie des Kolbens wird in einem Generator für das BHKW in elektrische Energie umgewandelt. Die bei der Verdichtung und Explosion entstandene Wärme wird durch Wärmeüberträger für Warmwasser und Heizung genutzt.
Die Unterschiede zum Ottomotor liegen darin, dass im ersten Schritt kein Kraftstoff in den Brennraum gezogen wird, sondern der Diesel erst im dritten Schritt hinzugefügt wird. Weiterhin geschieht die kontrollierte Explosion nicht über einen Zündfunken, sondern das Luft-Diesel-Gemisch entzündet sich selbst. Neben dem Viertakt-Betrieb können Dieselmotoren auch als Zweitakt-Motor betrieben werden.
Dadurch, dass beim Dieselmotor eine höhere Energie frei wird, muss er robuster gebaut und somit schwerer sein. Ein Schiffsdiesel-Motor kann bis zu mehreren tausend Tonnen wiegen.
Problem Selbstzündung bei der Brennstoffauswahl
Schiffsdiesel-Motoren werden mit Diesel oder Heizöl betrieben. Bei BHKW mit Dieselmotoren kleiner und mittlerer Leistung wird allerdings oft als Brennstoff Gas eingesetzt und kein Diesel. Durch den geringen Erdgasdruck kann aber keine kontrollierte Selbstzündung erfolgen. Deshalb werden mit Diesel betriebene Motoren oft auf Ottobetrieb mit Fremdzündung umgerüstet.
Vor- und Nachteile eines Diesel-BHKW
BHKW mit Dieselmotoren sind sparsam und meist vibrationsarm. Sie brauchen weniger Treibstoff, um die gleiche Kraft wie ein Ottomotor zu erzeugen. Wenn ein Dieselmotor jedoch alt wird, kann es Ruß und krebserregende Stoffe bilden.
Der Gesamtwirkungsgrad von Diesel- und Ottomotor ist ähnlich, er liegt bei 85 – 95%. Das Wartungsintervall ist bei beiden Motoren gleich, liegt jedoch deutlich höher als beim Stirlingmotor BHKW.
Diesel-BHKW sind bereits im mittleren Leistungsbereich im Einsatz
Neben den Großanlagen mit Schiffsdiesel-Motor werden auch bereits kleinere Blockheizkraftwerke mit Dieselmotor von einigen BHKW-Herstellern für Mini-BHKW angeboten. Giese hat ein BHKW im Portfolio, das sowohl mit Diesel als auch mit Biodiesel betrieben werden kann. Auch von Senertec gibt es einen Dachs, der mit Biodiesel betrieben wird.
Weitere Motoren für BHKW sind der Ottomotor, Stirlingmotor und Dampfmotor.
