Artikel - Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren

BHKW-Betriebsdaten

BHKW-Betriebsdaten ermöglichen erst
die technische Betriebsführung

Es ist nicht übertrieben: BHKW-Betriebsdaten sind Gold wert. Mir kommt dieses Bild immer vor Augen, wenn zur Klärung eines Schadens am Biogasmotor diese Daten nicht ausreichend vorhanden sind. Wenn ein Motor nicht so läuft, wie ein Betreiber es eigentlich von ihm erwartet, benötigen Servicepartner verläßliche Daten zur Problemlösung. Verbraucht ein Motor zuviel Schmieröl, Biogas oder Instandsetzungskosten – die Betriebsdaten sind der Schlüssel für eine Analyse auf der Grundlagen von Zahlen, Daten und Fakten.

Regulierungspraxis von Schäden hängt auch an BHKW-Betriebsdaten

Versicherungen verlangen heute zunehmend eine über ca. 2 Jahre belegbare Instandsetzungs- und Wartungshistorie bei Vorlage eines Maschinenbruch-Schadens. Daher ist ein Betriebstagebuch für ein Biogas-BHKW ein wichtiges Instrument der technischen Betriebsführung. Im Zweifel hilft es sehr, eigene Ansprüche gegenüber einer Versicherung mit den geforderten Informationen geltend zu machen.

Für die Aufklärung von Schadenursachen sind eigene Betriebsdaten des Biogas-Aggregates außerdem eine wichtige Datenbasis für die Begutachtung. Dabei ist die kurze Zeitspanne vor Eintritt des Schadens die aufschlussreichste und gibt häufig den Wink für die Schadenursache(n). Aus diesem Grund helfen eigene Daten dem Betreiber, leider befürchten manche ohne Grund das Gegenteil. Selbst nicht vollständige Betriebsdaten sind bei weitem mehr wert, als gar keine zu haben.

Der Motor spricht, aber keiner hört richtig zu

Es wird nicht mehr lange dauern und eine Motorsteuerung wird dem BHKW-Betreiber (und /oder dem Servicepartner) eine Sprachnachricht senden, die die Betriebsdaten des Aggregates kurz kommentiert und einen etwaigen Handlungsbedarf äußert. Die heutige “künstliche Intelligenz” der Messdatenverarbeitung kann dies schon in anderen Branchen leisten. Einen kleinen Vorgeschmack geben die Wartungsanzeigen in Fahrzeugen, die vielleicht noch nicht sprechen. Aber immerhin mehr oder minder optisch lautstark signalisieren, dass ein Werkstattbesuch in Kürze notwendig wird, weil die Bremsbeläge an der Vorderachse nach der letzten Passfahrt übermäßig gelitten haben.

Servicepartner nutzen die BHKW-Betriebsdaten nicht immer in der Vollständigkeit, wie sie von der Motorsteuerung oder dem Betriebstagebuch bereitgestellt werden. In manchen Fällen müssen eigene Datenerhebungen hinzutreten, um einen Fehler abzustellen. Beispielsweise eine Endoskopie der Brennräume. Der sukzessive Austausch von verdächtigen Komponenten ist für den Kunden ein teurer und nicht immer zum Ziel führender Weg.

Störungsanalyse darf nicht zu früh aufhören

Gerade weil manche Motorkrankheiten wie z.B. Motorklopfen deutlich mehr als eine Ursache haben können. Wer zum Beispiel feststellt, dass das Klopfen auf verbranntes Schmieröl zurückzuführen ist (weil es dafür im Brennraum und im Abgastrakt klare Indizien gibt), ist noch nicht am Ende der Ursachen angelangt und muss prüfen, ob

ein undicht gewordener Abgasturbolader,
ein auszutauschender Filter des Ölnebeldampfabscheiders oder
verschlissene Einlassventilführungen bzw. verhärtete Ventilschaftabdichtungen

hierfür verantwortlich sind. Praktisch können alle drei Ursachen gleichzeitig wirken. Wer sich über den verschlissenen Filter freut und es dabei belässt, hat sich zu früh gefreut. Weil das Motorklopfen bleibt und der Kunde dies zu Recht dann reklamiert.

BHKW-Betriebstagebücher sehen zwar wie Zahlenfriedhöfe aus – ganz ähnlich wie Schmierölanalysen – und werden in der Tiefe nur von gut qualifizierten Service-Mitarbeitern verstanden. Aber deren Informationsgehalt ist für eine Fehleranalyse unerlässlich. Und die Betrachtung der einzelnen Betriebsdaten nebeneinander im zeitlichen Ablauf signalisiert auch dem Laien, dass möglicherweise etwas nicht in Ordnung ist. Wenn z.B. Temperaturen schwindelerregend in die Höhe gehen und Betriebsdrücke sich ins Bodenlose verkleinern. Moderne Motorsteuerungen gehen dazu über, die “Zahlenfriedhöhe” ansprechend zu visualisieren. Damit wird schon optisch signalisiert , alles im “grünen Bereich” oder “Achtung, Handlungsbedarf”.

Mit BHKW-Betriebsdaten “sehen”, wo Erträge verloren gehen

Auf der einen Seite schützen Betriebsdaten eigene Ansprüche gegenüber Versicherungen und erfüllen Forderungen Gesetzgebers. Der Betreibern abverlangt, über den Zustand überwachungspflichtiger Anlagen jederzeit informiert zu sein. Proaktive Nutzung und Auswertung der Daten führt zur Vermeidung ungeplanter Stillstände des BHKWs. Dies ist der bei weitem größte Ertragsfresser im BHKW-Betrieb. Wenn sowohl der Betreiber durch tägliche Begehung und der Servicepartner durch eine Online-Anbindung die Hand am Puls des Aggregates haben, kann frühzeitig bei unerwünschten Abweichungen relevanter Betriebsdaten ein Schaden und ein teurer Ausfall vermieden werden. Dies setzt aber die Bewertung der Daten voraus – und daran hapert es leider in der Praxis zu oft.

BHKW-Hersteller und Serviceunternehmen entdecken langsam den Nutzen von zustandsorientierter Instandhaltung, in der die laufende Bewertung der Betriebsdaten eine große Rolle spielt. In Abhängigkeit der Zustände relevanter Komponenten werden Servicetermine vorgeschlagen, die den Verschleißzustand berücksichtigen. Es gibt dann keinen teuren “Angsttausch” mehr oder auch den fallweisen zu späten Austausch, weil er eigentlich nach Frist gemäß Wartungsplan noch nicht fällig war. Dies unterstützt den BHKW-Betrieb nicht nur bei Flex-Fahrweise sondern auch im Grundlastbetrieb.

Auf dem Fachsymposium Biogasmotoren 2021, durchgeführt als Online-Kongress vom 22.2.2021 bis zum 26.2.2021 jeweils täglich von 10.00 Uhr bis 12.00 Uhr, werden wir dieses Thema mit mehreren Fachvorträgen für Sie ausleuchten und praktische Lösungsansätze vorstellen. Details zur Veranstaltung finden Sie hier.

Strommarkt 2020 und seine Zukunft

Die SKVE erzielt mit ihrer Fahrplanautomatisierung für flexibilisierte BHKWs attraktive Mehrerträge im Strommarkt.

Christian Dorfner SK Verbundenergie AG
in Regensburg

In dem Gastbeitrag von Christian Dorfner von der SK Verbundenergie AG für die Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren geht es um den Strommarkt 2020 und den Blick auf die nahe Zukunft für flexibilisierte Biogas-Blockheizkraftwerke.

Bisher ist 2020 in vielerlei Hinsicht leider bemerkenswert, das gilt auch für die Vermarktung von flexiblen Biogasanlagen. Hier aber im positiven Sinne. Im April war der durchschnittliche Strompreis am EPEX-Spotmarkt (Day Ahead Markt) mit nur 17,90 Euro für die Megawattstunde (oder 1,79 ct/kWh) günstig wie selten zuvor. Nach einem langen Sommer mit traditionell flachen Preisen kam der September mit neuen Rekorden – diesmal bei den Höchstpreisen. In einer Stunde erreichte der EPEX-Spot Stundenpreis sogar 20 Cent für die Kilowattstunde. Perfekt für flexible Biogasanlagen, die bedarfsgerecht eingespeist haben.

Im Frühjahr waren die vielen Stürme, das außerordentlich sonnige Wetter und die geringe Stromabnahme aus der Industrie, die Corona-bedingt ihren Verbrauch zurückschrauben musste, die Auslöser für die schwachen Börsenpreise im Strommarkt. Eine große Menge an günstigem Strom aus Erneuerbaren Energien führte somit zu niedrigen Strompreisen. Aber die Preise sind auch deshalb so weit gesunken, weil die großen Verbraucher und Erzeuger nur sehr träge reagierten. Auf Grund langfristiger Abnahme- und Lieferverträge blieben Großkraftwerke am Netz, obwohl die Strompreise teilweise negativ waren.

Es folgten dann sehr früh typische Sommerpreise mit recht geringen Unterschieden zwischen Niedrig- und Höchstpreisen am Day Ahead Markt. Die Gutschriften für unsere Kunden zeigten aber nicht den zu erwartenden Rückgang der Erlöse aus der bedarfsgerechten Stromerzeugung, da sich die Preisschwankungen vom Stundenmarkt auf den kurzfristigen Viertelstundenmarkt verschoben haben. Für den Erfolg war es entscheidend, auf allen Strom-Börsenplätzen aktiv gewesen zu sein.

Spitzenpreise im September

Erlöse am EPEX-Spotmarkt

Jetzt gewährt uns der aktuelle Strommarkt einen ersten Blick in die Zukunft der Energiewende. Die volatile Stromerzeugung traf auf wenige konventionelle Kraftwerke. Einige Großkraftwerke, die sonst mit günstigen Stromerzeugungspreisen in den Markt gehen, waren in der Revision. Die Stromnachfrage wurde deshalb vom Ausland und mit teureren Erzeugungsanlagen abgedeckt. War dann auch noch wenig Windenergie im Netz und wurden gegen Herbst die Tage wieder kürzer und somit die Sonnenstunden weniger, stiegen die Preise zum Teil extrem an. Der Spitzenpreis im September, zugleich der Spitzenpreis der letzten Jahre, war am 21.09.2020 in der Lieferstunde von 19 Uhr bis 20 Uhr mit 200,04 Euro / MWh.

Im Jahresverlauf erzielten die von der SKVE gesteuerten flexiblen Biogasanlagen trotz der unterschiedlichen Preisverläufe sehr konstante Erlöse. Die drei besten Monate, aus Sicht der bedarfsgerechten Stromerzeugung, lagen allesamt im letzten Halbjahr, obwohl hier auch die Sommermonate mit flachen Preisverläufen enthalten waren. Nichts kam jedoch an den September heran: die Anlagen, die von SKVE gesteuert wurden, konnten ihre Erlöse sogar noch um 40% – 60% gegenüber den bisherigen Monatserlösen steigern. Rekordhalter war eine hoch flexible Anlage in Norddeutschland mit 1,8 Cent je Kilowattstunde aus den Fahrplanerlösen für den Betreiber. Aber auch doppelt bebaute Anlagen mit normalen Speichervolumen erhielten 0,6 ct / kWh.

Voraussetzung für diese Erlöse ist die Vermarktung an allen relevanten Strommärkten, insbesondere am kurzfristigen Viertelstundenmarkt. Dieser wiederum kann aber nur bedient werden, wenn die Fahrpläne vollautomatisch optimiert und auf den Biogasanlagen automatisch abgefahren werden. Genau das macht die Steuerung der SKVE mit multidimensionaler Optimierung. Wenn der September mehr als ein kurzer Blick in die Zukunft war, kann sich das Unternehmen als Fahrplanoptimierer gemeinsam mit seinen Kunden darauf freuen.

Erneuter Umbruch bei der Regelenergie im Strommarkt

Im November 2020 wird die Regelenergie erneut reformiert. Ziel der BNetzA ist eine Senkung der Verbraucherkosten, in diesem Fall nun sollen die Kosten und Risiken für die Ausgleichsenergie sinken. Ausgleichsenergie entsteht, wenn die gehandelte und die erzeugte Strommenge nicht übereinstimmen. Wird dann Regelenergie abgerufen, so werden die entstehenden Kosten auf die Ausgleichsenergiemengen umgelegt. Aktuell wird die Vergabe ausschließlich über die Höhe des Leistungspreises gesteuert. So können sich daher sehr hohe Arbeitspreise, die im Falle eines Abrufes verrechnet werden, hinter günstigen Leistungspreisen „verstecken“. Dieses Verfahren wurde in den letzten Jahren zunehmend unterwandert, indem einige Marktteilnehmer unverhältnismäßig hohe Arbeitspreise in die Gebote einstellten. Die BNetzA musste reagieren.

Ab November werden beide Bestandteile – die Bereitstellung der Leistung und der eigentliche Abruf – über transparente und offene Gebotsverfahren ausgeschrieben. Der günstigste Anbieter erhält den Zuschlag, wobei alle Anbieter noch bis eine Stunde vor Beginn des Abrufes nachbessern können. Es liegt auf der Hand, dass dieses Verfahren die günstigen Stromproduzenten bevorzugt. Für Biogasanlagen wird die Regelenergie daher leider an Bedeutung verlieren.

Zweiter Partner für die Direktvermarktung

Zu dem bestehenden Direktvermarkter Wemag AG gesellt sich die BayWa re. Clean Energy Sourcing GmbH dazu. Die BayWa pflegt als Direktvermarkter ebenso wie die SKVE stets enge Kundenbeziehungen und stellt das Wohl der Anlagen voran. Für das komplexe Thema „Fahrplansteuerung“ hat sich die BayWa nun mit der SKVE einen erfahrenen Spezialisten dazugeholt. Die SKVE wiederum verschafft sich mit dieser Kooperation ein zweites Standbein im Strommarkt. Kunden der SKVE können nun einfach zwischen zwei Direktvermarktern wählen.

Weitere Fachbeiträge der SKVE zur Vorteilhaftigkeit automatisierter Fahrpläne finden sich unter diesem Link. Zur Homepage der SK Verbundenergie AG geht es hier.

Biogas Regionalkongress Südwest am 24.11.2020

Die Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren und die EXACON Prüf- und Sachverständigen-Gesellschaft laden Biogasanlagen-Betreiber zu einem Regionalkongress mit 16 Fachvorträgen ein. Die Veranstalter erwarten, dass diese aus dem Südschwarzwald, der Bodenseeregion und dem Allgäu sowie der Schwäbischen Alb kommen. In dieser Präsenzveranstaltung erhalten Betreiber Informationen, die die wirtschaftlichen Ergebnisse ihrer Biogasanlagen verbessern. Damit wird die Situation der Betreiber unterstützt, die gerade auch positive politische Weichenstellungen erfahren. Auch wenn in einigen Punkten sicherlich noch Nachbesserungsbedarf besteht.

Um so wichtiger ist es, dass Betreiber auch wichtige Impulse für den störungsfreien Grundlast- und Flexbetrieb der Biogas-BHKWs erhalten. Die insgesamt 16 Fachvorträge sprechen diejenigen Themen an, die Betreibern die sukzessive Optimierung im Betrieb des BHKWs ermöglichen. Auch in der Praxis stellt sich immer wieder heraus, dass die Vielzahl der scheinbar kleinen Stellschrauben im Betrieb eine nicht zu unterschätzende positive Wirkung auf das Betriebsergebnis haben.

Regionalkongress mit 16 Fachvorträgen

Der Regionalkongress übernimmt das Format der Veranstaltung mit kurzen, fokussierten Fachvorträgen und ausreichend groß bemessenen Pausen vom Fachsymposium der Interesssen Gemeinschaft Biogasmotoren. Die großzügigen Räumlichkeiten des Auto-und Traktorenmuseums ermöglichen dabei eine sichere Durchführung dieser Präsenzveranstaltung.

Vor dem Hintergrund aktueller Anforderungen des Gesetzgebers an Sicherheit und Qualität der Abgasemissionen gibt es drei Vorträge, die diese Themen bedienen. Der Fachverband Biogas stellt aktuelle Themen der TRAS 120 vor. Emission Partner präsentiert erste Praxiserfahrungen der Umsetzung der 44. BImSchV und in deren zweiten Vortrag die Dokumentation der Abgas-Emissions-Daten.

Betriebsmittel wie Schmieröl und Kühlmittel bergen beachtliches Verbesserungspotenzial für das Verschleißverhalten des Biogasmotors. So lassen sich beträchtliche Probleme mit hohen Folgekosten vermeiden, wie in zwei Vorträgen dargestellt wird.

Es wird im BHKW-Betrieb zuwenig gemessen und ausgewertet

Ob Biogasmotoren in ihren zulässigen Betriebsfenstern laufen, erfahren Betreiber nur nach Auswertung der relevanten Betriebsdaten. Dies setzt voraus, dass die relevanten Motorbetriebsdaten ebenso wie Daten der Peripherie auch in ausreichender Genauigkeit sichtbar sind und zur Analyse bereitstehen. Sowohl Betreiber als auch der Servicebetrieb sollten sich diese Daten genau anschauen, um hieraus die notwendigen Maßnahmen zur Schadenprävention abzuleiten. Dies unterbleibt leider zu häufig, weil es an Zeit oder dem notwendigen Wissen mangelt. Dies hat dann teure Konsequenzen für den Betreiber zur Folge, da Instandsetzungs- und Betriebsunterbrechungs-Kosten anfallen, die eigentlich zu vermeiden gewesen wären.

Für einen wirtschaftlich erfolgreichen Flexbetrieb spielt ein automatisierter Fahrplan ein große Rolle. Welche Kriterien in den Fahrplan einfließen und wie dies messtechnisch realisiert wird, zeigt die SK Verbundenergie AG in zwei Vorträgen.

Interessenten erhalten mit dem Flyer Detailinformationen zum Regionalkongress. Einen Frühbucherrabatt gibt es bis zum 23.10.2020, hier geht es direkt zum Bestellformular.