Artikel - Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren

Blick nach vorn für Biogas-BHKWs

Fachsymposium Biogasmotoren vom
22.2. bis zum 26.2.2021 als Online-Kongress

Den Auftakt zum Online-Kongress macht ein 2 stündiger Vortrag von Dr. Loibl von der Rechtsanwaltskanzlei Paluka, Sobola, Loibl & Partner am Vormittag des 22.2.2021 zum neuen EEG 2021 und seinen Konsequenzen für Biogasanlagenbetreiber. Dieses Thema lenkt den Blick nach vorn für deren unternehmerische Entscheidungen. Daher hat sich die Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren entschieden, dieses Thema mit einer Podiumsdiskussion am Nachmittag als Auftakt der nächsten vier Vormittage mit den geplanten Fachvorträgen zu wählen.

Am 22.2.2021 geht es um die Leitplanken des neuen EEGs und in welche Richtungen der Blick gehen sollte, um tragfähige wirtschaftliche Perspektiven zu gewinnen.

Optimierung im Bestand

Die Bandbreite der Ergebnisse im Betriebszweig Biogas zeigen, dass Optimierungspotenziale vorhanden sind. Mit einem Überblick über die Zahlen erhalten die Teilnehmer des Online Kongresses am zweiten Tag (23.2.2021) eine gute Orientierung. Und können die vorgestellten Zahlen mit den eigenen vergleichen. Zur Umsetzung der 44. BImSchV laufen viele Fragen der Betreiber bei der IG BIogasmotoren auf, insbesondere zu Details der technischen Umsetzung. Ein Fachvortrag nimmt die praktischen Erfahrungen in der Umsetzung dieser Vorschrift auf und gibt Betreibern konkrete Hinweise.

Die Wärmeverteilung vom BHKW hin zum Wärmeverbraucher ist in der Praxis nach wie vor ein Anlass für notwendige Verbesserungen. Dies liegt oftmals daran, dass im Zuge von Umbauten und Erweiterungen wichtige Komponenten der Heizwärmeverteilung nicht angepasst wurden und es dann zur Unterversorgung einzelner Wärmeabnehmer kommt. Oder auch zu erheblichen Effizienzverlusten. Wie man dies nachhaltig beheben kann, zeigt Thomas Paes in seinem Vortrag.

Dass Betreiber sich mit einer Anlagenergänzung zum BHKW den eigenen Stromverbrauch reduzieren und sich gegen Netzeinbrüch im Millisekundenbereich wirksam schützen können, ist Gegenstand eines weiteren Vortrages. Auch dieses Thema zeigt, dass neue Produkte für Bestandsanlagen auf den Markt kommen, die sich überzeugend rechnen lassen. Und dem Anlagenbetreiber helfen, sein BHKW profitabler zu nutzen.

Flexibilisierung mit Blick nach vorn

Bedarfsgerechte Stromproduktion ist ein wichtiger Aspekt im EEG 2021 für die Erzeugung erneuerbarer Energien mit dem BLick auch auf die Netzentlastung. Außerdem kommen hier die Stärken des speicherbaren Biogases zur Geltung. Am 3. Tag (24.2.2021) geht es sowohl um Detailfragen des Flexbetriebes als auch um neue Ansätze und Methoden der Direktvermarktung.

Ein Vortrag beleuchtet die Feuchtemessung des Biogases, deren Ergebnis einen wesentlichen Effekt auf die Standzeit der Aktivkohle hat, die zur Feinentschwefelung eingesetzt wird. Gerade im Winterhalbjahr machen Kondensatausfälle sowohl der Aktivkohle als auch der Gasregelstrecke im BHKW schwer zu schaffen.

Betriebsdaten lenken die Aufmerksamkeit in die richtige Richtung

Leicht gesagt – zugegeben, aber ohne ausreichend bereitgestellte Betriebsdaten fahren BHKWs im “Blindflug” (und erleiden dann ungeplante Stillstände). Und es muss klar sein, welche Konsequenzen diese Daten für das BHKW und seinen Verschleiß anzeigen. Ohne passende Reaktionen von Betreibern und Servicepartnern sinkt daher oft die Wirtschaftlichkeit des BHKW-Betriebes.

Mit mehreren Vorträgen erhalten Betreiber am 4. Tag (25.2.2021) für kleinere und größere BHKWs konkrete Impulse, wie die Auswertung der Betriebsdaten die Instandhaltung unterstützen kann. Dies gilt sowohl für den Grundlast als auch für den Flexbetrieb. Auf der Motorenseite erleben Betreiber eine große Dynamik der Betriebsdaten, die Ausdruck der täglichen und jahreszeitlichen Temperaturschwankungen sind. Dies ist in Heizkreisen auf der Wärmeabnehmerseite eher unerwünscht. Wie dort Ruhe in die Betriebstemperaturen zu bringen ist, zeigt ein weiterer Fachvortrag. Der im übrigen auch die (wirtschaftlich unbegründete) Angst vor “großen Komponenten” nimmt.

Perspektive für Biogas und seine Verwertung

Am letzten Vormittag des Online Kongresses (26.2.2021) geht es mit einem Blick nach vorn zu zwei weiteren Aspekten. Ein Aspekt beleuchtert die Entwicklung des Kraftsstoffmarktes, in der Biogas einen wichtigen Part als erneuerbarer Brennstoff wahrnehmen sollte. Ein anderer Aspekt ist der Einsatz von (Biogas-) BHKWs zur Heizwärmebereitstellung, der jetzt auch in der Öffentlichkeit mehr Aufmerksamkeit erhält. Dies aus gutem Grund – soll doch die Wärmewende auch nach politischem Bekunden größere Beiträge zur CO2-Entlastung bringen. Je zwei Vorträge widmen sich dem Kraftstoffthema und der umweltfreundlichen Wärmeerzeugung, die noch Potenzial für Kooperationen zwischen Biogasanlagen-Betreibern und regionalen Stadtwerken birgt.

Die Teilnehmer des Online-Kongresses Fachsymposium Biogasmotoren nehmen bequem am eigenen PC oder Laptop an der Veranstaltung teil und können sich mit ihren Fragen einbringen. Wer die Teilnahme an einem Vormittag nicht realisieren kann, erhält den Zugriff auf eine Videoaufzeichnung.

Aus technischen Gründen ist die Teilnehmerzahl des Online Kongresses begrenzt. Es stehen noch Teilnehmerplätze zur Verfügung. Zur Agenda und zur Buchung geht es hier.

Digital unterstützter Service

Digital unterstützter Service ermöglicht
beträchtlichen Zusatznutzen

Ferndiagnose und Fernwartung werden in speziellen Branchen des Maschinen- und Anlagenbaus bereits angewendet. Digital unterstützter Service ist in Spezialsegmenten des Fahrzeugbaus heute schon in der Entwicklung der Produkte ein wichtigesThema. Serviceingenieure achten dabei auf wartungsfreundliche Konstruktionen. Was der Automotivesektor und der Anlagenbau heute schon ermöglichen, kann für BHKW-Hersteller sicher eine nützliche Anregung sein, das so wichtige Servicegeschäft kräftig voranzubringen.

Was Betreiber von digitalen Serviceprozessen haben

Die ersten Maschinenhersteller erbringen 75% ihrer Serviceleistungen, ohne Mitarbeiter zum Kunden fahren lassen zu müssen. Maschinenprobleme werden per Fernabfrage ausreichend genau erkannt und analysiert. Dadurch ist eine schnelle und effiziente Hilfe möglich, die die notwendigen Arbeiten bis hin zur Ersatzteillogistik unterstützen kann. Wenn Servicetechniker vor Ort bei schwierigen Problemen Fragen haben, schalten sich Service-Spezialisten online dazu.

Die heute eingesetzte BHKW-Technik ist anspruchsvoll und komplex. Daher gibt es heute schon beträchtliche Aufgaben und Probleme des Alltags-Betriebes im BHKW-Service zu lösen, wenn z.B. mehrere Ursachen für einen Anlagenstillstand verantwortlich sind. Hilfe könnte ein digital unterstützter Service bieten, dieser fehlt jedoch in der Breite der installierten Aggregate.

In allen Phasen des Anlagenbetriebes ist Effizienzverbesserung möglich und nötig

Der Betreiber könnte mit Hilfe der digital besser verzahnten Prozessse sowohl beim Serviceerbringer als auch zwischen diesem und seinem Kunden ungeplante Stillstände zuverlässiger vermeiden. Nicht nur in der Betriebsphase wäre der Segen der Digitalisierung für den Kunden zu spüren. Sondern auch schon bei der Inbetriebnahme und bei notwendig werdenden Revisionen. Ebenso natürlich auch bei der Umsetzungen von Produktverbesserungen durch Einsatz leistungsstärkerer oder verbrauchsärmerer Komponenten. Dazu gehört dann auch die begleitende und sich anpassende Anlagendokumentation.

“Schöne neue Welt” mögen viele Betreiber angesichts der Realität vor Ort denken. Aber wir sprechen hier nicht von einer fernen “Raketenwissenschaft”, sondern von heute schon umsetzbaren digitalisierten Prozessen. An deren Ende dann auch digital unterstützter Service steht. Andere Branchen machen es ja bereits vor. Dieser Service ist gerade auch bei bedarfsgerechter, flexibler Fahrweise der Aggregate notwendig. Erst mit der Digitalisierung lassen sich spezifische Servicekonzepte kostengünstig abbilden und umsetzen.

Voraussetzungen für digital unterstützten Service

Die Erfahrungen von Anlagenherstellern, die sich mit diesem Thema auseinandergesetzt haben, zeigen, dass Serviceaktivitäten digital zu unterstützen zumindest mit diesen Aspekten verbunden ist:

Betriebsdaten des Biogasaggregates

Das Biogas-BHKW ist Schnittstellen-intensiv. Der Biogasmotor äußert sich als Symptomträger mit Störungen, aber deren Ursachen liegen häufig auch in der Peripherie wie Biogasaufbereitung, Raumklimatisierung etc.. Je mehr am Biogasmotor (und an der Peripherie!) an relevanten Betriebsdaten gemessen wird, desto schneller und präziser können Fehlerursachen eingegrenzt werden.
Big Data

Was für die Schmierölanalyse gilt, gilt auch für alle anderen Betriebsdaten: der zeitliche Verlauf der Betriebsdaten ist extrem wichtig, um den Zustand eines Aggregates richtig beurteilen zu können. Im Schadensfall sind oft die letzten 15 Minuten vor dem Maschinenausfall die aufschlussreichsten, um eine Aussage über die Schadenursache zu treffen. Um Betriebsunterbrechungs-Schäden nachweisen zu können, sind die ausgekoppelten Strom- und Wärmemengen der letzten beiden Jahre oft eine wichtige Bemessungsgrundlage. Es tut dann gut, auf eigene Daten zurückgreifen zu können.
Künstliche Intelligenz

Das Spezialwissen zur Analyse der Anlagenbetriebsdaten ist oft auf mehrere Spezialisten des Anlagenherstellers verteilt. Dieses Wissen lässt sich mit den Betriebsdaten sowohl zur Schadens-Prävention, zur -Analyse und zur zustandsgerechten Instandhaltung (Predictive Maintenance) nutzen. Mit Hilfe passender Algorithmen werden aus den Betriebsdaten wichtige Erkenntnisse für den Betreiber, den Anlagenhersteller und den Servicepartner gewonnen. Und mit mobilen Endgeräten auch nutzergerecht bereitsgestellt.
Digitale Plattformen

Im Idealfall können BHKWs ihre Betriebsdaten über eine Online-Anbindung an den Hersteller übermitteln und auswerten. Dies wird von einigen größeren Anlagenherstellern auch schon realisiert, um eigene Hotline-Services zu unterstützen. Was oft noch fehlt, ist die Rückmeldung der Anlagenbetriebsdaten auf mobile Endgeräte der Servicetechniker. Um deren Einsatz vor Ort zu unterstützen.
Mobile Endgeräte

In Verbindung mit einer App, die entweder auf einem normalen Smartphone oder auf einem speziellen mobilen Endgerät läuft, kann der Betreiber oder der Servicetechniker vor Ort mit Spezialisten des Anlagenherstellers im Video-Chat Aufnahmen von der Anlage machen und Betriebsdaten in Echtzeit austauschen. So wird dann auch ein Rückkanal ermöglicht, um Expertise für den Notfall oder eine schwierige Ursachenanalyse bereitzustellen.

Wenn Unternehmen ihre Serviceprozesse digitalisieren, kommen dieses auch schnell an den Punkt, wo eine Abstimmung mit den kundenseitigen Wartungsarbeiten hilfreich ist. Gerade das Zusammenspiel zwischen Anlagenherstellern mit ihren Service-Einheiten und BHKW-Betreibern ist verbesserungsfähig. Manche Differenzen zwischen Service-Providern und ihren Kunden ließen sich vermeiden, wenn es eine gemeinsame Datenbasis und in grundsätzlichen Themen auch ein gemeinsames Anlagenverständnis sowie der Wartungs- und Instandsetzungsprozesse gäbe. Hier könnten digitalisierte Serviceprozesse wirksam unterstützen.

Wer als Anbieter dieser Dienstleistungen nur an den Nutzen der eigenen Organisation denkt, hat die Rechnung ohne den Kunden gemacht. Da sich der (beiderseitige) Nutzen auch an den Betriebsdaten der Anlage festmacht, kann hier der Kunde ein gewichtiges Wort mitreden. Welchen Stellenwert Betriebsdaten haben, konnten Leser unserer Artikel kürzlich hier erfahren. Welche Betriebsdaten des Biogas-BHKWs genau zur täglichen Aufzeichnung empfohlen werden, erfahren Sie in einem unserer nächsten Beiträge, in dem wir die Langliste dieser Daten zeigen. Je nach BHKW-Größe und Ausstattung mit Messstellen ist dies der eigenen Anlage anzupassen. Es gilt für alle Anlagengrößen: ohne ausreichende Betriebsdaten keine wirksame Schadenprävention und deutlich schlechtere Betriebsergebnisse. Mehr dazu wird auch auf dem Online Kongress Fachsymposium Biogasmotoren vom 22.2. bis zum 26.2.2021vorgestellt.

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 des Gesetzgebers. Betreibern wird 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.