Alpine Energieversorgung
Projekt Gufferthütte

EURALP–Projekt:
"Neuerrichtung von PV-Hybridanlagen im europäischen Alpenraum"

Die Gufferthütte der DAV-Sektion Kaufering liegt nördlich von Innsbruck im Rofangebirge auf 1475 m Meereshöhe. Die Hütte bietet  in der bewirtschafteten Zeit von Mitte Mai bis Mitte Oktober und über Weihnachten und Neujahr neben Verpflegung auch Schlafgelegenheiten in Zimmern (8 Betten) und Matratzenlagern (62 Schlafplätze). Für Berechtigte ist die Hütte durch eine LKW-befahrbare Straße erreichbar.

Die Gufferthütte war bereits einmal Standort für ein Pilotprojekt zur Energieversorgung: Seit 1990 war hier ein rapsölbetriebenes BHKW mit Elsbethmotor im Einsatz, konnte die Erwartungen an einen langfristigen zuverlässigen Betrieb jedoch nicht erfüllen und war zum Schluß nur noch mit Dieselkraftstoff zu betrieben. Im Jahr 1997 wurde das Ingenieurbüro EST mit der Erstellung eines neuen Energieversorgungskonzeptes beauftragt.


Innovatives Anlagenkonzept

Durch das realisierte Anlagenkonzept mit Blockheizkraftwerk, Solargenerator, 3 Inselwechselrichtern und Batteriespeicher steht erstmals auf einer netzfernen Alpenvereinshütte ein der üblichen Stromversorgung vergleichbares Netz zur Verfügung. Zentraler Bestandteil der Energieversorgung ist dabei das BHKW. Es stellt die gesamte Wärme zur Brauchwasserbereitung und den Großteil der elektrischen Energie bereit. Eine spezielle Leistungsregelung sichert eine vollständige Batterieladung. Die erzeugete Wärme wird in einen Pufferspeicher geladen und erwärmt bei Bedarf über einen Plattenwärmetauscher das Trinkwasser.
 

Eine Photovoltaikanlage ergänzt den Anteil an elektrischer Energie, der nicht aufgrund der Wärmeerzeugung durch das BHKW bereitgestellt wird uns sorgt für die Ladeerhaltung der Batterie im Winter. Die bidirektionalen Wechselrichter erlauben sowohl den Ladebetrieb vom BHKW zur Batterie als auch die Unterstüzung des BHKW durch die Batterien beim Start großer elektrischer Lasten. Über ein Anzeigetableau wird das Hüttenpersonal ständig über den Betriebszustand und die Auslastung der Anlage informiert. 

Aufgrund der schadstoffarmen Verbrennung des Energieträgers Flüssigas in dem mit einem Katalysator ausgestatteten BHKW sowie der Nutzug von Solarenergie konnten die CO2-Emission trotz gestiegenen Energiebedarfs um 63% gesenkt weden, der Rußausstoß sogar um 99%.

Ein weiterer Vorteil ist die hohe Betriebssicherheit der Anlage durch mehrfache Redundanz: Bei Ausfall des BHKW kann weiterhin Strom durch die Photovoltaikanlage erzeugt werden, bei Ausfall einzelner Wechselrichter ist weiterhin ein einphasiger Betrieb der Anlage möglich. Außerdem wurde das serienmäßig netzgekoppelt arbeitende BHKW dahingehend modifiziert, daß ein alleiniger Betrieb möglich ist.


Die Heizkraftanlage (HKA)

Die HKA der Fa. SenerTec arbeitet nach dem Prinzip der Kraft-Wärmekopplung; hierbei werden in einem Verbrennungsmotor gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt. Herzstück der HKA ist ein Einzylinder-Viertaktmotor mit Abgaswärmetauscher und Katalysator, der einen wassergekühlten Asynchrongenerator antreibt. Die im Kühlwasser der HKA enthaltene Abwärme wird zum Erwärmen des Brauchwassers verwendet.

Die serienmäßig hergestellte HKA, von der bereits über 1500 in Betrieb sind, ist mit einem speziell für den BHKW-Einsatz konstruierten Motor und Generator ausgestattet, der einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 90% erzielt und darüberhinaus eine hohe Zuverlässigkeit garantiert (bis zu 60.000 Betriebsstunden). Im Rahmen dieses Pilotprojektes kommt erstmals eine inselfähige Version der HKA zum Einsatz.

Das Meßprogramm

Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (FhG-ISE) in Freiburg begleitet den Anlagenbetrieb im Rahmen eines europäischen Verbundprojektes (EURALP) mit einem zweijährigen Meßprogramm.

Ziele dieser Meßkampagne sind unter anderem:

  • Betriebsdatenerfassung und Überwachung der Anlage, Weitergabe der Daten an das Joint Research Center der Europäischen Union in Ispra (Italien)
  • Analyse der Enegieflüsse im Gesamtsystem

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