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Alles über Mini-BHKW

August Brötje GmbH: EcoGen WGS 20.1 Mikro-KWK

August Brötje GmbH – Das Unternehmen

Die August Brötje GmbH aus Rastede bei Oldenburg ist ein Systemtechnikanbieter im Bereich Heiztechnik mit einer über 90 Jahre alten Unternehmensgeschichte.

Heiztechnik-Spezialist: Die August Brötje GmbH bietet u.a. Wärmeerzeugerprodukte und Brenner für Gas und Öl, Warmwasserspeichersysteme und Festbrennstoffkessel mit den erforderlichen Zubehören an. Brötje-Produkte werden ausschließlich über den Fachgroßhandel („GC Sanitär-und Heizungs-Handels-Contor GmbH“ sowie „Pfeiffer & May-Großhandelsgruppe“) vertrieben, der dann die Belieferung des Fachhandwerks übernimmt.


Familienmitglied: Seit 1999 gehört Brötje zur BAXI GROUP Ltd. – zu einer der größten Unternehmensgruppen für Heizungstechnik in Europa. Zur Baxi-Group gehört auch die SenerTec GmbH, die mit dem Mini-BHKW Dachs der deutsche Marktführer ist. Durch die Übernahme durch Baxi ist Brötje ein Mitglied der „BDR Thermea Gruppe“, die mit über 6.400 Mitarbeitern in ganz Europa einen Jahresumsatz von 1,8 Milliarden Euro erwirtschaftet. Zu BDR Thermea gehören neben Brötje u.a.  De Dietrich, Baxi, Remeha.

Brötje EcoGen Mikro-KWK

BHKW-Neuling: Obwohl die Brötje GmbH auf über 90 Jahre Erfahrung im Bereich Heiztechnik zurückblicken kann, hatte Brötje bis dato noch kein Mini-BHKW im Programm. Das soll sich jetzt ändern. Mit dem EcoGen Mikro-BHKW möchte man mit dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung in den Massenmarkt der Ein- und Zweifamilienhäuser vorstossen. Dazu setzt man auf die Technologie des Stirling-Motors und bedient sich des Know-Hows der BDR Thermea Gruppe.

Mikro-BHKW mit Stirlingmotor

Stirling mit 1,0 kWel: auf der Internationalen Sanitär- und Heizungsmesse (ISH) in Frankfurt am Main stellte Brötje im März 2011 erstmalig offiziell das Mikro-KWK-Systems „EcoGen WGS 20.1“ vor. Das „Herz“ des Erdgas betriebenen Brötje EcoGen WGS ist ein Stirling-Motor, der 5,0 kW Wärme liefert und zugleich 1,0 kW elektrische Energie erzeugt.

Einfamilienhäuser im Visier: Das EcoGen WGS von Brötje wird wie eine herkömmliche Gastherme wandhängend montiert. Hinsichtlich der Leistung und des Platzbedarfs ist das Mikro-KWK für eine große Zahl von Immobilien sowohl im Neubau als auch bei der Anlagensanierung im Gebäudebestand interessant.

Technische Daten EcoGen WGS Mikro-KWK

Bei dem EcoGen WGS 20.1 Mikro-KWK handelt es sich um einen Gas-Brennwertkessel mit integriertem Stirlingmotor zur Wärme- und Stromerzeugung nach dem KWK-Prinzip (Kraft-Wärme-Kopplung). Das Stirling-Heizgerät soll im privaten Bereich genauso einfach zu installieren und zu bedienen sein, wie ein herkömmlicher Gas-Brennwertkessel. Durch die kompakte Bauweise ist das EcoGen Mikro KWK auf den ersten Blick auch nicht von einem herkömmlichen wandhängenden Gas-Brennwertgerät zu unterscheiden.

EcoGen WGS 20.1
AnwendungsbereichEin-/Zweifamilienhäuser
BrennstoffErdgas
Brennstoffverbrauch
MotorFreikolben-Stirlingmotor
Hubraum
Drehzahlbereich
Emissionswerte NOx<33 mg/kWh
Emissionswerte CO33 mg/kWh
Geräuschniveau< 45 dB(A)
elektrische Leistung (Strom)0,3-1,0 kW
(modulierend)
thermische Leistung (Wärme)5,0 kW (bei Bedarf 5,6 bis 15,0 kW zusätzlich durch integrierten Zusatzbrenner)
Stromkennzahl0,20
Wirkungsgrad elektrisch
Gesamtwirkungsgrad92%
Abmessungen (BxHxT)49,0 x 91,0 x 46,9 cm
Platzbedarf (BxT)Wandmontage!
Gewicht134 kg
Vorlauftemperatur
Rücklauftemperatur<60°C
(bei 70°C 0,85 kWel)
Abgastemperatur
Stromanschluss230 Volt, 50 Hz (1 Phase)
BAFA-Zuschuss2.375 €

Zusatzbrenner integriert: Sollte die Wärmeleistung des Stirlingmotors von 5 kW z.B. an klirrend kalten Wintertagen nicht ausreichen, steht als Zusatzwärmeerzeuger eine in das kompakte Gerät integrierte Gas-Brennwerteinheit ein, deren Wärmeleistung stufenlos je nach Bedarf zwischen 5,6 und 15 kW moduliert wird. Gegenüber direkten Wettbewerbern wie dem Vaillant ecoPOWER 1.0 hat der EcoGen von Brötje den Vorteil, dass Wärmetauscher und Zusatzbrenner kompakt in einem Gerät verbaut sind (ecoPOWER drei Geräte!).

Rücklauftemperatur: die elektrische Leistung des EcoGenia abhängig von der Rücklauftemperatur. Die 1,0 kW stehen nur bei Rücklauftemperaturen unter 60°C zur Verfügung. Bereits bei einer Rücklauftemperatur von 70°C leistet der EcoGen nur noch 0,85 kW.

Brötje ISR-Plus

Regelung: Das Brötje Mikro-BHKW kommt mit einer KWK-optimierten Regelungstechnik mit integrierter Netzsynchronisation (ENS). Die System-Regelung „ISR-Plus“ ist im EcoGen WGS 20.1 bereits integriert und umfasst auch das Management des Pufferspeichers zur Laufzeitoptimierung. Damit setzt Brötje die Multilevel-Philosophie auch im Bereich ihres Mikro-BHKW fort. Alle Wärmeerzeuger von Brötje sind mit der ISR-Plus ausgestattet und haben somit einen einheitlichen Konstruktionsaufbau und ein einheitliches Regelungssystem. Ob Brennwertgerät, Pelletskessel, Wärmepumpe oder Solaranlage. Einmal gelernt, ist die Bedienung einer oder mehrerer Anlagen wie auch großer Liegenschaften vom Prinzip her gleich. Unter dem Aspekt der Regelung ist das Brötje-BHKW für den Fachhandel somit schon fast ein „alter Bekannter“.

EcoGen Stirling-Motor

EcoGen Stirling

Verbrennung außerhalb des Motors: Das Herzstück des EcoGen WGS ist ein Stirlingmotor von Microgen. Im Gegensatz zu Zweitakt-, Viertakt-Otto- oder Diesel-Motoren erfolgt die Verbrennung des Kraftstoffes nicht im Motor selbst, sondern in einem mit Erdgas- oder Flüssiggas betriebenen Brenner, der den oberen Teil des Stirling-Motors kontinuierlich erhitzt. Der Stirling-Motor selbst ist hermetisch abgeschlossen. Der Freikolben ist Teil des Generators, der durch diese Bewegung Strom erzeugt.


Leise: Ein Vorteil des Stirlings ist der vergleichsweise geräuscharme Betrieb durch die kontinuierliche externe Verbrennung ohne Explosionen. Eine ordentliche Körperschalldämmung tut ihr übriges, so dass derEcoGen WGS 20.1 mit weniger als 45 dB(A) läuft. Ein leiser Betrieb ist ein nicht zu unterschätzender Faktor in Ein- Zweifamilienhäusern. Im Zweifelsfall ist der Schlafbereich des Hauses nicht weit entfernt vom Aufstellungsort des Mini-BHKWs. Und angesichts eines in Spitzenzeiten „rund-um-die-Uhr“-Betriebs kann ein knatterndes BHKW seinen Betreibern schnell den letzten Nerv rauben.

Viel Wärme, wenig Strom: Das Verhältnis zwischen Strom und Wärme, die Stromkennzahl also, liegt beim EcoGen Stirling-BHKW bei 0,2 (1,0 kWel : 5,0 kWth). Das ist für einen Stirling schon sehr ordentlich, im Vergleich zu einem BHKW mit herkömmlichen Gas-Otto-Motor zeigt das allerdings auch den systembedingten Nachteil des Stirlings. Damit der Stirlingmotor in Schwung kommt, sind immerhin 750°C notwendig! Bei einem Stirling fällt im Betrieb also relativ viel Wärme an, im Verhältnis zu der Bewegungsenergie, die über den Generator in Strom umgewandelt werden kann. Zum Vergleich: das ecoPOWER 1.0 Mikro-BHKW erreicht eine Stromkennzahl von 0,4 (1,0 kWel :2,5 kWth). Bei gleicher Wärmeleistung erzeugt es doppelt soviel Strom.

Microgen Engine Investorenstruktur

Microgen-Stirling:
Das EcoGen Mikro-KWK entsteht in Kooperation mit dem Mutterkonzern Baxi und der Hamburger Schwester Baxi Innotech. Baxi ist Mitglied des Microgen-Konsortiums, das den Stirling-Motor des EcoGen WGS Mikro-KWK bereitstellt. Zum Microgen-Konsortium gehören neben Senertec, Brötje, Baxi auch Remeha, Vaillant und Viessmann. Alle benutzen den gleichen Stirling-Motor, die Steuerung kommt offensichtlich von Siemens Building Technologies. Rund um den Stirling-Motor nutzt jeder Heizungspsezialist dann seine Komponenten der klassischen Gas- und Brennwerttechnik.

EcoGen Arbeitsweise (Video)

Der folgende Brötje-Produktfilm erklärt die Funktionsweise des EcoGen Mikro-BHKW. Das Video erklärt bis 1:44 min das allgemeine Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Richtig interessant wird es dann ab 1:45 min. Wer die einleitenden allgemeinen KWK-Hinweise nicht sehen möchte, kann das Video mit dem Schieber bis 1:45 „vorspulen“.

Im Video wird übrigens das britische EcoGen-Gerät von Baxi gezeigt. Das deutsche Brötje-EcoGen Mikro-BHKW ist an dem Bedienfeld an der Frontseite unten zu erkennen (s. Bild oben).

Pufferspeicher HydroComfort SPS

Kein Stopp-and-Go: Systembedingt dauert der Startvorgang bei einem Stirling einige Zeit, bis der Motor auf Temperatur bzw. auf Leistung kommt. Nach Brennerstart vergehen daher rund sechs Minuten bis zum Erreichen der maximalen elektrischen Leistung. Umso wichtiger ist es, dass das Mikro-BHKW nicht zu oft taktet, also möglichst kontinuierlich durchläuft.


Neuer Pufferspeicher: Um die Anzahl der Start-Stopp-Zyklen des Mikro-BHKW zu verringern und ein optimales Start-Laufzeit verhältnis zu erzielen, wird der EcoGen immer mit dem speziell entwickeltem Pufferspeicher „HydroComfort SPS“ und einer hygienischen Trinkwarmwasserbereitung mit Durchlaufwassermodul (30 l/min Leistung) kombiniert. Der Schichtspeicher basiert auf dem physikalischen Prinzip, dass warmes Wasser leichter als kühleres Wasser ist. Das Pufferspeichersystem lagert die Energie in Schichten, da sich das unterschiedlich temperierte Wasser nach dem Schwerkraftprinzip sortiert und in die entsprechende Temperaturzone gelangt. Der hydoComfort SPS 800 nimmt „überschüssige“ Energie schnell auf, speichert sie lange mit geringen Verlusten um sie dann für den individuellen Bedarf zügig wieder abzugeben.

Pufferspeicher HydroComfort SPS 800 - Bild: Brötje

EcoGen Mikro-BHKW Feldversuch

EcoGen Feldversuch in Musterhaus - Bild: Aktuell Bau

Seit dem 12. Februar 2011 wird das erste serienreife EcoGen WGS Mikro-KWK in einem Musterhaus der Magdeburger Aktuell Bau GmbH (liefert schlüsselfertige Massivbau-Häuser) im Praxistest erprobt. Das 10 Jahre alte Einfamilienhaus steht in der Potsdammer Straße in Königs Wusterhausen bei Berlin und wurde seinerzeit mit Brennwerttechnik und Plattenheizkörpern ausgestattet. Ein Ziel des Feldversuchs ist der Vergleich der Verbrauchs-Erfahrungen aus der Vergangenheit mit den Werten des neuen Mikro-BHKWs. Diese erste EcoGen-Installation bildet den Auftakt für einen bundesweiten Feldversuch, den Brötje in Kooperation mit der Magdeburger Aktuell Bau GmbH durchführt.

Weitere Feldversuche sollen in Kooperation mit diversen Energieversorgern durchgeführt werden.

Zielsetzung der Feldversuche ist u.a. die Maximierung des Systemwirkungsgrads Stirling / Pufferspeicher, die Optimierung der Laufzeit sowie die Erarbeitung einer an die diversen Verbrauchsprofile angepassten Regelstrategie und Optimierung der Reglerfunktionen.

1.000 Euro Zuschuss für E.ON-Kunden: Im Rahmen der Fachmesse ISH Energy in Frankfurt am Main unterzeichneten E.ON und Brötje einen Kooperationsvertrag zur Förderung von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) im Bereich kleinerer Wohnimmobilien. Ab dem Marktstart des ecoPOWER 1.0 am 1. Juni 2011 unterstützt E.ON Kunden, die sich für das Mikro-Heizkraftwerk entscheiden, mit einem Zuschuss in Höhe von 1.000 Euro. Einzige Voraussetzung ist ein Strom- oder Erdgaslieferungsvertrag mit E.ON. Das Förderprogramm soll zunächst bis Ende 2012.

EcoGen Wartung

Normaler Wartungsaufwand: Der Stirlingmotor selbst läuft in einem geschlossenen System und ist daher wartungsfrei. Die geschlossene Bauweise des Stirling lässt keine Verbrennungsrückstände in das Motorinnere gelangen. Zudem gibt es, anders als bei Otto-Motoren, keinen Ölverbrauch und keinen Ölwechsel. Insgesamt entspricht der Wartungsaufwand des EcoGen Mikro-KWK nach Herstellerangaben dem eines Gas-Brennwertgeräts.

EcoGen Preis

Ein offizieller Preis steht derzeit noch nicht fest. In einem internen Papier wurde Ende 2010 ein Preisbereich von 10.000-15.000 Euro für die Gesamtanlage angegeben.

EcoGen Mikro-KWK Vertrieb

Fachhandel: Der Vertrieb des Brötje EcoGen wird in Deutschland wie bei Brötje üblich über die Handelsgruppen von GC Sanitär-und Heizungs-Handels-Contor GmbH und Pfeiffer & May erfolgen.

Brötje will für das Fachhandwerk Seminare für die Stirling Heizgeräte in Theorie und Praxis anbieten. Die Teilnahme an dem Seminar wird Voraussetzung für den Einsatz der Stirling Heizgeräte sein.

Kontakt/Adresse

August Brötje GmbH
August-Brötje-Str. 17
26180 Rastede
Tel: 04402-80-0
info@broetje.de
www.broetje.de

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10 Kommentare

  1. Sehr geehrte Damen , Herren ,

    ich habe ein Einfamilienhaus mit 2 Einliegerwohnungen , Baujahr 1969. gesamtfläche ist 270 qm.
    30 jahre alte Ölheizung im Moment mit einem Ölverbrauch von 8000 Liter pro Jahr.
    Ich plane nun eine Heizungsmodernisierung , und möchte mich bei Ihnen erkundigen , ob Ihr Mini BHKW für mich eine Lösung wäre.
    Gern hätte ich hierzu eine Beratung.
    tel: 06631 301066
    Mobil: 017622361152

    Mit freundlichem Gruss ,

    Heiko Klingenberg
    36304 Alsfeld
    Eichendorffstrasse 10

  2. Sehr geehrte Damen und Herren,

    ich habe ein 1-2 Familenhaus Baujahrt 1928 mit ca. 150m² beheizter Wohnfläche. Ich bekomme in den nächsten Tagen einen Erdgasanschluß und möchte meine Öl-Heizung – 20 Jahre alt- erneuern.
    Durchschnittlicher Ölverbrauch der letzen Jahre 3300l/a und ca. 5000kwh/a Stromverbrauch.
    Seit Mai 2010 habe ich die Warmwasserversorgung getrennt mit einer Dimplex Wärmepumpe (Luft) sichergestellt. Ersparniss gute 1000l Heizöl.
    Die alte Heizung hat eine Leistung von 28 kW wobei die oft taktet und mir etwas überdimensioniert erscheint.
    Könnte Ihr BHKW eine Lösung für mich sein.
    Ich freue mich auf eine Antwort von Ihnen.

    Mit freundlichen Grüßen

    Uwe Kretschmer

  3. Hallo Herr Klingenberg, Hallo Herr Kretschmer,

    der BHKW-Prinz ist eine herstellerunabhängige Info-Seite. Wir verkaufen nichts 😉

    Bedenken Sie aber unabhängig davon bitte, dass das Mikro-KWK von August Brötje GmbH aktuell noch nicht am Markt verfügbar ist. Sobald der Marktstart erfolgt, wäre das Mikro-BHKW dann über die Vertriebskanäle von Brötje (s.o.) zu beziehen.

    LG – der BHKW-Prinz

  4. Sehr geehrte Prinzen,
    bei uns steht die Erneuerung des Heizkessels an – eines Brennwertgerätes von 1991. Aus diesem Anlass denke ich an ein wärmegeführtes MikroBHKW.
    Das Einfamilienhaus – ca.150m² – wird wegen fehlender Erdgasversorgung mit Flüssiggas beheizt und ist im übrigen mit Solarkollektor + 500 l -Boiler und einer Photovoltaikanlage (7,8 kWp) ausgerüstet.
    Verspricht ein BHKW – und wenn ja welches – in diesem Zusammenhang einen sinnvollen Vorteil gegenüber einer neuen Brennwerttherme ?
    Freundlich grüßt – Erhart Grundt

  5. Hallo zusammen,

    ja, dazu habe ich noch nichts gelesen – dabei wäre es sicher eine interessante Frage:
    Können unterschiedliche Systeme zusammen sinnvoll so eingesetzt werden, dass das BHKW nur im der kalten Jahreszeit unter optimalen Bedingungen zum Einsatz kommt?

    Wir haben eine Photovoltaik mit 8,1 KWp und erzeugen mehr KWh/Jahr, als wir verbrauchen und einen Gasverbrauch (Heizung und Warmwasser) von ca. 10.000 KWh pro Jahr. Was, wenn die Einspeisevergütung wegfällt, oder (was sicher früher passieren wird) sich die Einspeisung nicht mehr lohnt, weil die steigenden Stromkosten über der (fixen) Einspeisevergütung liegt.

    Hintergrund:
    Bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit eines Mikro BHKW’s wird hervorgehoben, dass es ausschließlich auf den Wärmebedarf ankommt. Und dann liest man, die Betriebsstunden/Jahr machen die Wirtschaftlichkeit aus. Das Gerät soll möglichst immer laufen um die Wärme zu erzeugen, die aktuell benötigt wird – wobei der Wärmespeicher als Puffer dient und kleinere Schwankungen über kurze Zeiträume (Stunden, vielleicht Tage) ausgleichen helfen kann. Gleichzeitig soll möglichst nicht viel mehr Strom erzeugt werden, wie sofort selbst verbraucht werden kann.
    Der Wärmebedarf ist aber fast immer im Sommer erheblich geringer, als im Winter, jedenfalls ohne Swimmingpool. Leider lassen sich weder Wärme noch Strom in großem Umfang über längere Zeiträume (Monate) wirtschaftlich speichern. Also werden die BHKW-Anlagen so klein bemessen, dass sie bei klirrenden Außentemperaturen zusätzlich eine Heizung (die ja auch kostet) beigestellt bekommen – und trotzdem meist nicht im optimal en Bereich laufen.

    mögliche Lösung:
    Wenn man aber eine Photovoltaikanlage hinzunimmt, dann könnte man mit einem Gasanschluss und einigen Akkumulatoren womöglich seinen Energieverbrauch völlig autark decken und noch mehr für die Umwelt tun.
    Im Winter die benötigte Wärme und Strombedarf per BHKW erzeugen. In der Nacht können einige wenige Akkus aufgeladen werden, um die Spitzenlast tagüber auffangen zu können. Dieses kann hierfür optimal ausgelegt sein und ohne zusätzliche Heizung (Brennwerttechnik o.ä.) ausgestattet sein. Das sollte die Anschaffungskosten erheblich reduzieren.
    Im Sommer das BHKW abschalten (verlängert die Wartungsintervalle und die Lebensdauer), den tagsüber erzeugten Strom verbrauchen und den Rest in einigen wenigen Akkus zur Nacht-Überbrückung des Strombedarfes speichern, Warmwasser elektrisch (aus Photovoltaik) und/oder per Solarkollektoren erzeugen. Bei längeren Zyklen ohne genügend Sonne, kann das BHKW aushelfen.

    Hat das schon mal jemand durchgerechnet?
    Könnte das realistisch sein?
    Was spricht dagegen?

    mit freundlichen Grüßen

    T. Jelicic

  6. @Thomas Jelicic

  7. @Thomas Jelicic;

    sicher. BHKW für den Winter, Solarkollektoren und WP (Wärmepumpe) für den Sommer.
    Nur die Lastbezogene Steuerung ist der Haken. Ich suche noch nach der Steuerung das die WP nur anspringt wenn auch eigener Strom produziert wird (PV-Anlage).
    Das reduziert den Gasverbrauch von März – Oktober gen Null. Zumindest theoretisch.

    Nach meiner Wirtschaftlichkeitsberechnung, incl. Kapital, Zinsen, Energieeinkauf usw. mit Gegenrechnung der Vergütungen für verkauften Strom usw. (BHKW) funktioniert das.

    Einfach mal eine eigene Exel bauen.

    Suche nur noch die Systemsteuerung und den richtigen BHKW Anbieter.

    Daten: Heizlast 10,5 kW, 26000 kWh Wärme, 7500 kWh WW, 10000 kWh Strom (incl. WP mit 9 kW/th)
    Invest: 30000 €, Verbrauch 19000 kWh Gas, Strom über Eigenverbrauch, Rest aus dem Netz.
    Spart uns z.Z. ca. 1200 € Energieeinkauf. Ist aber unterm Strich Kostengleich mit der jetzigen viel zu großen Gasheizung. Spart aber ein drittel an Gas.

    Viel Spaß beim Rechnen, wir machen das schon seit drei Monaten.

  8. jop

  9. na toll;

    sparen und sparen, damit sich der preis wiederum erhöht.!….??!!
    autak vom netzanbieter wird sehr schwer und ist dabei auch ein risiko;
    was wenn sich der gaspreis wiederum verdoppelt…
    nicht nur durch das sparen sonden die GIER des Staates zwingt zu reaktion,
    angeblich sogar noch gefördert ..damit mehr aus dem verbraucher gesaugt wird.

    die schenken uns nix…

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