3. BHKW Deutz MWM G234 - V8   ⇒ 1993 - 2007

Erweiterung der Gasmotoren Anlage 1993

• Die im Betriebsjahr 1993 ausgearbeitete Energie Konzeptstudie ergibt dass die ARA Untermarch ein weiteres Blockheizkraftwerk benötigt.

• Dieses BHKW soll auf die im Ausbauziel erwartete Gasproduktion ausgelegt sein.

• Das erste BHKW eingebaut im Betriebsjahr 1973, welches das Belüftungsgebläse 16 antreibt, wird als Reserve beibehalten.

• Das zweite BHKW eingebaut im Betriebsjahr 1985, das einen Asynchrongenerator 27 kW antreibt, wird weiter in Betrieb bleiben.

Grundlagen für Angeboteingaben

• Die ARA Untermarch braucht für die Energieproduktion ein Blockheizkraftwerk, direktgekoppelt mit Synchrongenerator, Abwärmeverwertung: Motorkühlwasser- und Abgaskreislauf.

• Es wird das  Konzept:  «Magermotor»   angestrebt, damit die Vorschriften der Luftreinhalte Verordnung erfüllt werden.

• Die Verwertung der Abwärme wird zur Deckung der Wärmeenergie, für die Schlammerwärmung und die Gebäudeheizung, genutzt.

• Die Anlage soll zwischen 40% - 100% der Motorenleistung regelbar sein.

• Der Gasmotor muss mit der Drehzahl 1'500 Umdrehungen / Minute betrieben werden.

• Die elektrotechnischen Anlagen entsprechen den Vorschriften des Starkstrom Inspektorates ESTI.

• Die notwendigen kantonalen und eidgenössischen Bewilligungen werden durch die Lieferfirmen eingeholt.

Unser erstes mit Schallschutz ausgestattete BHKW  ⇒  Deutz MWM G234-V8 Gasmotor 1993 - 2007

Blockheizkraftwerk (BHKW) Gasmotor direktgekoppelt mit
Generator 76 kW Deutz MWM G234-V8 Gasmotor
am 05.01.2004

Wartungs- Servicearbeitenarbeiten am BHKW
durch unser Betriebspersonal Deutz MWM G234-V8
am 30.03.2005

Grundlagen Dimensionierung

• Die Gasmotorenanlage wird gemäss Auslegungsziel der ARA Untermarch, die produzierte Klärgasmenge im 24 Stundenbetrieb während 7 Tagen pro Woche, verarbeiten wobei eine Reserve für Spitzentage vorhanden sein wird.

• Gasverwertung Minimum:   20 m³/h

• Gasverwertung Maximum:   50 m³/h

Entwicklung der Gasproduktion

• In der erwähnten «Konzeptstudie Energie» ist die Entwicklung der Gasproduktion seit dem Jahre 1975 analysiert.

• Die Prognose für die Zukunft der nächsten 12 -  15 Jahre ist erstellt.

Feststellungen in der Konzeptstudie:

1. In den Jahren 1975 - 1982 ist die Gasproduktion gleichmässig angestiegen.

2. In den Betriebsjahren 1982 - 1990 steigt die Gasproduktion unregelmässig mit einem Maximum im Jahre 1985 und einem Minimum im Jahre 1987 an.

3. Im Jahr 1991 ist eine spürbare Erhöhung der Gas Produktion zu verzeichnen.

Auswertung und Massnahmen

• In den Betriebsjahren 1982 - 1990 steigt die Gasproduktion unregelmässig mit einem Maximum im Jahre 1985 und einem Minimum im Jahre 1987 an.

• Im Jahr 1991 ist eine spürbare Erhöhung der Gasproduktion zu verzeichnen.

• Die neue Anlage wird also auf die Gasverwertung von 36 - 50 Nm³/h ausgelegt.

• Je nachdem das Ditom: Deutz MWM G227-4 Gasmotor, mit einem Gasverbrauch von 14 Nm³/h, in die Berechnung einbezogen wird oder nicht.

Angebot Vergleich: Der 3 Varianten BHKW

Vorbemerkung: Die Erfahrungen mit den zwei Motoren, veranlassen den Zweckverband, Angebote von der Firma DIMAG einzuholen.

• BHKW Deutz MWM G232-V6 ist seit 1973 - 1997 in Betrieb. Im Ø 6'922 h/Jahr Total: 145'361 Stunden.

• BHKW Deutz MWM G227 4 ist seit 1985 - 1997 in Betrieb. Im Ø 6'252 h/Jahr Total: 50145'361 Stunden.

Folgende 3 Varianten werden angeboten:

• Variante 1:
  ⇒  Gasmotor:  Deutz MWM G234-V8 ⇒  Gasverbrauch: 40.6 Nm³/h ⇒  Aufrüstung Abgasturbolader möglich

• Variante 2:
  ⇒  Gasmotor:  Deutz MWM G234-V12 ⇒  Gasverbrauch: 60.2 Nm³/h

• Variante 3:
  ⇒  2 Gasmotoren: DITOM 3BTG ⇒  Gasverbrauch: 2 x 25.4 Nm³/h

• Alle Angebote:
  ⇒  «Magermotoren»  O₂ Überschuss ⇒  Lambdawert: 1.55

Beurteilung durch den Verbandsvorstand

• Die drei Angebot Varianten liegen kostenmässig sehr nahe beieinander.

• Obwohl Variante 3: Mit zwei DITOM-Aggregaten nur 2% teurer ist als Variante 1: Bietet diese Nachteile im Betrieb und Unterhalt.

• Zwei Motoren ergeben erfahrungsgemäss höhere Wartungs- und Unterhalts Kosten als ein Aggregat.

Der Entscheid ist Variante 1: Die flexibelste Lösung

1. Klärgasverbrauch von 40.6 Nm³/h ist das beste Angebot

2. Optimal auf unsere Gasproduktion von heute und in der nahen Zukunft abgestimmt

3. Das BHKW kann im 24 Stunden Betrieb mit guter Auslastung betrieben werden und erzielt daduch einen hohen Wirkungsgrad

4. Deckt damit den Wärmebedarf der ebenfalls im 24-Stunden Betrieb ist optimal ab

5. Zu grosse Leistungs Reserven wirken sich ungünstig aus

Vergabeantrag am Mittwoch, 14. April 1993

Die Variante 1 stellt für den Anwendungsfall der ARA Untermarch die wirtschaftlichste Lösung dar. Das Ingenierbüro Felix Boecker, dipl. Ing. ETH/SIA empfiehlt ebenfalls diese Variante.

Die Auftrags Bestätigung für die bestellte Variante 1, die Erweiterung der Gasmotorenanlage und somit der Einbau, des dritten Blockheizkraftwerkes in der ARA Untermarch wird am Mittwoch, 14. April 1993 unterzeichnet.

Der Liefertermin für die Gasmotoren Anlage wird auf Mitte Juni 1993 festgelegt.

Die Inbetriebnahme ist am Montag, 9. August 1993.

Typenschild mit den technischen Daten 3. Blockheizkraftwerk

Lieferumfang Magermotor: Aggregat Deutz MWM G234-V8

Konstruktions Merkmale Generator

• Der Generator ist eigenbelüftet

• Bei Gasmotorenbetrieb ist eine Zweilager Ausführung notwendig

• Alle Maschinen besitzen ein geschweisstes Gehäuse, gegossene Lagerschilde und einen grossen Stahlblech Klemmenkasten

• Das Stator/Rotor-Paket ist aus hochwertigen, verlustarmen Dynamoblechen hergestellt

• Sie werden in einer besonderen Vorrichtung unter hohem Druck zusammengepresst und verschweisst

• Auf diese Weise wird eine starre Einheit gebildet, welche extremen Vibrationen und Stosslasten standzuhalten vermag

• Die Rotorlagerung erfolgt durch grosszügig ausgelegte, langlebige Kugellager

• Die komplette Einheit einschliesslich Permanentmagnetrohr ist sorgfältig ausgewuchtet, um einen vibrationsfreien Lauf zu gewährleisten