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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Beheizung und/oder
Stromversorgung eines Gebäudes,
insbesondere eines Wohnhauses. Die Erfindung betrifft dabei insbesondere
ein Kraftfahrzeug, das in geeigneter Weise ausgebildet ist, um zur
Beheizung und/oder Stromversorgung eines Gebäudes verwendet werden zu können.
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Die
Stromversorgung und bisweilen auch das Beheizen von Gebäuden erfolgt
bislang regelmäßig von
Großkraftwerken
her. Die meisten Kraftwerke heizen dabei üblicherweise mit Kohle, Öl, Gas,
Kernenergie oder energiereichem Müll Dampfkessel auf. Der hierbei
erzeugte Wasserdampf treibt Dampfmaschinen oder Dampfturbinen an,
welche mit Elektrogeneratoren verbunden sind. Die Elektrogeneratoren erzeugen
Strom, der in das Stromnetz eingespeist wird und über Überlandleitungen
Land, Städte
und Industrie mit Strom versorgt. Bisweilen wird die in den Großkraftanlagen
erzeugte Wärme
als Fernwärme auch
zum Beheizen der Häuser
benutzt. Regelmäßig jedoch
wird die erzeugte Wärme
lediglich an die Umgebung abgegeben. Die Kühlung der Großkraftanlagen
erfolgt hierbei üblicherweise
durch Wasser, welches aus riesigen Kühltürmen als Wasserdampf in die
Atmosphäre
entweicht. Wegen des hohen Kühlwasserbedarfs
werden deshalb die Kraftwerke üblicherweise
an Flüssen
erbaut, meist weit entfernt von Städten oder Industrieanlagen,
die die beim Kühlen der
Anlage anfallende Wärme
nutzen könnten.
Weil diese Wärmeenergie
aber nutzlos in die Atmosphäre abgegeben
wird bzw. zur unerwünschten Erwärmung des
Flusswassers beiträgt,
liegt der Wirkungsgrad dieser Großkraftwerke, also das Verhältnis der
eingebrachten Energie zur genutzten Energie, bei nur ca. 40% und
ist somit äußerst niedrig.
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Um
diese Energieverschwendung einzudämmen und die Umwelt zu entlasten,
wird mit Regierungsprogrammen die dezentrale Stromerzeugung und
Anlagen gefördert,
die auf der Kraft-Wärme-Kopplung
basieren. Weil die Wärme
nur über
kurze Entfernungen rentabel transportiert werden kann, werden diese üblicherweise
als Blockheizkraftwerke bezeichneten Anlagen in unmittelbarer Nähe von Wärmeverbrauchern
aufgestellt, so z. B. in Kellern von Ein- und Mehrfamilienhäusern, an
Wohnblöcken, Industrieanlagen,
in Schul- und Krankenhäusern
und ähnlichen
Gebäuden.
Diese dezentralen Blockheizkraftwerke haben üblicherweise eine Leistung
zwischen 3 kW und mehreren Hundert kW. Weil sie Strom erzeugen und
gleichzeitig die vom Kühlwasser abgegebene
Wärme zum
Heizen verwendet wird, erreichen solche dezentralen Blockheizkraftwerke
einen Wirkungsgrad von etwa 80%. Überschüssiger Strom kann gegen eine
staatlich garantierte Entlohnung in das Versorgerstromnetz eingespeist
werden.
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Solche
Blockheizkraftwerke können
bekanntermaßen
aus einem Verbrennungsmotor, der entweder von fossilen oder nachwachsenden
Kraftstoffen angetrieben wird und die beim Kühlen des Motors anfallende
Wärme zum
Heizen direkt an die Gebäudeheizung
oder an entsprechende Wärmepufferspeicher
abgibt, sowie einem vom Verbrennungsmotor angetriebenen Generator
zur Stromerzeugung bestehen. Solche Blockheizkraftwerke werden bislang allerdings
nur in geringen Stückzahlen
hergestellt, was mit ein Grund für
ihren bislang außergewöhnlich teuren
Preis ist. Wegen der hohen Investitionskosten sollten sie daher
viele Jahre laufen, ohne dass größere Kosten
anfallen. Dies ist bei der begrenzten Lebensdauer von Verbrennungsmotoren
und der zu erwartenden Wartungskosten bislang nicht gegeben. Zum
anderen führen
lange Laufzeiten dazu, dass ältere
Motoren nicht mehr dem neuesten Entwicklungsstand entsprechen, da
hinsichtlich Verbrauchswerten, Lebensdauer und Ölwechselintervallen bei Verbrennungsmotoren
ständig
in immer kürzeren
Intervallen Optimierungen gefunden werden.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur
Beheizung und/oder Energieversorgung eines Gebäudes zu schaffen, die Nachteile
des Standes der Technik vermeiden und Letzteren in vorteilhafter
Weise weiterbilden. Insbesondere soll eine energieeffiziente Beheizung
und Energieversorgung eines Gebäudes mit
hohem Wirkungsgrad erreicht werden, die gleichzeitig kostengünstig und
wartungsfreundlich ist.
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Erfindungsgemäß wird dies
durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch
1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch
10 erreicht. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
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Es
wird also vorgeschlagen, ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb,
der einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor/-generator umfasst,
als Blockheizkraftwerk zur Beheizung und/oder Stromversorgung des
Gebäudes
zu verwenden. Die vom Verbrennungsmotor erzeugte Wärme kann
zur Beheizung des Gebäudes
genutzt werden, während der
vom Elektromotor/-generator erzeugte Strom zur Stromversorgung des
Gebäudes
genutzt oder in das öffentliche
Stromnetz eingespeist werden kann. Derartige Kraftfahrzeuge mit
einem Hybridantrieb werden in großen Stückzahlen gebaut und sind daher kostengünstig im
Vergleich zu herkömmlichen,
in niedrigen Stückzahlen
gebauten Blockheizkraftanlagen. Da neben dem erzeugten Strom auch
die vom Verbrennungsmotor erzeugte Wärme genutzt wird, wird ein
sehr hoher Wirkungsgrad erzielt. Zudem gestalten sich Wartung und
Reparatur sehr einfach, da hierzu in der bekannten Weise lediglich
mit dem Kraftfahrzeug in eine Werkstatt gefahren werden muss, die
für Kraftfahrzeuge
bekanntermaßen
in großer
Dichte vorhanden sind.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird ein Kühlmittelkreis des Hybridantriebs,
insbesondere der Kühlflüssigkeitskreis
des Verbrennungsmotors und/oder ggf. auch des Elektromotors/-generators, unter
Umgehung des Fahrzeugkühlers
an einen Heizungs-Warmwasserkreis des Gebäudes angekoppelt. Dies kann
grundsätzlich
in verschiedener Art und Weise erfolgen. Je nachdem, was für ein Kühlmittel
in dem Kühlmittelkreis
des Hybridantriebs verwendet wird, kann beispielsweise das Kühlmittel
des Hybridantriebs direkt in den Warmwasserkreis der Gebäudeheizung
gespeist, durch diese zirkuliert und aus dem kalten Rücklauf wieder
in den Kühlmittelkreis
des Hybridantriebs zurückgespeist
werden. Um hierbei keine Kompatibilitätsprobleme zu haben, kann vorteilhafterweise
vorgesehen sein, dass im Kühlmittelkreis
des Hybridantriebs dieselbe oder eine ähnliche Kühlflüssigkeit wie im Heizungs-Warmwasserkreis
des Gebäudes
verwendet wird.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann auch vorgesehen sein, dass der Kühlmittelkreis des Hybridantriebs
stofflich getrennt vom Heizungs-Warmwasserkreis gehalten und an
Letzteren lediglich über
einen Wärmetauscher
wärmegekoppelt
ist. Vorteilhafterweise kann beispielsweise das heiße Kühlmittel
aus dem Kühlmittelkreis
des Hybridantriebs durch Kühlschlangen
oder einen anderen geeigneten Wärmetauscher
hindurchgeführt
werden, der im Inneren eines Warmwasserspeichers des Heizungs-Warmwasserkreises
des Gebäudes
angeordnet ist. Hierbei strömt
das heiße
Kühlmittel
aus dem Hybridantrieb sozusagen durch den Warmwasserkessel des Heizungs-Warmwasserkreises
hindurch und heizt das Warmwasser des Heizungswarmwasserkreises
des Gebäudes
auf. Hierdurch kann für
jedes System separat die optimale Kühlflüssigkeit bzw. die optimale Heizflüssigkeit
gewählt
werden, beispielsweise kann im Hybridantrieb eine Kühlflüssigkeit
mit erhöhtem Dampfpunkt
verwendet werden, die auch bei hohen Motortemperaturen nicht zu
kochen anfängt,
während
im Heizungs-Warmwasserkreis mit normalem Wasser gefahren wird.
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Um
das Kraftfahrzeug in einfacher Weise an den Heizungs-Warmwasserkreis
des Gebäudes
anschließen
zu können,
ist vorteilhafterweise am Kraftfahrzeug eine einfach verschließbare Anschlussvorrichtung
zum Anschließen
des Kühlmittelkreises
des Verbrennungsmotors an den Heizungs-Warmwasserkreis des Gebäudes vorgesehen,
deren Verschluss- und/oder Kopplungsmittel in einfacher Weise auch
von wenig kräftigen
Händen
betätigt
werden kann. Die Anschlussvorrichtung ist dabei vorteilhafterweise
derart ausgebildet, dass beim Anschließen des Heizungs-Warmwasserkreises
der Fahrzeugkühler überbrückt wird.
Die hierzu vorgesehene Überbrückungsvorrichtung
kann grundsätzlich
verschieden ausgebildet sein. In Weiterbildung der Erfindung kann
die Anschlussvorrichtung zwei Kupplungsventile umfassen, von denen
ein Abzweigeventil stromauf des Fahrzeugkühlers und ein Rückführventil
stromab des Fahrzeugkühlers
in den Kühlmittelkreis
geschaltet ist. Die genannten Kupplungsventile können bei geeigneter Kühlleitungsführung ggf. auch
zusammengefasst sein, so dass lediglich ein Kupplungskopf, in dem
Vorlauf- und Rücklaufleitungen
zusammengefasst sind, angeschlossen werden muss, wobei der Kupplungskopf
vorteilhafterweise so ausgebildet sein kann, dass er nur in einer
Orientierung aufgesetzt werden kann. Alternativ oder zusätzlich können auch
separate Abzweige- und Rückführventile
vorgesehen sein, die vorteilhafterweise codiert sein können, beispielsweise
durch eine rote und blaue Farbmarkierung, um auszuschließen, dass
der Heizungs-Warmwasserkreis falsch angeschlossen wird.
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In
Weiterbildung der Erfindung können
als Kupplungsventile beispielsweise selbstschließende Schnellkupplungsventile
Verwendung finden, die beim Abkuppeln automatisch schließen und
beim Ankuppeln automatisch öffnen,
wodurch ein Kühlmittelverlust
und/oder Warmwasserverlust vermieden wird. In vorteilhafter Weise
kann die Anschlussvorrichtung für
den Heizungs-Warmwasserkreis am Kraftfahrzeug beispielsweise nach
Art eines Tankdeckels von außen
her zugängig
angebracht sein.
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Um
den Hybridantrieb bei Betreiben als Blockheizkraftwerk zur Beheizung
des Gebäudes nicht
aus dem Fahrzeugtank mit Kraftstoff speisen zu müssen, ist in Weiterbildung
der Erfindung die Kraftstoffzufuhrleitung des Hybridantriebs mit
einem Zusatz-Speiseanschluss versehen, über den vorteilhafterweise
unter Umgehung des Fahrzeugtanks geeigneter Brennstoff aus einer
dem Gebäude
zugeordneten Brennstoffquelle zugeführt werden kann. Dem Zusatz-Einspeiseanschluss
kann vorteilhafterweise eine Absperreinrichtung zugeordnet sein,
die bei Öffnen
des Zusatz-Einspeiseanschlusses gleichzeitig die Kraftstoffleitung
zum Fahrzeugtank hin sperrt und umgekehrt die Kraftstoffversorgung
vom Fahrzeugtank her freigibt, sobald der Zusatz-Einspeiseanschluss
geschlossen wird. Dies kann beispielsweise durch separate Ventile
in der Kraftstoffleitung des Fahrzeugs und einer diesen zu geordneten
Steuereinrichtung erreicht werden: In bevorzugter Weiterbildung
der Erfindung kann auch einfach ein schaltbares Mehrwegeventil vorgesehen
sein, das in einer ersten Stellung die zum Verbrennungsmotor führende Kraftstoffleitung
mit dem zum Fahrzeugtank führenden
Kraftstoffleitungsteil verbindet und den Zusatz-Einspeiseanschluss sperrt und in einer
zweiten Stellung umgekehrt die zum Verbrennungsmotor führende Kraftstoffleitung
mit dem Zusatz-Einspeiseanschluss verbindet und von dem zum Kraftstofftank des
Fahrzeugs führenden
Teil der Kraftstoffleitung abtrennt.
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Grundsätzlich können als
gebäudefeste Kraftstoffquelle
verschiedene Speicher oder Versorgungsleitungen angeschlossen werden.
Beispielsweise kann ein am Gebäude
installierter Heizöltank an
die Kraftstoffleitung des Hybridantriebs angeschlossen werden. Alternativ
oder zusätzlich
kann auch vorgesehen sein, die Kraftstoffzufuhrleitung des Hybridantriebs
mit einer Gasleitung oder einem Flüssiggastank zu kuppeln, wobei
als Gas selbstverständlich
sowohl Erdgas als auch Biogas in Betracht kommt. Die Kraftstoffversorgung
des Hybridantriebs von einer gebäudefesten
Kraftstoffquelle her hat neben dem Umstand, dass im Vergleich zum
begrenzten Fahrzeugtank ein sehr viel größeres Kraftstoffvolumen zur
Verfügung
steht, natürlich
auch den Vorteil, dass beispielsweise Heizöl im Vergleich zu Dieselkraftstoff
sehr viel kostengünstiger
ist, da niedriger besteuert.
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Um
bei Verwendung des Hybridantriebs als Blockheizkraftwerk eine hohe
Energieeffizienz zu erreichen, wird vorteilhafterweise der am Hybridantrieb vorhandene
Elektromotor/-generator als Generator betrieben, der vom laufenden
Verbrennungsmotor angetrieben wird. Der hierbei erzeugte Strom kann
in eine elektrische Gebäudeversorgungseinrichtung, insbesondere
eine am Gebäude
vorhandene Speicherbatterie und/oder in das Gebäudestromnetz eingespeist werden.
Alternativ oder zusätzlich
kann der erzeugte Strom auch in ein Versorgerstromnetz eingespeist
werden, an das das Gebäude
angebunden ist. Zumindest derzeit ist die Abnahme des durch ein
Blockheizkraftwerk erzeugten Stroms zu einem recht hohen Festpreis
staatlich garantiert, so dass insbesondere dann, wenn die erzeugte Strommenge die
im Gebäude
gerade benötigte
Strommenge wie beispielsweise nachts übersteigt, ein Einspeisen in das
Versorgerstromnetz von Vorteil sein kann.
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Um
ein einfaches Einspeisen des vom Hybridantrieb erzeugten Stroms
sicherzustellen, ist in Weiterbildung der Erfindung am Fahrzeug
ein mit dem Elektromotor/-generator gekoppelter Stromanschluss beispielsweise
in Form einer Steckdose vorgesehen, an den ein geeignetes Stromkabel
angeschlossen werden kann, welches mit der gebäudeseitig installierten Elektrizitätseinrichtung
verbunden ist. Vorteilhafterweise ist der fahrzeugseitige Stromanschluss
nach Art eines Tankdeckels von außen her zugänglich.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird hierbei die Einspeisung des Stroms
in die Gebäudeversorgungseinrichtung
und/oder das Versorgerstromnetz in Abhängigkeit eines Ladezustands
einer Fahrzeugbatterie gesteuert. Insbesondere kann hierzu eine Einspeise-Steuervorrichtung
fahrzeugseitig vorgesehen sein, die die Abgabe des am Hybridantrieb
erzeugten Stroms an die gebäudeseitige
Versorgungseinrichtung nur dann zulässt, wenn die Fahrzeugbatterie
hinsichtlich ihres Ladezustands oberhalb eines vorbestimmten Niveaus
liegt. Durch die vorrangige Speisung der Fahrzeugbatterie ist sichergestellt, dass
das Fahrzeug betriebsbereit bleibt. Die genannte Einspeise-Steuervorrichtung
kann hierbei Ladezustandserfassungsmittel aufweisen, die den Ladezustand
der Fahrzeugbatterie messen oder in anderer Weise bestimmen. In
Abhängigkeit
des erfassten Ladezustands wird auch bei Betrieb des Hybridantriebs als
Blockheizkraftwerk zunächst
solange die Fahrzeugbatterie gespeist, bis diese den gewünschten Ladezustand
erreicht hat. Sodann kann der erzeugte Strom vom Fahrzeug abgegeben
und in die gebäudeseitige
Elektrizitätseinrichtung
und/oder das Versorgerstromnetz eingespeist werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird in die Motorsteuerung des Hybridantriebs
eingegriffen derart, dass der Verbrennungsmotor bei Betreiben als Blockheizkraftwerk
in einem Drehzahl- und/oder Drehmomentbereich gehalten wird, in
dem der Wirkungsgrad des Hybridantriebs ein Maximum zeigt. Die Drehzahl
des Verbrennungsmotors kann hierbei in an sich bekannter Weise durch
entsprechende Stelleingriffe am Verbrennungsmotor erfolgen. Um in einem
gewünschten
Drehmomentbereich zu fahren, kann in Weiterbildung der Erfindung
ggf. am Elektromotor/-generator die elektrische Last verändert werden,
um beispielsweise durch eine höhere
Stromentnahme den Lastwiderstand des Generators zu erhöhen.
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Um
den Hybridantrieb in der genannten Weise im Betriebsbereich mit
höchstem
Wirkungsgrad zu steuern, kann die Motorsteuerung des Kraftfahrzeugs
selbst ein entsprechendes Steuerungsmodul beinhalten, so dass von
der Motorsteuerung selbst her in den Blockheizkraftwerksbetrieb
geschalten werden kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass
ein separates Steuerungsmodul an das Fahrzeug angeschlossen wird,
beispielsweise über
die an modernen Fahrzeugen üblicherweise
bereits vorhandenen Busschnittstellen, die bislang beispielsweise zur
Abgasuntersuchung genutzt werden. Ein solchermaßen angeschlossenes, separates
Steuerungsmodul greift in die Motorsteuerung ein bzw. setzt sich
sozusagen über
diese, um den Hybridantrieb bei Betreiben als Blockheizkraftwerk
im gewünschten
Betriebsbereich zu halten.
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Um
das Kraftfahrzeug auch in geschlossenen Räumen, beispielsweise einer
Garage, als Blockheizkraftwerk betreiben zu können, ist in Weiterbildung
der Erfindung ferner vorgesehen, dass an ein Auspuffrohr des Kraftfahrzeugs
eine Ableitung gekoppelt wird, die in die freie Umgebung des Gebäudes führt und
die Abgase aus dem geschlossenen Raum herausführt.
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Weiterhin
kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß auch die Wärme der
Abgase und/oder der Auspuffanlage, insbesondere des Auspuffkrümmers des
Kraftfahrzeugs, zur Erwärmung
des Gebäudeheizungs-Warmwasserkreises
genutzt wird, um die Energieeffizienz weiter zu erhöhen. Dies
kann grundsätzlich
auf verschiedene Art und Weise bewerkstelligt werden. Gemäß einer
einfachen Ausbildung der Erfindung kann die an das Auspuffrohr koppelbare
Ableitung an den Gebäudeheizungs-Warmwasserkreis
und/oder den Kühlwasserkreis
des Kraftfahrzeugs wärmegekoppelt
sein, wobei die Wärmekoppelung
vorteilhafterweise einen geeigneten Wärmetauscher umfaßt. Da die
Temperaturen nach dem Auspuffendrohr jedoch bereits verhältnismäßig niedrig
sind, kann vorteilhafterweise jedoch alternativ oder zusätzlich auch
vorgesehen sein, die Auspuffanlage weiter stromauf, insbesondere
den besonders heißen
Auspuffkrümmer
an den Gebäudeheizungs-Warmwasserkreis und/oder
den letzteren aufheizenden Kühlwasserkreis
des Kraftfahrzeugs wärmetechnisch
anzukoppeln, beispielsweise über
einen geeigneten Wärmetauscher
im Bereich dieses Abschnitts der Auspuffanlage. In vorteilhafter
Weiterbildung der Erfindung kann hierzu beispielsweise die Anschlußvorrichtung,
mittels derer der Gebäudeheizungs-Warmwasserkreis
an den Kühlkreis
des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden kann, an die Auspuffanlage
wärmegekoppelt
sein, beispielsweise können
vom Kühlkreis
abgehende Anschlüsse
vor den Anschlußventilen
in Form von Heizschlangen um den Auspuffkrümmer geführt sein oder durch einen mit
dem Auspuffkrümmer
verbundenen Wärmetauscher
geführt
sein. Optional kann die Wärmekopplung
der Auspuffanlage an den Kühlkreis
für den Fahrbetrieb
des Kraftfahrzeugs abgestellt werden, beispielsweise dadurch, daß nur die
absperrbare Anschlußvorrichtung über die
Abgasanlage geführt
ist, die im Fahrbetrieb mangels angeschlossener Warmwasserleitungen
und/oder mittels Absperrung durch ein geeignetes Ventil im Kühlkreis
des Kraftfahrzeugs sozusagen einen toten Arm bilden kann.
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Je
nach Ausbildung der Abgasanlage kann eine Wärmeankopplung der Abgasanlage
an den Gebäudeheizungs-Warmwasserkreis
und/oder den Kühlwasserkreis
des Kraftfahrzeugs auch erst stromab eines Katalysators oder eines
Rußpartikelfilters vorgesehen
sein, um die Abgastemperatur nicht zu weit stromauf zu sehr abzusenken,
da bekanntermaßen
Katalysatoren und Rußpartikelfilter
ein gewisses Temperaturniveau benötigen, um effizient zu arbeiten.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
und zugehöriger
Zeichnungen näher
erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines Gebäudes mit einer angebauten Garage,
in dem ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb als Blockheizkraftwerk
betrieben wird und hierzu an die Gebäudeheizung, einen Heizöl tank und
eine im Gebäude
befindliche Speicherbatterie angeschlossen wird, und
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2:
eine schematische Darstellung des Hybridantriebs des Fahrzeugs und
dessen Anschlüsse
an die gebäudeseitigen
Versorgungsinstallationen.
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In
der gezeichneten Ausführungsform
gemäß 1 umfasst
das Gebäude 1 eine Ölheizung 2 mit
einem Heizöltank 3,
aus dem in an sich bekannter Weise ein nicht eigens gezeigter Brenner
der Warmwasserheizung 4 gespeist wird. Über diesen Brenner kann beispielsweise
die Grundversorgung sichergestellt werden, wenn das Fahrzeug nicht
zur Verfügung
steht oder wenn die Heizleistung des Fahrzeugs nicht ausreicht.
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Die
Warmwasserheizung 4 umfasst in der gezeichneten Ausführungsform
einen Warmwasserspeicher 5, der gemäß 1 in der
Garage 6 des Gebäudes 1 angeordnet
ist. Es versteht sich jedoch, dass diesbezüglich verschiedene Varianten
möglich sind.
Auch können
verschiedene Kraftstoffe Verwendung finden, beispielsweise anstelle
des Heizöls Gas.
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Wird
das Kraftfahrzeug 7 beispielsweise in Form eines Pkws in
der Garage 6 geparkt, wird es einerseits an den Heizöltank 3 und
andererseits an den genannten Warmwasserspeicher 5 angschlossen. Zudem
wird eine Speicherbatterie, die gebäudeseitig vorgesehen ist, ebenfalls
an das Fahrzeug angeschlossen.
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Wie 2 zeigt,
wird hierbei ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb 8 verwendet,
der einen Verbrennungsmotor 9 und einen damit kuppelbaren Elektromotor/-generator 10 umfasst.
Der Verbrennungsmotor 9 kann hierbei in an sich bekannter
Weise als Zylinderbrennkraftmaschine ausgebildet sein, die selbstzündend oder
fremdgezündet
betrieben und mit verschiedenen Kraftstoffen gespeist werden kann.
Beispielsweise kann ein Dieselverbrennungsmotor 9 Verwendung
finden. Ebenso kann der Elektromotor/-generator 10 verschiedene
Ausbildungen besitzen, beispielsweise als Asynchronmotor ausgebildet
sein. In an sich bekannter Weise wird üblicherweise im Fahrbetrieb
ein solcher Hybridantrieb 8 derart eingesetzt, dass in
der Stadt und bei niedrigen Geschwindigkeiten vorrangig mit dem
Elektromotor 10 gefahren wird, während bei Überlandfahrten oder bei hohen
Geschwindigkeiten der Verbrennungsmotor zugeschaltet wird. Um das
Fahrzeug energieeffizient zu betreiben, ist es hierbei auch bereits
bekannt, den Elektromotor beispielsweise beim regenerativen Bremsen
als Generator zu betreiben, um Energie zurückzugewinnen und in die Fahrzeugbatterie 11 zu
speisen.
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Für den Betriebs
als Blockheizkraftwerk wird der Verbrennungsmotor 9 zunächst an
den Heizöltank 3 angschlossen.
Hierzu ist an der Kraftstoffleitung 12 des Kraftfahrzeugs 7 ein
Zusatz-Einspeiseanschluss 13 vorgesehen, der als Mehrwegeventil ausgebildet
sein kann. Wird der Heizöltank 3 angeschlossen,
wird gleichzeitig die Kraftstoffleitung zum Fahrzeugtank 14 unterbrochen.
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Zum
anderen wird der Kühlmittelkreis 15 zur Kühlung des
Verbrennungsmotors 9 unter Umgehung des Fahrzeugkühlers 16 an
den Warmwasserspeicher 5 der Warmwasserheizung 4 des
Gebäudes 1 angeschlossen.
Hierzu sind in der gezeichneten Ausführungsform kraftfahrzeugseitig
zwei Anschlussventile 17 stromauf und stromab des Kühlers vorgesehen,
die gemeinsam die Anschlussvorrichtung 18 zum Anschließen des
Kühlmittelkreises 15 an
den Warmwasserspeicher 5 bilden. Wie 2 zeigt,
ist hierbei in der gezeichneten Ausführung vorgesehen, dass das
heiße
Kühlwasser
des Hybridantriebs 8 durch eine im Inneren des Warmwasserspeichers 5 verlaufende
Heizwendel 19 geführt
wird, über die
das im Warmwasserspeicher 5 befindliche Warmwasser aufgeheizt
wird.
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Im
Betrieb als Blockheizkraftwerk wird dabei in der gezeichneten Ausführung der
durch den Elektromotor/-generator erzeugte Strom in eine gebäudeseitige
Speicherbatterie 20 gespeist, sofern die Fahrzeugbatterie
einen ausreichenden Ladezustand hat. Hierzu kann die genannte Speicherbatterie 20 über einen
Stromversorgungsanschluss 21 am Kraftfahrzeug 7 an
den genannten Generator 10 angeschlossen werden.
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Im
Betrieb als Blockheizkraftwerk hält
dabei die Motorsteuerung 22 den Hybridantrieb 18 hinsichtlich
Drehzahl und Drehmoment in einem optimalen Arbeitsbereich, um einen
hohen Wirkungsgrad zu erzielen.
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Durch
die Verwendung eines Kraftfahrzeugs mit Hybridantrieb kann ein kostengünstiges,
wartungsfreundliches und energieeffizientes Beheizen des Gebäudes erzielt
werden. Wenn Hybridautos als preisgünstige und energiesparende
Blockheizkraftwerke verwendet werden, kann ein beträchtlicher Beitrag
zum erwiesenermaßen
vorhandenen und staatlich geförderten
Umweltschutz geleistet werden. Weil die Kraftfahrzeuge, insbesondere
auch kleinere Zweitwagen, über
viel mehr Leistung verfügen
als die bislang gängigen
Blockheizkraftwerke, reicht es, genügend Speicherkapazität vorausgesetzt,
beispielsweise durch einen entsprechenden Kessel für Heißwasser,
Batterien für
Strom oder direkte Netzeinspeisungsmöglichkeit, wenn die Kraftfahrzeuge
nur kurze Zeit, z. B. morgens und abends als Blockheizkraftwerk
im Stand arbeiten. Bei herkömmlichen
Blockheizkraftwerken stellt die begrenzte Lebensdauer des Verbrennungsmotors,
der Kundendienst und der häufige Ölwechsel
ein Problem dar. Die hierzu notwendigen Arbeiten müssen von
Fachleuten am Einbauort, im Keller, in der Garage oder sonst vor
Ort und Stelle durchgeführt
werden und müssen
inklusive An- und Abfahrt teuer bezahlt werden. Im Gegensatz hierzu
werden bei einem Kraftfahrzeug diese Arbeiten in immer größer werdenden
Zeitabständen
in der Werkstatt erledigt und wenn das Kraftfahrzeug durch ein neues
ersetzt wird, steht sozusagen automatisch immer ein Gerät nach dem
neuesten Stand der Technik zur Verfügung.