1. Einführung in das Thema

Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) erzeugt unter Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) sowohl elektrische Energie (Strom) als auch thermische Energie (Wärme) dezentral nah am Verbraucher. Daraus resultiert ein sehr hoher Primärenergienutzungsgrad von bis zu 95%. Konventionelle Großkraftwerke zur Stromerzeugung erreichen zum Vergleich nur einen Primärenergienutzungsgrad von 30 bis 50%. Somit tragen Blockheizkraftwerke selbst bei Verwertung fossiler Brennstoffe aktiv zur Ressourcenschonung und zum Umweltschutz bei. Durch die dezentrale Erzeugung direkt bei den Verbrauchern werden außerdem die Stromnetze entlastet, was den Ausbaubedarf von Hochspannungstrassen verringert. Die Nutzung eines BHKW als „stromerzeugende Heizung“ kann zudem die Kosten für Wärme und Strom einer Immobilie erheblich senken, die energetische Bewertung der Immobilie für die Einstufung als Kfw-Effizienzhaus sowie den Energiepass verbessern und damit den Wert des Objektes steigern.


Von den KWK Grundlagen bis zur praktischen Anwendung in einem Wohnhaus
(Video: EnergieAgentur.NRW)

Grafische Darstellung der Effizienz und Umwelteigenschaften von KWK

Grafische Darstellung der Effizienz und Umwelteigenschaften von KWK
(Grafik: ASUE e.V. / www.asue.de)


Gesamtwirtschaftliche Bedeutung

Im Gegensatz zu den erneuerbaren Energien wird der Einsatz von BHKW nicht massiv gefördert. Neben vergünstigten Krediten und den allgemeinen Förderangeboten der KfW schreibt der Gesetzgeber lediglich vor, dass Energiekonzerne den Strom von BHKW-Betreibern zum üblichen Marktpreis abnehmen müssen und fördert bei Kleinanlagen jede erzeugte Kilowattstunde mit 5,41 Cent. Daraus resultiert eine Belastung des Stromkunden von 0,126 Cent je kWh, das sind 0,5 Prozent des durchschnittlichen Strompreises in 2013. Die Förderung für erneuerbare Energien beträgt hingegen 5,227 Cent je kWh und ist damit um ein Vielfaches so hoch wie die KWK-Förderung. Diese günstige Bilanz ist nur möglich, da die KWK in BHKW ohnehin eine sehr effiziente und kostengünstige Möglichkeit der Stromerzeugung darstellt und somit keiner massiven Förderung bedarf. Dadurch ist der Einsatz eines BHKW nicht nur für den Betreiber sondern auch für die Volkswirtschaft sehr günstig.

Zusammensetzung des Strompreises im Jahr 2013 (Grafik: BHKW-Infothek mit Daten des BDEW)

(Grafik: BHKW-Infothek mit Daten des BDEW)


Große Vielfalt

Blockheizkraftwerke gibt es in vielen verschiedenen Variationen, wobei BHKW sowohl nach Leistung, nach verwendetem Brennstoff als auch nach der Technik der Energieumwandlung unterschieden werden. Die kleinsten Nano-BHKW Module für Einfamilienhäuser beginnen bei ca. 1 kW elektrischer Leistung, die größten BHKW hingegen haben über 5.000 kW und versorgen über Fernwärmenetze ganze Stadtteile oder Gemeinden. Bei der Einteilung nach der elektrischen Leistung werden Nano-, Mikro- und Mini-BHKW sowie Groß-BHKW mit einer elektrischen Leistung größer 50 kW unterschieden. Hinsichtlich des Brennstoffes sind Erdgas, Flüssiggas, Biogas, Heizöl, Biodiesel, Holzpellets, Hackschnitzel und Wasserstoff vertreten. Bei der angewandten Technik werden Verbrennungsmotoren, Stirlingmotoren, Dampfmaschinen, Brennstoffzellen und Turbinenmodule unterschieden.

Verschiedene BHKW Modelle

BHKW-Modelle von der kleinen Wandtherme bis zur Großanlage für Nahwärmenetze
(Bild: BHKW-Infothek mit Material von Remeha, Vaillant, RMB, SenerTec, Giese und 2G)


Grundlegende Funktion

Nutzung von Wärme und Strom eines Mikro-BHKW (Grafik: ASUE e.V. / www.asue.de)

Nutzung von Wärme und Strom eines Mikro-BHKW
(Grafik: ASUE e.V. / www.asue.de)

Blockheizkraftwerke erzeugen aus der aufgenommenen Primärenergie wie beispielsweise Erdgas sowohl thermische Energie als auch elektrische Energie. In Wohngebäuden wird die thermische Energie für die Beheizung der Räume und die Erwärmung von Trinkwasser genutzt. Bei Bedarfsspitzen erzeugt ein eingebauter oder separater Spitzenlastbrenner weitere Wärme. Da ein BHKW möglichst lange Laufzeiten erreichen soll und der Einsatz des Spitzenlastbrenners nur nachrangig erfolgen soll, wird in einem Pufferspeicher Wärme auf Vorrat gespeichert. Auf der elektrischen Seite wird das BHKW in die Stromverteilung des Hauses eingebunden. Der vom BHKW günstig erzeugte Strom wird vorrangig im Haus selbst verbraucht. Nur wenn vom BHKW weniger Strom erzeugt wird, als in dem Moment verbraucht wird, wird aus dem öffentlichen Stromnetz zusätzliche Energie bezogen. Erzeugt das BHKW mehr Strom als im Objekt verbraucht wird, wird der überschüssige Strom in das Netz eingespeist, wofür der BHKW Betreiber eine Vergütung erhält.

Von der Theorie zur Praxis

Nach diesen ersten Informationen sind Sie bestens über die Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung und ihre Vorteile informiert. Vor der Entscheidung für ein BHKW sollten Sie sich jedoch auch über die verschiedenen technischen Konzepte, die angebotenen BHKW Modelle sowie Grundlagen der Planung und Wirtschaftlichkeitsberechnung informieren. Auf den folgenden Seiten möchten wir Sie über die Funktionsweise, Wirtschaftlichkeit, Einbindung, Planung und Auswahl eines passenden BHKW bis hin zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes unterstützen.


Nano-BHKW als stromerzeugende Heizung
(Video: www.erdgas.info)


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