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BHKW - Strom und Wärme für nahezu jeden Leistungsbedarf

Blockheizkraftwerke, im folgenden mit BHKW abgekürzt, werden schon lange in großen Heizkraftwerken mit Fernwärmenetzen genutzt. In den letzten Jahren sind die Anlagen immer kompakter und erschwinglicher geworden, sodass nun auch in Gebäuden vor Ort Strom und Wärme erzeugt werden kann. Prinzipiell kann sich heute jeder sein eigenes Mini-BHKW in den Keller stellen und somit nicht nur Wärme, sondern auch Strom produzieren.

Funktionsprinzip BHKW

Dem Funktionsprinzip eines BHKW liegt hauptsächlich die Kraft-Wärme-Kopplung zugrunde. Dies ist ein Jahrzehnte lang bewährtes Prinzip, bei dem ein Verbrennungsmotor mit einem Generator gekoppelt wird. Dabei wird die in Brennstoff enthaltene chemische Energie in thermische und elektrische Energie umgewandelt. Die Abwärme des Herzstücks des BHKW, des Motors, kann dabei für Heizwärme genutzt werden und der erzeugte Strom entweder selbst genutzt oder aber gegen eine Vergütung in das öffentliche Netz eingespeist werden. Die Motoren von BHKW können dabei mit unterschiedlichen Brennstoffen angetrieben werden. BHKW unterscheiden sich sowohl in der verwendeten Technik als auch in Bauweise und Dimensionierung.

Sehr oft werden BHKW mit einem herkömmlichen Otto-Motor betrieben, da sie sehr zuverlässig sind und sich bewährt haben. Prinzipiell können aber auch Stirlingmotoren, Gasturbinen oder auch Brennstoffzellen verbaut werden. Insbesondere die Brennstoffzellen-Technologie hat im Zusammenhang mit BHKW ein enormes Potential.

Dimensionierung

BHKW mit einer elektrischen Leistung zwischen 10 Kilowatt und 2 Megawatt sind in der Lage, zusammenhängende Wohngebiete, Wohnblocks, Gewerbe- und Industriegebiete sowie Gewerbeparks mit Strom und Wärme zu versorgen. Mittlerweile lassen sich auch BHKW mit einer deutlich geringeren Leistung realisieren, um in viel kleinere Einheiten, Doppelhäusern oder Einfamilienhäusern eingesetzt werden zu können. Aus technischer Sicht lassen sich heute nahezu alle Leistungsklassen realisieren.

Speichertechnologien erhöhen das Potential

BHKW, die in Zusammenhang mit einem Wärme- / Kältespeicher betrieben werden, können wesentlich flexibler genutzt werden. In Anbetracht des immer größer werdenden Strombedarfs wird die Nutzung erneuerbarer Energien immer wichtiger. Um die schwankende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien zu kompensieren und auszugleichen, können Speichertechnologien eingesetzt werden um unabhängig vom Betrieb auf die erzeugte Energie zuzugreifen.

Umweltfreundliche Technik

Der wesentliche Vorteil zu herkömmlicher Heiztechnik ist, dass bei der Nutzung eines BHKW nicht nur Wärme sondern auch Strom erzeugt wird. Dadurch sind bei BHKW Effizienzgrade von 90 bis 95 % möglich. Somit wird durch die Nutzung eines BHKW zur Strom- und Wärmeerzeugung auch ein nicht unerheblicher Beitrag zum Umweltschutz geleistet. BHKW können einen großen Beitrag leisten, weniger Kohlendioxid auszustoßen und somit eine CO² ärmere Zukunft zu ermöglichen. „Kinderkrankheiten“ bei der Technik gibt es auch nicht mehr, technische Schwierigkeiten die in der Anfangszeit bestanden gehören heute der Vergangenheit an. BHKW werden immer effizienter.

Durch die Symbiose von Strom- und Wärmeerzeugung sinkt der Brennstoffverbrauch durchschnittlich um etwa 40 %. Derzeit stellt die Kraft-Wärme-Kopplung die effizienteste Methode dar, fossile Brennstoffe zu nutzen. Durch die hohen CO² Einsparungen werden BHKW zudem stärker gefördert als andere Heizungsanlagen.

Wo eignet sich der Betrieb eines BHKW?

Prinzipiell eignet sich der Betrieb eines BHKW überall dort wo ein Wärme- und Strom Bedarf besteht, also theoretisch auch in einem Einfamilienhaus. Hier kommen sogenannte Mini- oder Mikro-BHKW zum Einsatz. Je höher der Wärme- und Strombedarf, desto wirtschaftlicher lässt sich ein BHKW betreiben. Mittelgroße BHKW werden meist von Stadtwerken für die Beheizung von Hallenbädern oder Wohnsiedlungen genutzt. Häufige Nutzungsorte sind weiterhin Wohnanlagen, Gewerbebetriebe, Schulen oder Krankenhäuser. Blockheizkraftwerke eignen sich auch besonders für den Betrieb in Hotels. Da hier das ganze Jahr über erfahrungsgemäß ein hoher Wärme- und Energiebedarf anfällt, können die laufenden Kosten des Hotelbetriebs durch ein BHKW für Hotels deutlich gesenkt werden.

Förderungen

Für die Anschaffung und den Betrieb von BHKW können unter Umständen staatliche Förderungen in Anspruch genommen werden. Bund und Länder stellen hier unterschiedliche Förderungen (Zuschüsse, günstige Kredite oder auch festgeschriebene Vergütungen) zur Verfügung. Hier lohnt es sich in jedem Fall, sich über aktuelle Fördermöglichkeiten zu informieren.

Wirtschaftlichkeit

Die Wirtschaftlichkeit eines BHKW hängt von zahlreichen Faktoren ab. Unter möglichst passenden Bedingungen, bei einer konstanten Wärmeabnahme und einem möglichst hohen Eigenbedarf an Strom und einer entsprechenden Dimensionierung des BHKW sind sehr kurze Amortisationszeiten möglich. Um die Wirtschaftlichkeit eines BHKW zu berechnen müssen verschiedene Nennwerte berücksichtigt werden. Dazu gehören:

  • Technische Ausstattung des BHKW
  • Wärme und Strombedarf
  • Wartungskosten
  • Brennstoffkosten
  • Eventuelle Erlöse durch die Einspeisung von Strom in das öffentliche Netz
  • Ersparnisse durch Förderungen

Um die Wirtschaftlichkeit eines BHKW genau zu bestimmen, muss immer die individuelle Situation, der Wärme- und Strombedarf sowie die Dimensionierung des BHKW berücksichtigt werden. Der im Vergleich zu anderen Heizanlagen meist höhere Anschaffungspreis macht sich aber auf lange Sicht in jedem Fall bezahlt.