Was ist ein Blockheizkraftwerk?

30. Juni 2016 | Von | Kategorie: Heizen

Blockheizkraftwerke (BHKW) nutzen das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, um Wärme und elektrische Energie zu erzeugen. Dadurch besitzen sie deutlich höhere Wirkungsgrade als herkömmliche Kraftwerke. Blockheizkraftwerke werden aber nicht nur für Gewerbebetriebe und Wohnsiedlungen genutzt, sondern können auch als Anlage für private Einfamilienhäuser geplant werden. Dann spricht man in der Regel von Mini- oder Mikro-Blockheizkraftwerken.

Ein Blockheizkraftwerk besitzt einen Motor, der einen Generator antreibt und so Strom erzeugt. Die Effizienz eines BHKW beruht auf der gleichzeitigen Nutzung der Wärme, die bei der Stromerzeugung entsteht. Diese Wärme wird mithilfe eines sogenannten Wärmetauschers verfügbar gemacht und kann so für die Heiz- oder Brauchwassererwärmung genutzt werden. Für die gewerbliche Nutzung kann aber auch Prozesswärme erzeugt werden. Zudem ist es möglich, mithilfe von Absorptionswärmepumpen Räume zu klimatisieren.

Der im BHKW erzeugte Strom kann an Ort und Stelle genutzt werden oder aber in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Dafür erhält der Betreiber eine entsprechende Einspeisevergütung.

Blockheizkraftwerke können sowohl mit Verbrennungsmotoren als auch Dampf- oder Stirling-Motoren betrieben werden. Um den Motor anzutreiben, kommen fossile Brennstoffe wie Gas, Heizöl oder Diesel, aber auch alternative Brennstoffe wie Rapsöl, Biogas und Pellets zum Einsatz.

Was sind die Vorteile eines Blockheizkraftwerks?

– Wirkungsgrad von bis zu 95 %: Durch die gleichzeitige Strom- und Warmwassererzeugung sehr hohe Wirkungsgrade und optimale Energieausnutzung.

– lokale Stromerzeugung: Der vom Blockheizkraftwerk erzeugte Strom kann im Haus genutzt werden oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Im letzteren Fall erhält man eine Einspeisevergütung.

– verschiedene fossile, aber auch alternative Energieträger nutzbar: Neben den gängigen Energieträgern Gas, Heizöl und Diesel können in Blockheizkraftwerken auch Rapsöl, Biogas, Biodiesel sowie neuerdings auch Holzpellets genutzt werden.

– verschiedene Größen für Einfamilienhäuser oder kleine Siedlungen: Ein herkömmliches Blockheizkraftwerk kann ein oder mehrere Mehrfamilienhäuser versorgen, während ein Mini- oder Mikro-Blockheizkraftwerk für Einfamilienhäuser geeignet ist.

– staatliche Förderungen: Durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz gewährt der Bund Förderungen in Form von Zuschlägen auf den einspeisten Strom und Steuererleichterungen (zum Beispiel die Erstattung der Mineralölsteuer für den genutzten Brennstoff).

Was sind die Nachteile eines Blockheizkraftwerks?

– hohe Investitionskosten: Ein Blockheizkraftwerk ist im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen teurer.

– möglichst große jährliche Betriebsstundenzahl: Um ein Blockheizkraftwerk wirtschaftlich zu betreiben, ist ein möglichst gleichmäßiger Wärmebedarf das gesamte Jahr hindurch notwendig. Ein BHKW zum Beispiel in Mehrfamilienhäusern und Schwimmbädern ist also sinnvoller.

– relativ unflexibel: Während im Sommer Wärme eventuell ungenutzt bleibt, ist im Winter teilweise ein zusätzlicher Heizkessel für die Deckung von Spitzenlasten nötig.

– hoher Platzbedarf: Entsprechend der Größe des BHKW benötigt es relativ viel Platz. Dieser kann aber zentral in einem speziellen Raum untergebracht werden.

– hoher Lärmpegel: Ein Mini-BHKW erzeugt einen recht hohen Lärmpegel, der als störend empfunden werden kann.

– Fernwärmenetz für Objektverbände: Wird ein BHKW in Objektverbänden genutzt, ist die Einrichtung eines Fernwärmenetzes notwendig.

Was kostet das Blockheizkraftwerk für den Verbraucher?

Die Preise für Blockheizkraftwerke hängen sehr stark von der jeweiligen Technik und vor allem von der Größe des BHKW ab. Je größer die Gesamtleistung eines BHKW ist, desto geringer fallen in der Regel die Kosten pro Kilowattstunde elektrischer Leistung (kWel) aus. Während für ein Groß-BHKW mit über 500 kWel die Preise pro kWel bei unter 500 Euro liegen, muss man für Mini-BHKW mit einem Preis von etwa 1.700 bis 2.000 Euro pro kWel rechnen. Mikro-BHKW für Ein- oder Mehrfamilienhäuser kosten daher mindestens 18.000 bis 20.000 Euro. Größere Anlagen sind dagegen noch deutlich teurer in der Anschaffung.

Hinzu kommen Kosten für die Installation. Ist eine entsprechende Abgasleitung noch nicht vorhanden, muss sie ebenfalls installiert werden. Zudem sorgt die notwendige Schalldämmung für weitere Kosten. Bei einem Objektverband, also mehren an das Blockheizkraftwerk angeschlossenen Häusern, muss außerdem ein Fernwärmenetz installiert werden.

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Für wen lohnt sich ein Blockheizkraftwerk?

Da die effiziente Nutzung eines Blockheizkraftwerks nur bei recht hohem und möglichst gleichmäßigem Wärmebedarf möglich ist, lohnt sich die Anschaffung vor allem für Mehrfamilienhäuser sowie Objektverbände, die auch die gewerbliche Nutzung oder zum Beispiel ein ganzjährig beheiztes Schwimmbad mit einschließen. In Wohnhäusern wird die Leistung meist auf die Höhe des Brauchwasserbedarfs ausgelegt und ein zusätzlicher Heizkessel für Spitzenlasten genutzt.

Die meisten BHKW wurden bisher in größeren Gebäudekomplexen wie Krankenhäusern, Wohnsiedlungen und Schwimmbädern eingesetzt, aber es ist viel Bewegung im Markt und immer mehr Mikro-BHKW, die auch für Einfamilienhäuser geeignet sind, werden entwickelt. Bislang existieren allerdings erst wenige BHKW-Modelle, die die erzeugte Wärmemenge verändern können, also einen „modulierenden Betrieb“ besitzen. Dieser modulierende Betrieb ist vor allem für den Wohnbereich interessant, da häufiges An- und Ausschalten von BHKW zu Effizienzproblemen und einer verkürzten Lebensdauer führen kann.

Sinnvoll ist es, den produzierten Strom vor Ort selbst zu nutzen. Bei großen Anlagen können angeschlossene Gewerbebetriebe für eine entsprechende Nachfrage sorgen, ansonsten kann der Strom aber auch in das öffentliche Netz eingespeist werden.

Je nach Leistung der Anlage benötigt man zudem einen geeigneten Raum, der zusätzlich gedämmt werden sollte, um den durch den Betrieb entstehenden Schallpegel abzumildern. Beim Neubau sollte der Einbau eines BHKW daher schon vom Architekten mit eingeplant werden.

Welche Kosten müssen jährlich für das Blockheizkraftwerk / Brennstoff einkalkuliert werden?

Die Höhe der Brennstoffkosten für den Betrieb eines Blockheizkraftwerkes hängt hauptsächlich von der Art des gewählten Brennstoffs und dem jeweiligen Verbrauch ab. Hierfür sollte man die Preisentwicklung des jeweiligen Brennstoffs heranziehen und vergleichen. Der Brennstoffverbrauch ist allerdings auch abhängig vom jeweiligen Motor. Für eine genauere Kosteneinschätzung sollte man daher einen Experten zurate ziehen und die Leistung sowie Auswahl des BHKW genau auf den eigenen Bedarf anpassen.

Wartung eines Blockheizkraftwerks

Wie oft ein BHKW gewartet werden muss, wird vor allem von dem verwendeten BHKW-Motor und seiner Laufleistung bestimmt. Ein Mikro-Blockheizkraftwerk mit Dampfmotor oder Stirlingmotor ist beispielsweise deutlich wartungsärmer als ein Mini-BHKW mit Ottomotor. Darüber hinaus hängt der Wartungsbedarf aber auch von der Betriebsart ab. Er wird desto höher, je öfter man das BHKW an- und ausschaltet.

Neben der regelmäßigen Wartung wird nach einer bestimmten Laufzeit eine Generalüberholung fällig. Meistens wird sie nach etwa 25.000 Betriebsstunden empfohlen und kostet mindestens 500 Euro.

Wer sich keine Gedanken um die regelmäßige Wartung, nötige Reparaturarbeiten und die Generalüberholung machen möchte, kann einen Vollwartungsvertrag, der all diese Posten umfasst, abschließen. Die Instandhaltungsverträge werden auf Basis der erzeugten Kilowattstunde Strom berechnet und kosten jährlich etwa 5 Cent pro Kilowattstunde.

Weitere Informationen über Blockheizkraftwerke und andere Heizungssysteme finden Sie unter https://www.heizungssysteme.org

geschrieben von: Patrick Thoma

Patrick Thoma

Patrick Thoma ist im Bereich der Erneuerbaren Energien tätig. Er ist Autor und Herausgeber der Seite Photovoltaik.info auf der es um allgemeine Themen der Photovoltaik geht. Ziel der Seite ist es, Themen zu behandeln die einen Interessenten für eine Photovoltaikanlage beschäftigen und diese in einfachen Worten zu erklären.

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