Blockheizkraftwerke
Strom und Wärme für Zuhause mit KWK-Anlagen
In großen Kraftwerken bleibt die bei der Stromerzeugung entstehende Wärme meist ungenutzt und führt so zu hohen Energieverlusten. Deshalb liegt der Wirkungsgrad von fossilen Kraftwerken nur zwischen 30 und 40 Prozent. Mit Blockheizkraftwerken hingegen können Werte von bis zu 95 Prozent Gesamtwirkungsgrad erreicht werden. Das liegt an der Kraft-Wärme-Kopplung der Anlagen, die dafür sorgt, dass die entstehende Wärme der Stromerzeugung gespeichert wird und zum Heizen verwendet werden kann. Neben Blockheizkraftwerken, die in großen Gebäudekomplexen, wie Krankenhäusern oder Siedlungen eingesetzt werden, gibt es mittlerweile auch kleinere Abstufungen, die den Einsatz von Blockheizkraftwerken auch für private Haushalte zuhause möglich macht. Wird ein BHKW mit regenerativen Rohstoffen, wie Biogas, Pflanzenöl oder Holz betrieben, sind sie besonders umweltfreundlich.
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Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung
Durch das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt. Hierzu wird die Abwärme, die bei der Stromerzeugung produziert wird, nicht an die Umwelt abgegeben, sondern über Wärmeübertrager gespeichert. Dadurch werden deutlich höhere Wirkungsgrade erreicht als bei der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme. Große Kraftwerke können ebenfalls nach dem KWK-Prinzip funktionieren, allerdings geht auf dem Weg zum Verbraucher wieder viel Energie verloren. Deshalb sind kleinere Blockheizkraftwerke von Vorteil, denn sie stehen direkt beim Verbraucher zuhause, meistens im Keller. So entsteht nur ein äußert geringer Energieverlust und bis zu 95 Prozent der Primärenergie können tatsächlich genutzt werden. Dementgegen erreichen herkömmliche Kraftwerke oft nur einen Wirkungsgrad zwischen 30 und 40 Prozent.
Blockheizkraftwerk – was ist das?
Die Funktion eines Blockheizkraftwerkes (BHKW) ist es, Strom und Wärme zu generieren. Dazu wird ein Brennstoff verbrannt. Die Bewegungsenergie wird dann zu einem Generator gespeist, wo Strom erzeugt wird. Die dabei entstehende Wärme wird durch Wärmeübertrager in den Wärmespeicher geleitet. Dort gespeichert, kann die Wärme von der Heizung genutzt werden oder warmes Wasser aufbereiten.
In Einfamilienhäuser kommen meist Blockheizkraftwerke mit Erdgas, Flüssiggas oder Öl zum Einsatz. Die BHKWs können aber auch mit Brennstoffzellen oder natürlichen Rohstoffen, wie Holz (z. B. Pellets oder Hackschnitzel) betrieben werden.
Wärmegeführtes oder stromgeführtes BHKW – Was ist der Unterschied?
KWK-Anlagen, die darauf ausgelegt sind, möglichst viel Strom zu erzeugen, bezeichnet man als stromgeführte Anlagen. Diese bilden allerdings nur die Ausnahme unter den Blockheizkraftwerken. Sinnvoll sind die stromgeführten BHKWs nur, wenn die Anlagen mit nachwachsenden Rohstoffen betrieben und der entstehende Strom nach dem Erneuerbare Energien Gesetz vergütet werden kann. Häufiger zum Einsatz kommen wärmegeführte Heizkraftwerke. Deshalb ist die Größe und Betriebsweise des Hauskraftwerkes abhängig vom jeweiligen Wärmebedarf der Verbraucher.
Die verschiedenen Betriebsarten von BHKWs
Zur Energiegewinnung in Blockkraftwerken gibt es verschiedene Methoden. Ähnlich wie bei einem Dieselmotor im Auto, kann die Energie mit einem Verbrennungsmotor und fossilen Brennstoffen gewonnen werden. Die Wärme- und Stromerzeugung mit BHKWs kann aber auch durch das Verbrennen von nachhaltigen Rohstoffen, in Form von Pellets oder Hackschnitzeln, erfolgen. Zudem ist die Energieerzeugung mit einem BHKW und Brennstoffzellen möglich. Hier findet keine Verbrennung statt, sondern eine chemische Reaktion.
Gasbetriebenes BHKW mit Verbrennungsmotor
Blockheizkraftwerk mit Stirlingmotor
KWK-Anlage mit Brennstoffzelle
Pellet BHKW
Mini-, Mikro- und Nano-Blockheizkraftwerke – Diese Leistung steckt dahinter
|
Bezeichnung |
Leistung |
Einsatzgebiete |
|---|---|---|
|
Mini-Blockheizkraftwerk |
10 bis 50 Kilowatt |
Wohnanlagen, Hotels, Schwimmbäder, Wohnkomplexe |
|
Mikro-Blockheizkraftwerk |
2,5 bis 10 Kilowatt |
Mehrfamilienhäuser, Reihenhaussiedlungen |
|
Nano-Blockheizkraftwerk |
Weniger als 2,5 Kilowatt |
Einfamilienhäuser und kleine Mehrfamilienhäuse |
Blockheizkraftwerk für Ein- und Mehrfamilienhäuser
Ein BHKW ist keine günstige Anschaffung und lohnt sich nicht für jedes Zuhause. Der Einsatz lohnt sich nur bei einer hohen Laufzeit der KWK-Anlage. Als Verbraucher mit privatem Blockheizkraftwerk profitiert man von der Unabhängigkeit von Konzernen. Bei einem über das Jahr gleichmäßigen und hohen Wärmebedarf kann man zudem Geld sparen. Das BHKW für zuhause muss aber nicht nur zum Eigenbedarf verwendet werden, sondern kann auch gegen Einspeisevergütungen in das öffentliche Netz abgeführt werden. Für Einfamilienhäuser und kleine Mehrfamilienhäuser ist die Leistung eines Nano-Blockheizkraftwerkes ausreichend. Bei größeren Mehrfamilienhäusern sollte die Wahl auf ein Mikro-Blockheizkraftwerk fallen.
Lohnt sich ein BHKW für Zuhause?
Ob sich ein Blockheizkraftwerk für zuhause lohnt, ist von Fall zu Fall unterschiedlich. Gemeinsam mit einem Installateur wird zunächst ein individuelles Lastenprofil erstellt, das Ausschluss über den Wärmebedarf des Haushaltes gibt. Anhand verschiedener Berechnungen wird die Größe des BHKWs errechnet und wie viele Stunden es in Betrieb sein muss, damit es rentabel ist.
Zur Bewertung, ob sich ein Blockheizkraftwerk lohnt, sollte die Wirtschaftlichkeit immer an erster Stelle betrachtet werden. Zentrale Fragen, die es bei der Beurteilung eines BHKW für zuhause zu beantworten gilt, sind:
Wie hoch ist der Wärmebedarf?
Wie hoch ist der Strombedarf?
Welcher Wirkungsgrad wird mit der Anlage erreicht?
Wie lange dauert die Amortisation der anfänglichen Blockheizkraftwerk Kosten?
Bei diesen und weiteren Fragen rund um das Thema Strom im Saarland stehen wir Ihnen gerne beratend zur Seite.
