Heiß - 30.08.18
Normalerweise liefert das Heizgerät im Haus die Wärme und der Strom kommt von einem Kraftwerk (oder einer PV-Anlage). Dabei bleibt jedoch viel Energie ungenützt und geht verloren. Bei der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird die eingesetzte Energie zur Stromerzeugung genutzt und die dabei entstehende Wärme zum Heizen.
Ein Gerät, das Wärme und Strom zugleich zur Verfügung stellt. Foto: ÖkoFEN

Die meisten modernen Energieerzeugungsanlagen produzieren entweder Strom oder Wärme. Aus einem Blockheizkraftwerk (BHKW) gewinnt man beides – und hat als entscheidenden Vorteil noch eine effizientere Nutzung der Energie. In einem konventionellen Kraftwerk gehen etwa 60–70 % der eingesetzten Primärenergie verloren – einerseits als Abwärme, andererseits durch Transportverluste über das Verteilnetz.

Durch die gekoppelte Energieproduktion minimieren sich diese Verluste bei BHKW auf rund 10 %. Das bedeutet, 90 % der Primärenergie kann genutzt werden. Ein Blockheizkraftwerk ist ein kompaktes, kleines Kraftwerk, das in einem etwa kühlschrankgroßen Gehäuse (Block) untergebracht ist und gleichzeitig zur Wärme- (Heiz) und Stromversorgung (Kraftwerk) beiträgt.

Energie doppelt nutzen
Ein BHKW besteht aus einem Motor, einem Generator und dem Wärmetauscher. Der Motor wird mit einem Brennstoff betrieben (z. B. Gas, Öl, Diesel, Hackschnitzel oder Pellets). Die erzeugte Energie wandelt der Generator (bzw. beim Brennstoffzellen-BHKW ein chemischer Prozess) in elektrischen Strom um und die anfallende Abwärme wird durch den Wärmetauscher als Heizenergie brauchbar gemacht.

Je nach Betriebsart unterscheidet man zwischen einem strom-, netz- oder wärmegeführten BHKW. Ersteres findet man meist in Inselnetzen, wo der jeweils benötigte Strombedarf abgedeckt werden muss. Wärmegeführte BHKW sind am häufigsten anzutreffen und kommen zur Erzeugung von Strom und Wärmeenergie vor allem in Ein- und Zweifamilienhäusern sowie kleineren Gewerbebetrieben zum Einsatz.

Beim netzgeführten BHKW gibt eine zentrale Stelle abhängig von der im Gesamtnetz benötigten Strommenge vor, wie viel Energie das BHKW erzeugen soll – mehrere netzgeführte BHKW wirken dank intelligentem Energiemanagement als virtuelles Kraftwerk.

Blockheizkraftwerke sinnvoll nutzen
KWK-Heizanlagen arbeiten effizient und schonen nicht nur die Umwelt, sondern auch den Geldbeutel. Sie senken die Heizkosten und machen bei Eigenstromnutzung unabhängig von Strompreissteigerungen. Voraussetzung für die Effizienz einer Anlage ist allerdings die richtige Dimensionierung. Hier wird meist der Heiz-Grundbedarf abgedeckt, denn produziert das System im Sommer mehr Wärme als benötigt wird (oder der Pufferspeicher schafft), schaltet sich die Anlage ab und produziert auch keinen Strom.

Am effizientesten arbeiten BHKW dann, wenn sie das gesamte Jahr über Strom und Wärme erzeugen. Kleine Haushalte und gut gedämmte Immobilien haben da meist einen zu geringen Energiebedarf. Sie benötigen wenig thermische Energie, daher wird auch zu wenig Strom produziert.

Die Anschaffungs- und Installationskosten für KWK-Anlagen sind im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen deutlich höher. Ist die Anlage aber richtig dimensioniert und sind hohe Laufzeiten garantiert, lohnt sich die Anschaffung. Der Preis kann jedoch nicht pauschal genannt werden, sondern hängt von der Immobilie bzw. der benötigten Leistung sowie der Primärenergie ab. Bei größeren BHKW rechnet man mit einer Amortisationszeit und einer Rendite von 15–15 %, Mini- bzw. Mikro-BHKW amortisieren sich bei einer Rendite von ca. 6–15 % in etwa zehn Jahren.

Mit Holz ökologisch Energie nutzen
Wird ein BHKW mit Biomasse betrieben, so ist es CO2-neutral. Es wird nur so viel Kohlendioxid ausgestoßen, wie beim Wachstum der Pflanzen von diesen aufgenommen wurde. Hackschnitzel- und Pelletsheizungen haben sich da durchgesetzt.

ÖkoFEN aus Österreich bietet hier mit der Pellematic Condens_e mit integriertem Stirlingmotor auch für Sanierungsfälle eine einfache, kompakte und kostengünstige Möglichkeit zur eigenen stromerzeugenden Heizung auch für Einfamilienhäuser an. Eher für größere Einheiten wie Landwirtschaft, Sägewerke (mit Trocknungsbedarf), Hotels oder Nahwärmeanlagen bietet Hargassner aus Österreich seine Hackschnitzel-BHKW an. Holz aus heimischen Wäldern sorgt für geringe Transportwege und bis zu 95 % Gesamtwirkungsgrad für hohe Effizienz.

Größere Unabhängigkeit
Im Gegensatz zur Stromversorgung mit PV- und Windkraftanlagen arbeitet ein BHKW unabhängig vom Wetter. Auch bei Stromausfall sitzt ein BHKW-Betreiber im Hellen und Warmen. Zudem steigert ein BHKW den Wert einer Immobilie. Es ist so klein, dass es sich im Keller anstelle der konventionellen Heizung installieren lässt. Im Betrieb erreicht es lediglich Zimmerlautstärke.

Blockheizkraftwerke mit KWK haben gegenüber anderen Heizsystemen allerdings nicht nur Vorteile. Zuerst muss einmal die höhere Investition gegenüber herkömmlichen Pellets-, Gas- oder Ölheizungen finanziert werden. Danach spart bzw. verdient man allerdings im Laufe der Jahre auch wieder Geld damit.

Wirtschaftlich ist ein BHKW nur dann, wenn es so dimensioniert ist, dass es möglichst selten ein- und ausgeschaltet wird. Überschüssiger Strom kann problemlos eingespeist werden, Überschuss-Wärme kaum. Man ist auch vom Rohstoffpreis abhängig, etwa bei Gas und Öl oder Pellets. Waldbesitzer auf dem Land, die auch Hackschnitzel herstellen können, haben es da langfristig besser. Das Interesse an BHKW ist in Österreich ebenso wie in Deutschland groß. Ungeklärte Rahmen- und Förderbedingungen sorgen allerdings immer wieder für Unsicherheit bei potenziellen Nutzern.

Die Zulassungszahlen in Deutschland zeigen mittlerweile höhere Akzeptanz bei größeren Anlagen, wo auch die wichtige Grundlastabdeckung besser gegeben ist. Für Österreich fordert der Biomasseverband die rasche Umsetzung der geplanten Klima- und Energiestrategie, um erneuerbare Energie in Form von Strom und Wärme längerfristig sicherzustellen. (wos)

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