Blockheizkraftwerke

Um die Leistungsfähigkeit einordnen zu können, spricht man bei kleinen Blockheizkraftwerken von Größenordnungen ab 50 kW (Kilowatt) bis zu 2 Megawatt. In einem Motor werden Gas oder Öl verbrannt und auf diese Weise gleichzeitig Strom und Heizwärme produziert. Als Brennstoff können grundsätzlich Heizöl, Erdgas, Flüssiggas oder Biogas zum Einsatz kommen.

Der Einsatz eines Blockheizkraftwerkes hängt von verschiedenen Parametern ab. Der thermische Wirkungsgrad eines BHKW ist nicht so gut wie bei Heizkesseln. Deshalb wird für die gleiche Wärmemenge mehr Brennstoff benötigt. Durch die Einspeisevergütung der Stromproduktion und den eingesparten Strombezug bei Eigennutzung refinanziert sich dieser Mehraufwand an Brennstoff jedoch.

Einsatzbereich Blockheizkraftwerk BHKWDetails

Blockheizkraftwerke eignen sich für große Mehrfamilienhäuser bis hin zu Siedlungen. Dabei wird die Wärme für die Heizungs- oder Brauchwassererwärmung genutzt. Der Strom kann in das öffentliche Netz abgegeben, das heißt gegen eine entsprechende Einspeisevergütung  verkauft, oder auch selbst genutzt werden.

Grundsätzlich ist die Zahl der jährlichen Betriebsstunden die wichtigste Entscheidungshilfe für den wirtschaftlichen Einsatz eines BHKW. Je nach Größe liegen die Betriebsstunden für den wirtschaftlichen Einsatz eines BHKW bei größeren Anlagen bei 4.500 Stunden/Jahr und bei kleinen Anlagen bei 5.000 Stunden/Jahr. Ein Jahr hat insgesamt 8.760 Stunden. An diesen Zahlen kann ermessen werden, dass die Hürde für die Wirtschaftlichkeit eines BHKW hoch liegt. Während der erzeugte Strom stets an das öffentliche Netz abgegeben werden kann, wird die erzeugte Wärme nicht ganzjährig im Haus benötigt. Deshalb ist die korrekte Dimensionierung des Blockheizkraftwerks ebenso wichtig, wie die Installation von Pufferspeichern, welche die überschüssige Energie zwischenspeichern.

Kosten – und Wirtschaftlichkeit BHKWDetails

Zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit eines Blockheizkraftwers muss grundsätzlich der individuelle Jahreswärmebedarf ermittelt werden. Dazu zählt auch die Ermittlung des täglichen Wärmebedarfs in verbrauchsschwachen Zeiten. Im Idealfall erstellen  Experten eine Grafik, anhand derer die jährlichen Betriebsstunden des BHKW abgelesen werden können, die zum entsprechenden Wärmebedarf passen. Bezüglich der Kosten sind keine allgemeingültigen Aussagen zu treffen, da sie von zu vielen individuellen Faktoren abhängen.

Mikro-BHKW Kraftwerke für zu HauseDetails

Jeder Hausbesitzer kann zum Produzenten von Strom und Wärme werden. Die effiziente und umweltbewusste Technologie der Kraft-Wärme-Kopplung kann parallel Strom und Wärme für die Heizung oder das warme Wasser eines Ein- oder Mehrfamilienhauses erzeugen.

Durch die kombinierte Strom- und Wärmeerzeugung erreichen moderne Mikro-BHKW einen Wirkungsgrad von 80-90 Prozent der eingesetzten Primärenergie, wie zum Beispiel Erdgas. Mikro-BHKW sind besonders für Energieverbraucher geeignet, die ganzjährig viel Strom und Wärme benötigen.

Mini-Blockheizkraftwerke haben eine elektrische Leistung von 15 bis 50 kW. Mikro-Blockheizkraftwerke haben eine elektrische Leistung von 2,5-15 kW. Blockheizkraftwerke mit weniger als 2,5 Kilowatt werden als Nano-Blockheizkraftwerke bezeichnet.

Einsatzbereiche Mikro-BHKWDetails

Mikro-BHKW-Anlagen werden in verschiedenen Leistungsgrößen angeboten. Sie sind für große Ein- und Mehrfamilienhäuser geeignet, ebenso für Hotels, Schwimmbäder aber auch ganze Wohnanlagen und Gewerbebetriebe. Damit die Anlagen wirtschaftlich arbeiten, ist ein hoher Strom- und Wärmebedarf notwendig. Ein Mikro-BHKW sollte 5.000 Stunden pro Jahr im Betrieb sein. Gemessen daran, dass ein Jahr insgesamt 8.760 Stunden hat, liegt Schwelle für die Wirtschaftlichkeit sehr hoch.

In klassischen Einfamilienhäusern kommen BHKW auf nicht mehr als 1.500 bis 2.000 Betriebsstunden. Dabei ist die Nutzung des erzeugten Stroms weniger problematisch. Der Strom kann entweder selbst genutzt oder entsprechend der Einspeisevergütung ins öffentliche Netz abgegeben beziehungsweise verkauft werden.

Anders verhält es sich beim ganzjährigen Wärmebedarf. Während der Heizperiode von Oktober bis April ist der Wärmebedarf vorhanden, so dass die Mikro-BHKW Anlage 20 von 24 Stunden täglich läuft. In den übrigen Monaten besteht der Wärmebedarf hauptsächlich in der Erwärmung des Trinkwassers. Wenn dieser nicht groß genug ist und die Wärme nicht abgenommen werden kann, ist der Einsatz eines Mikro-BHKW unter Umständen nicht angemessen.

Mini-BHKW sind in der Regel auf den Grundenergiebedarf des Hauses ausgelegt. Reicht die Wärmeleistung wegen großer Kälte nicht aus, heizt ein zusätzlicher Kessel nach. Für überschüssige Wärme empfiehlt sich ein Pufferspeicher.

Funktionsweise Mikro-BlockheizkraftwerkDetails

Eine Mikro-BHKW-Anlage funktioniert wie ein klassisches Kraftwerk: Ein Motor treibt einen Generator an. Dabei entstehen parallel Strom und Wärme. Die Kühlung des Motors und die Wärmerückgewinnung der Abgase versorgen die Heizung mit Wärme. Über einen Wärmetauscher wird damit das Heizungs- oder Trinkwasser erwärmt.

BHKW werden entweder über Verbrennungsmotoren, wie beispielsweise einen Kfz-Motor mit Erdgas, Biogas oder Heizöl betrieben. Neuerdings sind auch BHKW mit Stirlingmotoren erhältlich. Dabei findet die Verbrennung im Gegensatz zu Otto-Motoren außen statt. So können Stirling-Motoren nahezu jede Wärmequelle mit hoher Temperatur zur Stromerzeugung nutzen: Pellet- und Holzheizungen oder sogar Sonnenwärme aus Kollektoren.

Die Stromausbeute ist bei Ottomotoren größer als bei Stirling-BHKW. Zwar produzieren Stirling-BHKW mehr Wärme, aber weniger Strom. Strom ist physikalisch jedoch wertvoller als Wärme, so dass der Ottomotor derzeit noch Vorteile bietet.

Teilweise arbeiten BHKW modulierend, das heißt die Wärmeleistung kann je nach Wärmebedarf zwischen etwa 2 und 10 Kilowatt variieren. Dementsprechend passt sich auch die elektrische Leistung  zwischen 0,2 und 1 Kilowatt oder 1 und 5 Kilowatt an. Den Spitzen-Wärmebedarf decken die stromerzeugenden Heizungen in der Regel über einen zusätzlichen Brennwertkessel.

Vor- und Nachteile Mikro-BlockheizkraftwerkDetails

Vorteile Mikro-BHKW:

  • Größere Unabhängigkeit von Energieversorgern durch Selbstversorgung mit Strom und Wärme  
  • Umweltfreundlichkeit, da durch die parallele Strom- und Wärmeerzeugung der Verbrauch an Primärenergieträgern reduziert und die CO2-Bilanz verbessert wird.
  • Refinanzierung der Investition durch die im KWK-Gesetz geregelte Vergütung für jede erzeugte Kilowattstunde Strom eines Mikro-BHKW, die in das öffentliche Netz eingespeist, beziehungsweise verkauft wird. Eine  Strom-Vergütung im Sinne eines KWK-Zuschlags gemäß des KWK-Gesetzes erhält der Betreiber auch für jede erzeugte Kilowattstunde Strom, die der Mikro-BHKW Betreiber selbst verbraucht. Für den selbstverbrauchten Strom ist die Vergütung höher als für den eingespeisten Strom.
  • Flexible Deckung des eigenen Strombedarfs, da modulierende BHKW eine individuelle Anpassung an den Strombedarf ermöglichen.

Nachteile Mikro-BHKW:

  • Hohe Investitionskosten, langer Amortisation-Zeitraum
  • Eine detaillierte Planung der Anlage ist notwendig: Ein Mikro BHKW muss gemessen an den Betriebsstunden kontinuierlich ausgelastet sein. In den Sommermonaten besteht für die erzeugte Wärme oftmals kein Bedarf.
  • Der Betrieb eines Mikro-BHKW kann Geräusche verursachen; eine gute Schalldämmung ist erforderlich
  • Regelmäßige Wartung  (z.B. Ölwechsel)
Förderung und Wirtschaftlichkeit eines Mikro-BHKWDetails

Grundsätzlich ist jedes Projekt individuell zu planen und zu bewerten. Als Richtwerte können Kosten für Mikro-BHKW im Bereich von 15.000 bis 30.000 Euro angenommen werden für Anlagen, die 0,3 bis 1 Kilowatt elektrischer und 5 bis 10 Kilowatt thermische Leistung aufweisen. Für die wirtschaftliche Betrachtung kommen folgende Faktoren in Betracht:

Kann der tägliche Wärmebedarf ermittelt werden?
Liegen monatliche oder jährliche Abrechnungen vor oder wird der Verbrauch von Trinkwasser anhand der im Objekt lebenden Personen ermittelt?
Können die jährlichen Betriebsstunden für die Heizperiode Oktober bis April und für die Sommermonate ermittelt werden?

Mögliche Kostenpositionen:

  • Kosten für den eingesetzten Brennstoff
  • Kosten für mögliche Finanzierung
  • Wartungs- und Instandhaltungskosten
  • Investition für einzelne Kraftwerksmodule
  • Evtl. Umbau von Räumlichkeiten
  • Anschluss von Gas-/Ölversorgung, Stromnetz, Heizungssystem, Regelung und Abgasanlage

Förderungen von BHKW/KWK

Details zur Förderung des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) für Blockheizkraftwerke BHKW

  • Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert nur KWK für den Privathaushalt, die auf der Liste der BAFA-förderfähigen KWK stehen.
  • Es müssen Zwei Anträge gestellt werden. Der erste Antrag muss vor dem Kauf des BHKW gestellt und genehmigt werden und ist für die Zuschuss-Förderung. Der zweite Antrag ist für die Stromeinspeisevergütung und muss nach der Inbetriebnahme des BHKW gestellt werden.
  • Da sich staatliche Förderungen auch im laufenden Kalenderjahr ändern können, sollten die jeweils aktuellen Förderbedingungen vor der Investition eingesehen werden.

Die jeweils gültigen Förderhöhen und Bedingungen können den Opens external link in new windowaktuellen Publikationen entnommen werden.

Üblicher Preis
Unabhängig davon bekommt der BHKW-Betreiber Geld vom örtlichen Energieversorger: Für 3 bis 7 Cent kauft ein Netzbetreiber Privatleuten den BHKW-Strom ab. Jedes Quartal wird der Preis für die Kilowattstunde Strom anhand des Baseloadpreises der Leipziger Strombörse EEX neu ermittelt und vergütet. In der Vergangenheit lag der Durchschnittspreis zwischen 4,0 und 5,5 Cent

Mineralöl- oder Energiesteuerrückerstattung
BHKW für Ein- und Zweifamilienhäuser werden in der Regel mit Erdgas, selten mit Heizöl oder Flüssiggas betrieben. Für diese Brennstoffe zahlt man beim Kauf automatisch eine Energiesteuer (früher: Mineralölsteuer).

Die Energiesteuer wird dem Betreiber eines BKHW erstattet. Jedoch gelten seit Ende 2012 verschärfte Bedingungen:

  • mindestens 10 % weniger Primärenergiebedarf
  • mindestens 70 % Jahresnutzungsgrad

Das bedeutet: Wird ein Gaskessel gegen ein Gas-Blockheizkraftwerk ausgetauscht, muss dieses pauschal 10 Prozent weniger Gas verbrauchen. Der Jahresnutzungsgrad besagt, dass aus 100 kWh Erdgas-Energie mindestens 70 kWh Wärme und Strom erzeugt werden.

Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
Wird Biogas als Brennstoff für das BHKW verwendet, gibt es eine Grundvergütung für Anlagen bis 150 Kilowatt elektrischer Leistung. Darüber hinaus gibt es einen Bonus, wenn anstelle von Mais Gülle eingesetzt wurde.

Die Gegenüberstellung der Positionen verdeutlicht die individuelle Wirtschaftlichkeit eines Mikro-BHKW. Ein BHKW rechnet sich umso mehr, je höher der Wärmebedarf im Sommer ist und je mehr Strom selbst genutzt werden kann.

Tipps zum KaufvertragDetails
  • im Kaufvertrag sollte die Anlage exakt beschrieben werden: Unter anderem Hersteller, Typenbezeichnung der einzelnen Bauteile und eine generelle intensive Beschreibung usw.
  • Der Effizienzgrad in Prozent (inkl. Schwankungsbereich) und die DIN-Norm des Messverfahrens sollten für elektrische, thermische und Feuerungswärmeleistung jeweils angegeben sein.
  • Bei Abschluss eines Vollwartungsvertrages sollte der Hersteller eine Vergütbarkeitsgarantie geben
  • Bei Vorauszahlungen stets eine Bürgschaft vom Hersteller über die Summe dieser Zahlung verlangen
  • Angaben sollten sich stets auf DIN-Normen beziehen und nicht nur ungefähr beschrieben sein
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