Artikel aus Schwimmbad & Sauna 01/02 2009.
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Neben Wärme auch noch den eigenen Strom produzieren - diese Unabhängigkeit von öffentlichen Energieversorgern ist für viele Anreiz zur Anschaffung eines BHKWs.

Effiziente Energienutzung ist in unserer Zeit schwindender Ressourcen ein wichtiges Thema. Umweltschonende Heiztechnik muss jedoch nicht erst neu erfunden werden. Neben Wärmepumpe, Solaranlage & Co. haben sich auch Blockheizkraftwerke bewährt.

Wird in einer Anlage gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt, spricht man von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Geschieht dies in einer kompakten Anlage und nicht in einem Heizkraftwerk, so spricht man von einem Blockheizkraftwerk (BHKW). Mini-BHKWs sind kompakte, anschlussfertige Anlagen. Sie werden im Gebäude wie ein Heizkessel installiert und betrieben, mit dem Zusatzeffekt, dass bei der Wärmeerzeugung gleichzeitig elektrische Energie entsteht. Diese wird entweder selbst genutzt oder gegen Vergütung in das Stromnetz eingespeist. Da Strom und Wärme dezentral dort erzeugt werden, wo sie auch genutzt werden, treten nur minimale Übertragungsverluste auf.

Ein Mini-BHKW besteht aus einem Block mit Kraftmaschine und Generator. In der Kraftmaschine wird die mit dem Brennstoff zugeführte Primärenergie in mechanische Energie umgesetzt. Mithilfe eines Generators wird diese in Strom gewandelt. Die bei der Erzeugung von Strom anfallende Wärmeenergie dient der Beheizung und Warmwasserbereitung in Gebäuden. Die erzeugte Energie wird also effizient genutzt - anders als bei der Stromerzeugung in Großkraftwerken.

Effizienter als Großkraftwerke

Im Vergleich zu gewöhnlichen Großkraftwerken haben BHKWs Wirkungsgrade von etwa 85 bis 90 Prozent. Damit diese Effizienz auch tatsächlich erzielt wird, ist die richtige Auslegung der Anlage von entscheidender Bedeutung. Ein Mini-BHKW sollte möglichst intensiv genutzt werden. Je mehr Strom und Wärme benötigt wird, um so größer sind auch die Einsparungen.

Für den Betrieb wird neben Heizöl auch Erdgas als Brennstoff eingesetzt. Zukünftig werden auch den regenerativen Brennstoffen, wie Rapsöl oder Holzpellets, zunehmende Bedeutung beigemessen.

Klassisches Motor-Blockheizkraftwerk

Als Motor-BHKW wird ein Gerät bezeichnet, das auf Basis des klassischen Motors mit innerer Verbrennung nach dem Otto- oder Dieselprozess arbeitet. Darüber hinaus bietet der Markt auch Stirlingmotor-BHKWs. Der Stirlingmotor basiert auf einem geschlossenen thermodynamischen Kreisprozess, der mit einem gasförmigen Arbeitsmedium betrieben wird. Das Arbeitsgas wird von außen erwärmt und gekühlt. Bei Dampfmotor-BHKWs wird beim Dampfkraftprozess das Arbeitsmedium Wasser im flüssigen Zustand verdichtet und dann bei hohem Druck und unter äußerer Wärmezufuhr erwärmt, verdampft und überhitzt. Bei der Entspannung des heißen Dampfes wird mechanische Arbeit abgegeben. Die mechanische Energie wird zum Antrieb eines Generators genutzt. Dieser Generator ist bei Systemen mit Verbrennungsmotoren über eine Welle mit dem Motor verbunden, wohingegen bei Dampfkraftmaschinen aufgrund von Temperaturdifferenzen durch abkühlenden Wasserdampf ein Kolben hin- und her bewegt wird und dadurch einen Generator antreibt.

Modulierende Betriebsweise

In Sachen Betriebsweise gibt es bei den BHKWs zwei Varianten: Geräte mit konstanter Motorendrehzahl erzeugen immer die gleiche Menge an Strom und Wärme - immer im optimalen Arbeitspunkt. Wärmeanforderungen unterhalb der Nennleistung werden durch Ein- und Ausschalten erfüllt. Ein Mini-BHKW mit modulierendem Betrieb passt seine Motorendrehzahl dem aktuellen Bedarf an, wodurch ein Abschalten aufgrund einer zu geringen Leistungsanforderung vermieden wird. Dieser Typ erzeugt also immer so viel Wärme wie benötigt wird und ermöglicht damit längere Betriebszeiten sowie eine höhere Stromproduktion.

Wirtschaftlich bei hohem Wärmebedarf

Wichtig für die Wirtschaftlichkeit ist eine gleichmäßige Wärmenachfrage. Je mehr Wärme auch im Sommer gebraucht wird, z.B. zur Erwärmung des Schwimmbadwassers, desto wirtschaftlicher ist das Gerät.

Mini-BHKWs sind interessant für viele Hausbesitzer, denn der selbst erzeugte Strom verspricht sowohl eine gewisse Unabhängigkeit von den kommunalen Energieversorgern als auch die Möglichkeit einer zusätzlichen Einnahmequelle.

Einspeisen oder selbst verbrauchen?

Vergleicht man die Gesamtvergütung mit dem durchschnittlichen Preis für den Strombezug, zeigt sich, dass die Vergütung für die Stromeinspeisung deutlich unterhalb der Kosten für den Strombezug liegt. Daher ist es sinnvoll den vom Gerät erzeugten elektrischen Strom selbst zu nutzen und nur den verbleibenden Überschuss in das öffentliche Netz einzuspeisen.

Anders bei BHKWs mit Stromerzeugung aus regenerativer Energie. Hier liegt die Gesamtvergütung zum Teil erheblich über dem Bezugspreis, und es kann lohnender sein, die Gesamtmenge des erzeugten elektrischen Stroms ins öffentliche Netz einzuspeisen.