BHKW-Grundlagen – Was Sie müssen müssen
Mit Ihrem Blockheizkraftwerk lassen sich effizient Strom erzeugen und auch noch Wärme. Diese wird vor Ort im Gebäude erzeugt und verbraucht. Dieser Strom kann auch ins Stromnetz eingespeist werden. Auf diese Weise profitieren Sie von günstiger Energie und reduzieren deutlich Ihre Kosten.
Eine solche Anlage hat etwa die Größe eines kleinen Kühlschranks, sie kann aber auch die Dimension von mehreren Kühlschränken haben.
Funktionsweise der BHKW-Heizung
Das BHKW vereint in sich die sonst getrennte Energieerzeugung von Strom und Wärme. Doch wie geschieht das?
Zuerst verbrennt der Motor des BHKW den zugeführten Treibstoff. Dadurch entsteht Abwärme. Diese wird über Kühlkreisläufe, die den Motor und das Abgassystem durchströmen, abgeführt. Der Wärmetauscher macht anschließend die Wärme zum Heizen und zur Trinkwassererwärmung nutzbar.
Gleichzeitig treibt der Motor einen Generator an und dieser erzeugt wiederum Strom.
Ein Blockheizkraftwerk ersetzt nur teilweise eine Heizung
Beim Einbau eines BHKWs wird zusätzlich auch ein Heizkessel installiert. Der Grund dafür ist, dass ein BHKW so ausgelegt wird, dass seine Leistung den größtmöglichen Teil der Wärmegrundlast übernimmt.
Was ist die Wärmegrundlast?
Als Wärmegrundlast wird die Menge an Wärme bezeichnet, die zwischen Herbst bis Frühling mindestens durchgängig erzeugt werden muss.
Das BHKW deckt also den Grundbedarf an Wärme. Kommt es zu Lastspitzen, springt der Heizkessel ein. Lastspitzen entstehen z. B. durch einen erhöhten Wärmebedarf wegen sinkender Temperaturen. Bei Lastspitzen reicht die Leistung des BHKWs nicht mehr aus, dann produziert der Heizkessel die fehlende Wärme.
Würde ein BHKW auch die Lastspitzen abdecken können, wäre dies allerdings nicht mehr rentabel. Deswegen ist ein zusätzlicher Heizkessel notwendig.
Vereinfachtes Schema der Funktionsweise eines Blockheizkraftwerks
Blockheizkraftwerke sorgen nicht für vollständige Unabhängigkeit vom Stromnetz
Ein BHKW erzeugt Strom, wenn auch Wärme gebraucht wird. Demzufolge produziert es nicht immer ausreichend Strom, auch wenn Bedarf dafür besteht. Deswegen muss der benötigte Reststrom vom öffentlichen Stromnetz bezogen werden. Für die Wirtschaftlichkeit eines Blockheizkraftwerks ist ein kontinuierlicher, jährlicher Wärmebedarf unverzichtbar.
Kurz zusammengefasst: Ihr Gewinn durch ein BHKW
Weniger Energieverluste durch kurze Transportwege
Durch die verbrauchsnahe Energieerzeugung verringern sich die Energieverluste, die sonst auf dem Weg vom Erzeuger (z. B. Kraftwerk) zum Verbraucher entstehen.
Reduktion von Treibhausgasen
Die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme führt zu einer Reduktion von Kohlenstoffdioxid.
Staatliche Förderungen sind möglich
Der Staat fördert den Einbau eines BHKW. Zudem gibt es verschiedene Steuervergünstigungen.
Unabhängigere Energieversorgung
Für einmal zugeführte Energie bekommt man zwei Mal Energie in Form von Wärme und Strom raus.
Dauerhafte Energiekostensenkung
Durch den hohen Gesamtnutzungsgrad werden die Energiekosten dauerhaft reduziert.
Gesteigerte Wirtschaftlichkeit
Ein BHKW steigert den Gebäudewert aufgrund seiner Energieeffizienz.
Antriebe, Kraftstoffe, Betriebsweisen
Antriebe und Brennstoffe
Angetrieben werden kann ein BHKW mittels Otto- und Dieselmotoren, Dampf- oder Stirlingmotoren. Ebenso kommen Gasturbinen oder Brennstoffzellen zum Einsatz.
Am verbreitetsten ist die Verwendung von Gas in Verbrennungsmotoren. Auch Kohle, Heizöl und Dieselöl eignen sich als fossile Brennstoffe. Außerdem kann ein BHKW mit nachwachsenden Rohstoffen betrieben werden. dafür eignen sich z. B. Biogas, Pflanzenöl und Holzpellets. Letzteres ist jedoch technisch aufwendiger.
Betriebsweisen –
strom- und wärmegeführte BHKWs
Man unterscheidet zwischen wärmegeführten und stromgeführten Anlagen. Dies bezieht sich nicht auf die eingesetzte Technik, sondern auf die grundlegende Planung eines BHKW.
Bei einem wärmegeführten BHKW orientiert sich die Leistung am Wärmebedarf eines Objektes. Bei einem stromgeführten BHKW richtet sich die Leistung nach dem Strombedarf. Stromgeführte BHKW-Anlagen werden in Deutschland jedoch nicht gefördert.
Kopplung mit Photovoltaik-, Solarthermie- und Wärmepumpen-Anlagen
Eine Kombination von einer Photovoltaikanlage mit einem BHKW ist möglich und kann sinnvoll sein. Nicht verbrauchter Strom kann dabei jeweils ins öffentliche Netz eingespeist und vergütet werden.
Auch die Kombination eines BHKW mit einer Wärmepumpe ist möglich. Jedoch ist dies mit einem hohen technischen Aufwand sowie hohen Investitionskosten verbunden.
Aktuell ist der Betrieb eines BHKW mit einer Solarthermie aus wirtschaftlicher Sicht nicht sinnvoll. Beide Systeme sind auf die Abdeckung der Wärmegrundlast ausgerichtet, sodass sie miteinander konkurrieren würden.
Leistungsbereiche von BHKW
Amortisationszeit und Lebensdauer
Amortisationszeit
Wie schnell sich ein BHKW amortisiert, d.h. ab welchem Zeitpunkt Sie mehr einsparen, als Sie zuvor investiert haben, kann man pauschal nicht sagen.
Dies ist von vielen Rahmenbedingungen abhängig: vom BHKW-Typ, den Anschaffungskosten, der Auslegung des BHKW und auch vom Wetter. Je höher die Kosten des eingesetzten Brennstoffes, umso länger dauert die Amortisation. Bei steigenden Strompreisen verkürzt sie sich. Im besten Fall rentiert sich ein Blockheizkraftwerk nach 4 bis 5 Jahren.
Je mehr Strom eine Anlage erzeugen kann, umso schneller rentiert sie sich. Jedoch muss auch ein ausreichend großer Wärmebedarf vorhanden sein.
Je größer eine BHKW-Anlage ist, umso preiswerter und rentabler ist sie letztendlich unterm Strich. Deswegen lohnen sich BHKW vor allem für Gewerbe und große (Wohn-)Immobilien.
Lebensdauer eines BHKWs
Ein BHKW hält optimal mehr als 80.000 Volllaststunden durch. Letztendlich ist die Lebensdauer einerseits abhängig von der optimalen Auslegung, also einer guten Planung und Berechnung vorab. Andererseits ist sie auch abhängig vom fachgerechten Einbau (der Umsetzung) und der Wartung (optimaler Betrieb des BHKW).
Generell sollte das BHKW so wenig wie möglich an- und abgeschaltet werden, da dies die Lebensdauer verringert.
Der hohe Nutzungsgrad macht ein BHKW so nachhaltig
Der reelle Nutzungsgrad, d.h. die Effizienz eines BHKW, liegt bei 90%. Die Zahl ergibt sich wie folgt: 100% Primärenergie wird zugeführt (z. B. Erdgas). Daraus wird ca. 35% in Strom und ca. 55% in Wärme umgewandelt. Bei dem Umwandlungsprozess der Energien gehen somit nur 10% der verloren.
Hinzu kommt, dass durch die dezentrale Installation deutlich geringere Energieverluste beim Transport des Stroms entstehen.
Zum Vergleich: in einem konventionellen Kohlekraftwerk kommt es bei der Umwandlung der Kohleenergie zu Strom zu Verlusten in Höhe von 64% . Nur ca. 36% der Energie kommen demzufolge als Strom in der Steckdose an. Letztendlich besitzt die Kombination „Strom aus dem Kohlekraftwerk“ und „Wärme durch einen konventionellen Heizkessel“ nur einen Gesamtwirkungsgrad von 56% .
Mit der Energieversorgung mittels BHKW wird somit zum einen die Energie effizienter genutzt. Zum anderen reduziert sich der CO2-Ausstoß durch geringere Energieverluste beim Transport zum Verbraucher.
Kosten und Fördermöglichkeiten
Diese Kosten kommen auf Sie zu
Zuerst entstehen Anschaffungskosten für Planung, Aufbau und Installation durch einen erfahrenen Betrieb. Dabei spielen auch Faktoren, wie Aufstellort, Abgaseinbindungen und eventuelle Umbaumaßnahmen eine Rolle. Überdies variieren die Kosten je nach Auslegung des Blockheizkraftwerks.
Kurzum, der Anschaffungspreis eines BHKW ist abhängig von vielen Faktoren, wie etwa von der Brennstoffart, der Größe und der Antriebsart.
Nach Inbetriebnahme kommen weitere Kosten dazu. Für einen stetigen und sicheren Betrieb benötigt ein BHKW auch Pflege. Die Anlage muss jährlich gewartet werden. Dies kann bis zu acht Prozent der Investitionskosten betragen. Dazu kommen die Brennstoffkosten, die zum Antrieb des BHKW benötigt werden.
Fördermöglichkeiten
Steuerliche Vergünstigungen
Im Bereich der steuerlichen Vergünstigungen von BHKW ist eine Befreiung von der Stromsteuer (§ 9 Abs. 1 StromStG) möglich. Auch die Rückerstattung der Energiesteuer (§ 53 EnergieSTG) kann beantragt werden. Einmal jährlich kann zudem beim Hauptzollamt ein „Antrag auf Steuerentlastung für Stromerzeugung und die gekoppelte Erzeugung von Kraft und Wärme“ gestellt werden. Die Energiesteuererstattung richtet sich hierbei nach der Art des Brennstoffs (bspw. Erdgas 0,55 ct/kWh). Die Einsparung bei der Stromsteuer beträgt 2,05 ct/kWh.
Einspeisevergütung für nicht verbrauchten Strom
Wird mehr Strom erzeugt, als verbraucht wird, kann dieser ins öffentliche Netz eingespeist werden. Sowohl dafür, als auch für selbst verbrauchten Strom erhält man eine Vergütung. Jedoch ist es wirtschaftlich rentabler, den selbst erzeugten Strom auch komplett zu verbrauchen, statt ihn einzuspeisen. Denn: die Erlöse aus der Netzeinspeisung sind nicht so hoch wie die vermiedenen Strombezugskosten.
Krediten oder Tilgungszuschüssen
Zinsgünstige Darlehen vergibt die die KfW-Bankengruppe (Kreditanstalt für Wiederaufbau) für die Finanzierung eines BHKW. Außerdem vergibt das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) Zuschüsse.
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