Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) erzeugt gleichzeitig Strom und Wärme und nutzt dabei die entstehende Abwärme effizient zur Heizung. Das macht es energieeffizienter als herkömmliche Kraftwerke. In diesem Artikel erfahren Sie, was ein BHKW ist, wie es funktioniert und welche Vorteile es bietet.
Blockheizkraftwerke (BHKW) erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme, was zu einer hohen Effizienz von bis zu 90 % führt.
Es gibt verschiedene Größen von BHKWs, von Nano-BHKWs für Einfamilienhäuser bis zu großen Anlagen für die gewerbliche Nutzung.
BHKWs können mit verschiedenen Brennstoffen betrieben werden, einschließlich fossiler Brennstoffe und erneuerbarer Energieträger, was ihre Flexibilität erhöht.
Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist ein Heizkraftwerk, das gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt. Anstatt die Abwärme ungenutzt abzugeben, wie es bei herkömmlichen Kraftwerken der Fall ist, nutzt ein BHKW diese weiter zur Heizung. Der Begriff setzt sich aus den Wörtern ‘Block’, ‘Heiz’ und ‘Kraftwerk’ zusammen und beschreibt somit seine Hauptfunktion: die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme.
Diese Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ermöglicht es, die entstehende Wärme für Heizung und Warmwasser zu nutzen. Durch dieses Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung erreichen BHKWs eine hohe Effizienz und können dort wirtschaftlich eingesetzt werden, wo sowohl Strom als auch Wärme in unmittelbarer Nähe genutzt werden.
Blockheizkraftwerke sind kompakte Anlagen, die durch die Verbrennung von Brennstoffen wie Erdgas oder Heizöl betrieben werden und gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen. Der Prozess beginnt mit der Verbrennung des Brennstoffs in einem Verbrennungsmotor, der einen Generator antreibt und so elektrische Energie erzeugt. Das Verhältnis von erzeugtem Strom zu Wärme liegt typischerweise bei 1 kW elektrisch zu etwa 3 kW thermisch.
Die entstehende Wärme wird in einem Pufferspeicher gesammelt und kann zur Heizung und Warmwasserbereitung genutzt werden. Durch die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung) erreichen BHKWs Wirkungsgrade von 80 % bis über 90 %, was sie deutlich effizienter macht als herkömmliche Großkraftwerke, die etwa 45 % erreichen. Die elektrische Energie kann direkt im Gebäude verwendet oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Die meisten Blockheizkraftwerke (BHKWs) sind wärmegeführt, was bedeutet, dass ihre Größe und Betriebsweise an den Wärmebedarf angepasst sind. Dies macht sie besonders geeignet für Anwendungen mit kontinuierlichem Wärmebedarf. Aufgrund ihrer hohen Effizienz und der Möglichkeit, die erzeugte Wärme direkt vor Ort zu nutzen, stellen BHKWs eine attraktive Option für die dezentrale Energieversorgung dar.
Blockheizkraftwerke gibt es in verschiedenen Größen und Leistungsklassen, um den unterschiedlichen Bedürfnissen gerecht zu werden. Sie reichen von Nano-BHKWs mit einer elektrischen Leistung von unter 2,5 kW bis hin zu großen Anlagen mit bis zu 5 MW.
Diese Vielfalt ermöglicht es, für jede Anwendung die passende Lösung zu finden – sei es für ein Einfamilienhaus, ein Mehrfamilienhaus oder eine gewerbliche Nutzung.
Nano-BHKWs sind speziell für kleine Haushalte und Anwendungen konzipiert und haben eine maximale elektrische Leistung von 2,5 kW. Typischerweise besitzen sie eine elektrische Leistung von etwa 1 kW und eine thermische Leistung von 3 kW. Diese kleinen Kraftwerke nutzen innovative Technologien wie Brennstoffzellen und Stirlingmotoren, um eine hohe Effizienz zu gewährleisten. Zudem sind Nano-BHKWs eine interessante Option für moderne Energiekonzepte. Seit ihrer Markteinführung im Jahr 2010 haben Nano-BHKWs an Popularität gewonnen, da sie eine kompakte und effiziente Lösung für den Energiebedarf kleinerer Haushalte bieten. Durch die Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) können sie sowohl den Wärmebedarf decken als auch Strom erzeugen, was sie zu einer attraktiven Option für Einfamilienhäuser macht.
Mikro-BHKWs sind ideal für größere Mehrfamilienhäuser, Schwimmbäder und Produktionsgebäude. Sie haben eine elektrische Leistung von 2,5 bis 15 kW und ermöglichen es, den erzeugten Strom direkt im Gebäude zu nutzen. Dies senkt den externen Stromverbrauch und reduziert die Abhängigkeit von externen Stromanbietern. Die selbst erzeugte Energie kann somit effizient genutzt und die Energiekosten gesenkt werden. Durch die Anpassung an den spezifischen Energiebedarf großer Gebäude bieten Mikro-BHKWs eine maßgeschneiderte Lösung, die sowohl wirtschaftlich als auch umweltfreundlich ist. Ihre Fähigkeit, sowohl Wärme als auch Strom zu erzeugen, macht sie besonders attraktiv für Anwendungen, bei denen ein kontinuierlicher Energiebedarf besteht.
Mini-BHKWs bieten eine höhere elektrische Leistung von 15 bis 50 kW und sind somit für große Gebäude oder Wohnsiedlungen geeignet. Diese Anlagen sind ideal, um den Energiebedarf großer Strukturen zu decken und gleichzeitig die Effizienz der Energieerzeugung zu maximieren. Die Wärme, die in diesen Anlagen erzeugt wird, kann im Sommer für die Warmwasserbereitung genutzt werden, wodurch sie das ganze Jahr über effizient arbeiten. Durch ihre hohe elektrische Leistung sind Mini-BHKWs eine ausgezeichnete Wahl für große Wohnanlagen oder gewerbliche Gebäude, die einen hohen und kontinuierlichen Energiebedarf haben. Ihre Fähigkeit, sowohl Strom als auch Wärme zu erzeugen, trägt dazu bei, die Energiekosten zu senken und die Abhängigkeit von externen Energiequellen zu reduzieren.
Blockheizkraftwerke können mit verschiedenen Brennstoffen betrieben werden, was sie äußerst flexibel und anpassungsfähig macht. Zu den häufig verwendeten Brennstoffen gehören:
Erdgas
Heizöl
Holz
Biogas
Jeder Brennstoff hat seine eigenen Vor- und Nachteile, die je nach spezifischer Anwendung und den individuellen Anforderungen abgewogen werden müssen.
Die Wahl des richtigen Brennstoffs kann die Effizienz und Umweltfreundlichkeit eines BHKWs erheblich beeinflussen. Während fossile Brennstoffe wie Erdgas und Heizöl weit verbreitet sind, bieten erneuerbare Brennstoffe wie Biogas und Holz eine nachhaltigere Alternative.
Erdgas ist einer der häufigsten Brennstoffe für BHKWs und zeichnet sich durch einen hohen Methananteil von bis zu 99 Prozent aus, was es besonders effizient macht. Trotz seiner fossilen Herkunft hat Erdgas im Vergleich zu anderen fossilen Brennstoffen wie Heizöl und Kohle geringere Treibhausgasemissionen. Biogas hingegen ist eine erneuerbare Energiequelle, die aus der anaeroben Zersetzung organischer Materialien wie Gülle, Bioabfällen und Energiepflanzen gewonnen wird. Es gilt als umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen und kann in BHKWs verwendet werden, um die CO₂-Emissionen weiter zu reduzieren.
Flüssiggas ist eine kompakte und leicht transportierbare Energiequelle, die sich hervorragend für den Einsatz in BHKWs eignet. Es besteht aus einer Mischung von Propan und Butan und wird häufig zur Energieversorgung genutzt. Die Nutzung von Flüssiggas kann flexibel gestaltet werden, da es sowohl für Heizzwecke als auch zur Stromerzeugung verwendet werden kann.
Heizöl ist ein weiterer fossiler Brennstoff, der in BHKWs genutzt werden kann. Es wird aus fossilen Quellen gewonnen und hat einen hohen Energiegehalt. Bio-Heizöl hingegen enthält einen Anteil an regenerativen Materialien, was es zu einer umweltfreundlicheren Alternative macht. Beide Brennstoffe bieten eine zuverlässige Energiequelle für BHKWs, wobei Bio-Heizöl den Vorteil geringerer CO₂-Emissionen hat.
Holz als Brennstoff für BHKWs kann in verschiedenen Formen verwendet werden, darunter Scheite, Briketts, Hackschnitzel und Pellets. Besonders Holzpellets sind genormte Brennstoffe, die eine effiziente Verbrennung gewährleisten. Die Nutzung von Holz kann die CO₂-Emissionen im Vergleich zu fossilen Brennstoffen deutlich reduzieren, da es sich um einen erneuerbaren Energieträger handelt.
Holz bietet eine nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen und kann in BHKWs effizient genutzt werden, um sowohl Wärme als auch Strom zu erzeugen. Diese Flexibilität und die Umweltvorteile machen Holz zu einer attraktiven Option für die Energieversorgung.
Die Einsatzmöglichkeiten von Blockheizkraftwerken (BHKWs) sind vielfältig. Sie können in Einfamilienhäusern, Mehrfamilienhäusern, gewerblichen Anlagen und großen Industrieanlagen eingesetzt werden. Dank ihrer Flexibilität und Effizienz können BHKWs den Gesamtenergieverbrauch eines Haushalts oder einer Anlage reduzieren und so zu niedrigeren Energiekosten beitragen.
Nano-BHKWs sind speziell für den Einsatz in Einfamilien- bis Dreifamilienhäusern konzipiert und können den Energiebedarf dieser kleinen Einheiten effizient decken. Für die Wirtschaftlichkeit eines BHKWs in einem Einfamilienhaus ist ein hoher und regelmäßiger Wärmeverbrauch entscheidend.
Die Erschließungskosten für ein BHKW in einem Einfamilienhaus liegen in der Regel zwischen 1.500 und 3.000 Euro. Eine genaue Kostenabschätzung kann jedoch nur erfolgen, wenn die spezifischen Bedingungen des Gebäudes berücksichtigt werden.
Mikro-BHKWs sind ideal für größere Mehrfamilienhäuser und gewerbliche Gebäude, da sie eine elektrische Leistung von 2,5 bis 15 kW bieten. Sie sind besonders sinnvoll in unsanierten Altbauten und größeren Gebäuden, wo ein hoher Wärmebedarf besteht.
In Neubauten sind BHKWs weniger effizient, da diese Gebäude oft nur einen geringen Wärmebedarf haben. Dennoch können BHKWs im Gewerbe und in Mehrfamilienhäusern den Grundbedarf decken und die Energiekosten durch ihre hohe Effizienz senken. Vor- und Nachteile von Blockheizkraftwerken
Ein großer Vorteil von Blockheizkraftwerken ist ihr hoher Wirkungsgrad. Im Vergleich zu herkömmlichen Kraftwerken, die nur etwa 45 % Effizienz erreichen, können BHKWs Wirkungsgrade von 80 % bis über 90 % erreichen. Dies liegt daran, dass sie die bei der Stromerzeugung entstehende Wärme effizient nutzen, anstatt sie ungenutzt abzugeben. Diese hohe Effizienz ermöglicht es, den Energieverbrauch zu senken und gleichzeitig die Energiekosten zu reduzieren.
Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, sich durch die Nutzung von Mikro-BHKWs oft vollständig selbst mit Strom zu versorgen. Die Kombination von BHKWs mit erneuerbaren Energien kann zudem die CO₂-Emissionen signifikant vermindern und zu einer höheren Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen beitragen.
Jedoch gibt es auch einige Nachteile. Zu den wesentlichen Nachteilen gehören die hohen Anschaffungs- und Installationskosten. Die Nutzung von fossilen Brennstoffen führt außerdem zur Bildung von Treibhausgasen, was einen negativen Einfluss auf das Klima hat.
Trotz dieser Nachteile überwiegen in vielen Fällen die Vorteile, insbesondere durch die hohe Effizienz und die Möglichkeit, erneuerbare Energien zu integrieren.
Die Anschaffungskosten für Mikro-BHKWs liegen zwischen 31.000 und 44.000 Euro, abhängig von Bauart und Leistung. Diese Kosten können durch verschiedene Förderprogramme und finanzielle Anreize reduziert werden. Die Betriebskosten hängen von Faktoren wie dem Strompreis und dem Verhalten der Nutzer ab.
Es gibt verschiedene Fördermöglichkeiten, die bis zu 70 Prozent der förderfähigen Kosten abdecken können. Der KWK-Zuschlag für selbst erzeugten Strom kann bis zu 0,08 Euro pro Kilowattstunde betragen. Zudem können maximal 30.000 Euro förderfähige Kosten für ein BHKW geltend gemacht werden, was bis zu 9.000 Euro Förderung ermöglicht.
Zusätzlich können günstige Darlehen über die KfW und steuerliche Vergünstigungen für die Installation von KWK-Technik in Anspruch genommen werden. Eine Rückerstattung der Energiesteuer für den Brennstoff eines BHKWs kann beim örtlichen Hauptzollamt beantragt werden. Diese Förderungen können alle 10 Jahre für eine Wohneinheit in Anspruch genommen werden.
Die Integration von Photovoltaikanlagen mit BHKWs ermöglicht eine effektive Nutzung von Sonnenenergie, während gleichzeitig Wärme erzeugt wird. Diese Kombination fördert die unabhängige Nutzung von Energie, da der durch die Photovoltaikanlage erzeugte Strom im eigenen Haus verbraucht werden kann.
Obwohl die Wirtschaftlichkeit der Kombination von BHKW und Solarthermie weniger lukrativ ist, bietet sie dennoch eine nachhaltige und umweltfreundliche Lösung zur Energieerzeugung. Durch die Nutzung beider Technologien kann die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen weiter reduziert und die CO₂-Emissionen gesenkt werden.
Es ist ratsam, vor dem Kauf eines BHKWs eine ausführliche Beratung durch Fachbetriebe in Anspruch zu nehmen, um sicherzustellen, dass alle Aspekte wie Schallschutz und Installation berücksichtigt werden. Spezialisierte Fachbetriebe bieten maßgeschneiderte Beratungsdienste an, um die individuelle Eignung und die besten Installationspraktiken für BHKWs zu ermitteln.
Die Installation eines BHKWs kann durch gesetzliche Regelungen und Vorschriften kompliziert werden. Das BHKW muss bei der BAFA, dem Netzbetreiber und der Zollbehörde registriert werden, bevor es in Betrieb genommen werden kann.
Bei größeren Gebäuden kann es nötig sein, eine zusätzliche Heizung zusammen mit dem BHKW zu installieren.
Blockheizkraftwerke bieten eine effiziente und nachhaltige Lösung zur gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme. Durch die Nutzung verschiedener Brennstoffe und die Möglichkeit, erneuerbare Energien zu integrieren, können sie zur Reduzierung der CO₂-Emissionen beitragen und die Energiekosten senken. Sie sind flexibel einsetzbar und eignen sich sowohl für kleine Haushalte als auch für große gewerbliche Anlagen. Die hohen Anschaffungs- und Installationskosten können durch verschiedene Förderprogramme und finanzielle Anreize kompensiert werden. Eine gründliche Beratung und sorgfältige Planung sind entscheidend, um die optimale Lösung für den individuellen Bedarf zu finden. Insgesamt sind BHKWs eine lohnende Investition für eine nachhaltige und effiziente Energieversorgung.
Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) erzeugt gleichzeitig Strom und Wärme, indem es die Abwärme für Heizzwecke nutzt. Dies ermöglicht eine effiziente Energienutzung und senkt die Betriebskosten.
BHKWs können effizient mit Erdgas, Biogas, Flüssiggas, Heizöl und Holz betrieben werden. Diese Vielzahl an Brennstoffen bietet eine flexible Energienutzung.
BHKWs erreichen Wirkungsgrade von 80 % bis über 90 %, während herkömmliche Kraftwerke nur etwa 45 % erzielen. Dies zeigt die höhere Effizienz von BHKWs im Vergleich zu traditionellen Kraftwerken.
BHKWs können durch verschiedene Förderprogramme unterstützt werden, die bis zu 70 Prozent der förderfähigen Kosten abdecken. Zudem gibt es günstige Darlehen über die KfW und steuerliche Vergünstigungen.
BHKWs sind besonders sinnvoll in Gebäuden mit hohem und konstantem Wärmebedarf, wie Einfamilienhäusern, Mehrfamilienhäusern, Schwimmbädern und Produktionsgebäuden. Diese Anwendungen gewährleisten eine effiziente Nutzung der erzeugten Energie.
