Blockheizkraftwerk: Strom und Wärme selbst erzeugen
Ein Blockheizkraftwerk erzeugt Strom und Wärme gleichzeitig und ist, je nach Größe, auch für Einfamilienhäuser interessant. Wie ein BHKW funktioniert, mit welchen Brennstoffen es betrieben werden kann und was Sie über Kosten und finanzielle Förderungen wissen sollten.
Was ist ein Blockheizkraftwerk und wie funktioniert es?
Ein Blockheizkraftwerk, kurz BHKW, macht sich die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zu Nutze und erzeugt aus einem Brennstoff Strom und Wärme für Heizung und die Warmwasserversorgung. Durch den doppelten Nutzen haben Sie einen extrem hohen Wirkungsgrad. Die Kraftwerke gibt es sowohl in großer Form für die Versorgung ganzer Stadtviertel als auch als kompakte, Mini-, Mikro- oder Nano-BHKW für private Ein- und Mehrfamilienhäuser.
Kern der Funktionsweise eines BHKWs ist ein Verbrennungsmotor. Anders als bei einem Auto, wird die durch die Verbrennung eines Kraftstoffs erzeugte Energie allerdings nicht für die Beschleunigung auf der Straße genutzt, sondern für den Antrieb eines Generators zur Stromerzeugung. Die bei der Verbrennung entstehende Wärme dient dem Betrieb der Heizung und der Warmwasseraufbereitung. Strom und Wärme entstehen dabei ungefähr in einem Verhältnis von 1:3 – bei einem Kilowatt elektrischer Leistung stehen der Heizung etwa drei Kilowatt thermische Leistung zur Verfügung.
Welche Arten von BHKW gibt es?
Blockheizkraftwerke werden zum einen nach der Höhe der elektrischen Leistung klassifiziert und sind entsprechend für unterschiedliche Objekte geeignet:
- Heizkraftwerke ab 5 Mega-Watt für ganze Stadtviertel
- (Groß-)BHKW mit 50 kW bis 5 MW für Wohnblöcke, Industrie und öffentliche Gebäude
- Mini-BHKW mit 15 bis 50 kW für kleinere Gewerbeflächen und Mehrfamilienhäuser
- Mikro-BHKW mit 2,5 bis 15 kW für Ein- bis Mehrfamilienhäuser
- Nano-BHKW bis 2,5 kW für Ein- bis Zweifamilienhäuser
Die kleinsten Blockheizkraftwerke sind noch relativ neu am Markt, können aber die Grundversorgung für Strom, Heizung und Warmwasser eines Einfamilienhauses gut decken.
Brennstoffe und Technologien für das Blockheizkraftwerk
Ein zweites Unterscheidungsmerkmal bei BHKWs ist der Brennstoff, der verwendet wird.
BHKW mit Gas
Hier ist die Funktionsweise ähnlich zu einem Diesel-PKW: Der mit Erdgas betriebene Motor setzt chemische in mechanische Energie um und erzeugt über einen Generator Strom. Die dabei entstehende Wärme wird für Heizung und Warmwasser genutzt. Da Gasheizungen weit verbreitet und somit vielerorts ein Gasanschluss vorhanden ist, gehört ein mit Gas betriebenes Blockheizkraftwerk zu den am häufigsten zu findenden Geräten. Sie können dabei entscheiden, ob Sie Gas aus fossilen oder aus erneuerbaren Quellen nutzen möchten. In beiden Fällen gilt die Verbrennung als sauber und die Effizienz des BHKWs als hoch.
BHKW mit Heizöl
Wer (noch) eine mit Öl betriebene Heizungsanlage sein Eigen nennt, kann diese durch ein ölbetriebenes BHKW ergänzen. Aufgrund der relativ hohen Kosten und des Lageraufwandes, lohnt sich die komplette Umstellung auf den Betrieb mit Öl nicht – zumal es mittlerweile auch deutlich umweltfreundlichere Alternativen gibt.
Pellet-Blockheizkraftwerk
Hier werden kostengünstige und klimaneutrale Holzpresslinge zur Strom- und Wärmeerzeugung verbrannt. Mit der richtigen Technologie kann dabei ein Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent beim Heizen erreicht werden.
Apropos Technologie: Auch hier gibt es Unterschiede.
So wandelt ein Stirling-Motor Wärme einer externen Energiequelle in mechanische Energie um. Dafür wird ein Gas in einem abgeschlossenen Raum immer wieder erwärmt und abgekühlt – das Volumen des Gases variiert dabei und treibt dadurch einen stromerzeugenden Kolben an. Rest- und Abwärme werden fürs Heizen verwendet. Der Wirkungsgrad der Stromerzeugung liegt hier „nur“ bei 12 bis 15 Prozent – bei der Wärmeerzeugung bei sehr guten 80 bis 90 Prozent.
Eine Alternative ist ein Brennstoffzellenheizgerät bei dem Wasser und Sauerstoff kontrolliert miteinander reagieren und dabei Strom und Wärme erzeugen. Da hier der Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung mit bis zu 40 Prozent deutlich höher ist, ist diese Technik vor allem für Objekte interessant, bei dem der Wärmebedarf weniger ausgeprägt ist – schließlich ist das Verhältnis zwischen erzeugtem Strom und Wärme auch hier 1:3.
(Wann) Lohnt sich ein Blockheizkraftwerk für Einfamilienhäuser?
In der Regel arbeitet ein Blockheizkraftwerk wärmegeführt. Bedeutet: Nur wenn im Haus Wärme benötigt wird, arbeitet das BHKW auch und erzeugt Wärme und Strom. Wird keine Wärme benötigt, wird auch kein Strom produziert. Als Basiswert für den Betrieb wird die Grundlast festgelegt, also den Wärmebedarf über weite Teile im Jahr.
Damit sich ein Blockheizkraftwerk für ein Einfamilienhaus lohnt, verbraucht der Haushalt idealerweise genau die Menge an Wärme, die das BHKW produziert, selbst. Der produzierte Strom sollte ebenfalls zuallererst selbst genutzt werden – so sparen Sie leicht 30 Cent und mehr pro Kilowattstunde Strom, die Sie sonst an den Energieversorger zahlen müssten. Bleibt dann noch Strom über, können Sie diesen in das öffentliche Netz einspeisen – dafür gibt eine Vergütung von 10 bis 12 Cent. Verrechnen sie diese Einsparungen und gegebenenfalls Einnahmen mit dem Anschaffungspreis, wird schnell klar, dass abschließend vor allem eine lange Laufzeit des eigenen BHKWs entscheidend für die Rentabilität ist.
Kosten für ein Blockheizkraftwerk
Sollten Sie sich für ein gasbetriebenes BHKW entscheiden und noch über keinen Gasanschluss im Haus verfügen, müssen Sie sich zuerst um den Anschluss an das öffentliche Versorgungsnetz kümmern. Das Verlegen einer Gasleitung von der Straße bis zu Ihnen ins Haus kann dabei schnell bis zu 3.000 Euro kosten. Ähnliche Kosten fallen für die Installation von Tanks für die Versorgung mit Flüssiggas an.
Das Blockheizkraftwerk selbst kostet zwischen 14.000 und 17.000 Euro und besteht aus dem BHKW, einem oben bereits empfohlenen Spitzenlastkessel und einem Speicher. Letzterer nimmt überschüssig erzeugte Wärme auf.
Im Betrieb fallen Kosten für den Brennstoff an. Diese heben sich allerdings oftmals durch die Einsparungen der externen Stromkosten sowie gegebenenfalls der Vergütung für eingespeisten Strom wieder auf.
Förderung von Blockheizkraftwerken
Wer sich erst jetzt für die Anschaffung eines eigenen BHKWs entscheidet, verpasst leider eine große staatliche Förderung: Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bezuschusste bis Ende 2020 die Installation eines BHKW, je nach Leistung, mit mehreren tausend Euros.
Alternative Fördermöglichkeiten bietet allerdings die KfW: Zum einen werden zinsgünstige Darlehen für die Anschaffung der Anlage gewährt (KfW Programm 270), wenn diese auf Basis von fester Biomasse, Biogas oder Erdwärme läuft. Zum anderen können Brennstoffzellen über das KfW-Programm 433 bezuschusst werden – bis zu 40 Prozent der Kosten werden übernommen.
Bewohnen Sie ein mindestens 10 Jahre altes Haus, gibt es seit 2020 außerdem den Steuerbonus für Sanierungen: Immobilienbesitzer können über 3 Jahre 20 Prozent von Sanierungskosten steuerlich geltend machen. Dazu können auch die Anschaffungskosten eines Blockheizkraftwerks gehören.
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