Blockheizkraftwerk BHKW

Bei einem Blockheizkraftwerk, kurz BHKW, handelt es sich um eine besonders kompakte Anlage der Kraft-Wärme-Kopplung, kurz KWK.

Diese Anlagen dienen der gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme. Ein Blockheizkraftwerk gilt dabei als ein besonders energiesparendes und zugleich umweltschonende Umwelttechnik zur Energie- und Wärmeerzeugung.

Bei kleinen Systemen zur Kraft-Wärme-Kopplung wird in der Regel ein diesel-, Biogas-, oder gasbetriebener Motor zum Betrieb des Generators eingesetzt. Durch den Betrieb wird im Kühlwasser und in der Abluft Wärme erzeugt. Diese Wärme verpufft bei den regulären Kraftwerken in der Regel vollkommen ungenutzt. Bei den Kraft-Wärme-Kopplungs Anlagen ist das anders, denn diese Wärme wird analog zur Brennwerttechnik bei modernen Gasthermen als Heizwärme genutzt. Dadurch wird nicht nur der Energienutzungsgrad deutlich erhöht, sondern dadurch lassen sich auch die CO2-Emmissionen stark reduzieren. Ein aktiver Beitrag gegen den drohenden Klimawandel.

Abbildung: BHKW Funktionsweise © Firma SenerTec aus Schweinfurt

BHKW: Einsparpotentiale Eine Reduktion von bis zu 30 Prozent ist bei einer solchen Nutzung eines BHKW realistisch. Bei einem Blockheizkraftwerk ist die Nutzung von erzeugtem Strom und gleichzeitig der erzeugten Wärme von vornherein angedacht. Dieser Motor ist die Verbrennungskraftmaschine einer BHKW und benötigt zum Betrieb wahlweise fossilen Brennstoff in Form von Öl oder Gas. Vereinzelt gab es schon Versuche, auf Basis des ökologischen Brennstoffs Holzpellets, Blockheizkraftwerke   zu betreiben; jedoch verhinderten bislang wirtschaftliche Probleme bislang die  Marktfähigkeit von  Mini - Blockheiz--kraftwerken auf Pellets-Basis  und einem Stirling-Motor. Angesichts der Energie-preisentwicklung für fossile Brennstoffe in den letzten Jahren scheint das Konzept des Pellets BHWKs jedoch schlüssig.

Die Einsatzgebiete von einem Blockheizkraftwerk (BHKW)

Ein Blockheizkraftwerk kann besonders sinnvoll zum Einsatz kommen, wenn ein gleichzeitiger Bedarf an Strom und Wärme besteht, sowie wenn das BHKW besonders nahe zum Endverbraucher errichtet wird. Aus diese Grunde wird ein BHKW oftmals in Wohnhaussiedlungen errichtet. Ein Blockheizkraftwerk durch die kompakten Maße direkt im Heizungskeller eines Gebäudes zum Einsatz kommen, wobei die erzeugte Wärmeenergie in einem Wärmespeicher eingespeist wird. Zugleich ist auch ein Nutzen in kleinen Gewerbegebieten sinnvoll.  Beim Einsatz der Heiztechnik in Form von Großanlagen befinden sich nicht wie ein (Mini-) BHKW in direkter Nähe zum Endverbraucher, so dass die Wärme durch ein kostenintensives Netz für Fernwärme zum Endverbraucher transportiert werden muss. Zugleich ist bei dem Transport der Wärme mit hohen Wärmeverlusten zu rechnen.

Blockheizkraftwerk: Effizienz und Verluste

Wird die Energie in einem regulären Kraftwerk erzeugt, entstehen hohe Umwandlungs- und Übertragungsverluste. Dabei ist mit Umwandlungsverlusten von etwa 58 Prozent und mit Übertragungsverlusten von etwa zwei Prozent zu rechnen. Dies würde bedeuten, dass lediglich etwa 40 Prozent der erzeugten Energie beim Endverbraucher ankommt. Der Rest der Energie kann bei diesen Kraftwerken nicht genutzt werden. Mit einem zentralen Heizkraftwerk lässt sich dieser Nutzungsgrad schon deutlich erhöhen. Denn bei diesen ist mit Umwandlungsverlusten von etwa 15 Prozent und mit Übertragungsverlusten von etwa sechs Prozent zu rechnen. Aus diesem Grund liegt der Nutzungsgrad bei einem zentralen Heizkraftwerk bei etwa 79 Prozent und somit lässt sich fast doppelt soviel Energie mit dieser Art von Kraftwerk nutzen. Um die Wirtschaftlichkeit von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen weiter zu erhöhen, kommt wie bei sämtlichen Heizkesseln und Wärmequellen ein moderner Pufferspeicher zum Einsatz. Der Pufferspeicher verhindert ein häufiges Takten der Heizanlage und erhöht somit die Wirtschaftlichkeit und senkt den Ausstoß an Schadstoffen in die Umwelt.

Dezentrale Energieerzeugung

Zugleich lässt sich mit einem zentralen Heizkraftwerk allerdings auch die erzeugte Wärme nutzen, welche als Fernwärme an den Endverbraucher weitergeleitet werden kann. Jedoch wird für die Übertragung der Wärme an den Endverbraucher ein Fernwärmenetz benötigt, wodurch bei der Übertragung mit hohen Kosten zu rechnen ist. Zudem liegen nicht in allen Regionen Fernwärmenetze, wodurch diese erst gelegt werden müssten. Lediglich in den Fällen, in welchen bereits ein Fernwärmenetz vorhanden ist, wird sich die Nutzung der Fernwärme auf alle Fälle lohnen.

Bei einem Blockheizkraftwerk handelt es sich hingegen um ein dezentrales Kraftwerk. Mit einem BHKW lassensich einzelne Gebäude und kleinere Netze mit Strom und Wärme versorgen. Durch die dezentrale Nutzungsweise ist bei einem Blockheizkraftwerk mit einem Nutzungsgrad von bis zu 90 Prozent zu rechnen. Der entscheidende Vorteil von einem Blockheizkraftwerk liegt somit in der effizienten Nutzungsweise, wodurch analog zu einem Pelletkessel zugleich die Umwelt geschont werden kann.

Das Mini Blockheizkraftwerk (Mini BHKW)

Ein Blockheizkraftwerk ist auch als besonders kompaktes Mini BHKW erhältlich. Die Abbildung eines Mini - BHKWs zeigt beispielsweise das Modell DACHS der Firma Senertec aus Schweinfurt. Der Generator, der Motor und der Wärmetauscher bilden bei einem solchen Blockheizkraftwerk eine Einheit, denn diese Komponenten sind in einem besonders kompakten Block montiert worden. Ein solches BHKW lässt sich besonders einfach im Heizungskeller eines Wohngebäudes aufstellen, denn durch die geringen Ausmaße passt das BHKW selbst durch die Kellertür. Ein BHKW in der Miniausführung wird von den Herstellern komplett und anschlussfertig ausgeliefert, so dass dieses sofort nach der Installation durch einen geschulten Handwerker aus dem Heizungsbau einsatzbereit ist. Denn diese besonders kleinen Blockheizkraftwerke werden mittlerweile von den Herstellern in Serie industriell gefertigt. Die Leistung liegt bei einem solchen Blockheizkraftwerk in der Regel bei bis zu 14 kW thermisch bzw. bei bis zu 6 kW elektrisch. Somit erzeugt ein solches BHKW ausreichend Strom und Wärme, um ein Schule, ein Hotel, einen Gewerbebetrieb oder selbst ein kleines Mehrfamilienhaus zu versorgen.

Mini Blockheizkraftwerk: Der DACHS von Senertec ©  www.senertec.de

Auch die Paradigma Deutschland GmbH setzt bei der Energie-und Wärmeversorgung der eigenen Firmenräume  in Karlsbad neben den hauseigenen Solarthermie - Anlagen, Photovoltaikmodulen und den eigenen Pelletti maxi Pelletsheizungen in Kaskadenschaltung auf den DACHS als zusätzliches Mini Blockheizkraftwerk.

Micro Blockheizkraftwerk - Micro BHKW

Auf Fachmessen wie der ISH und der SHK 2009 und 2010 präsentierte SenerTec zudem das Konzept eines so genannten "Micro Blockheizkraftwerks" dem interessierten Fachpublikum. Die Einführung der Leistungsklasse "Micro" bei Kraft-Wärme-Kopplungs-Systemen basiert auf dem Konzept eines sparsamen Stirling-Motors und deckt den Bedarf an Wärme und Strom im unteren Bereich ab. Die thermische Leistungsfähigkeit des vorgestellten Prototypen des Micro BHKW bemisst 6 kW, während gleichzeitig rund 1 kW an elektrischer Leistung zur Verwendung oder Einspeisung des Stroms zur Verfügung steht. Die Markteinführung sei nach Angaben des  Schweinfurter Herstellers bereits im Frühjahr 2011, wobei das typische Einsatzgebiet des Micro - BHKWs ab 3 Personenhaushalte sowie in modernen Gebäude-Standards wie dem Niedrigenergiehaus liegen soll.

Lexikon

Das Online Solar Lexikon der Paradigma Deutschland GmbH: Erklärung von Basiswissen aus dem Fachgebiet der erneuerbaren Energien, Biomasse und der Solartechnik. Paradigma selbst ist ein führender Hersteller von umweltfreundlichen Gas- und Pelletsheizungen sowie von thermischen Solaranlagen für die Warmwasserbereitung und zur Raumheizung.

| Lexikon | zurück zum Online Lexikon der Paradigma Deutschland GmbH