Blockheizkraftwerk (BHKW)
Was ist eigentlich ein Blockheizkraftwerk (BHKW)?
Der überwiegende Teil des in Deutschland erzeugten Stroms wird in Kondensationskraftwerken produziert. Das bedeutet, dass Wärmeenergie über eine Dampfturbine in elektrischen Strom umgewandelt wird. Der durchschnittliche Wirkungsgrad liegt bei allen konventionellen Kraftwerken um 38 %, was bedeutet, dass über 60 % der eingesetzten Energie als Abwärme ungenutzt an die Umwelt abgegeben werden (Abb. 1).
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 Abbildung 1 |
Ein Heizkraftwerk zeichnet sich dadurch aus, dass durch Nutzung der Abwärme der
Gesamtwirkungsgrad der Anlage gesteigert werden kann. Bei Großkraftwerken geschieht dies über Fernwärmeleitungen, hier ist im Bestand das Potenzial aber weitgehend ausgeschöpft. Schließlich geht das nur, wenn in der Nähe des stromerzeugenden Kraftwerkes auch große Wärmeverbraucher, zum Beispiel Wohngebiete, vorhanden sind. Hier setzt die Idee von dezentralen, wärmegeführten
Blockheizkraftwerken (BHKW) an: In vergleichsweise kleinen Einheiten findet die Stromerzeugung da statt, wo zeitgleich anfallende Wärme nicht über weite Strecken (und damit verlustreich) transportiert werden muss, sondern unmittelbar verbraucht werden kann (Abb. 2). Auch die Verluste bei der Stromverteilung entfallen.
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 Abbildung 2 |
Wie wird ein BHKW in ein System eingebunden?
Auf der Wärmeseite wird das BHKW parallel zu einem Heizkessel betrieben. Beide Wärmeerzeuger sind an die Heizungsanlage, die Trinkwarmwasserbereitung oder andere Wärmeverbraucher wie beispielsweise ein Schwimmbad angeschlossen. Je nach Verbrauchsprofil des Gebäudes kann der Einsatz eines Pufferspeichers sinnvoll sein, um möglichst lange und unterbrechungsfreie Laufzeiten des BHKWs zu ermöglichen. Auf der Stromseite wird mit erster Priorität der Eigenverbrauch im Gebäude gedeckt. Steht dort kein Abnehmer mehr zur Verfügung, wird der Strom in das öffentliche Netz eingespeist und vergütet (Abb. 3).
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 Abbildung 3 |
Wie wird ein BHKW ausgelegt?
Um einen wirtschaftlich sinnvollen Einsatz eines BHKWs zu ermöglichen, müssen lange Laufzeiten des Gerätes realisiert werden. Je länger ein BHKW sinnvoll Wärme und Strom in ein System abgeben kann, desto eher amortisiert es sich. Bei der Auslegung steht bis auf Ausnahmen (z. B. Notstromversorgung) die Wärme im Vordergrund. Das BHKW ist „wärmegeführt“.
Betrachtet man die übliche Verteilung der Heizleistung über ein Jahr (Jahresdauerlinie) wird deutlich, dass ein BHKW nicht zu groß sein darf. Seine thermische Leistung wird so bemessen, dass auch in Schwachlastzeiten die Wärme noch abgenommen werden kann. Um mindestens 4000 Stunden Laufzeit zu erreichen, kann man für die Gebäudebeheizung als Daumenwert etwa 10 % der Kesselleistung als thermische Leistung des BHKWs annehmen (Abb. 4).
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 Abbildung 4 |
Da sich ein BHKW im Wesentlichen über die vermiedenen Strombezugskosten rechnet (und nicht über eine Einspeisevergütung), muss auch der Verbrauch an elektrischer Energie im Objekt berücksichtigt werden. Damit ergeben sich drei einfache Fragen, mit denen sich der sinnvolle Einsatz eines BHKWs schnell überprüfen läßt:
- Liegt die benötigte Kesselleistung über 250 kW oder der Gasverbrauch
über 415 000 kWh/a (bezogen auf den oberen Heizwert)? - Liegt der jährliche Stromverbrauch über 120 000 kWh?
- Wird gleichzeitig Wärme und Strom verbraucht?
Können alle Fragen mit „Ja“ beantwortet werden und ist ein Gasanschluss vorhanden, lohnt sich eine genauere Betrachtung.
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