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Freitag, 20.10.2017
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Innovative Kraft-Wärme-Kopplung: So funktionieren Blockheizkraftwerke

Energieeffizienz

Mini, Mikro, Nano: Blockheizkraftwerke werden immer kompakter.

Mini, Mikro, Nano: Blockheizkraftwerke werden immer kompakter.

Die klassischen Öl- und Erdgasheizungen sterben langsam aus; in den meisten Neubauten wird auf effizientere Methoden zur Befeuerung eines Heizungssystems gesetzt - zumeist soll dabei auch auf fossile Brennstoffe verzichtet werden. Eine der interessanten Alternativen ist das sogenannte Blockheizkraftwerk, häufig als BHKW abgekürzt. Die Besonderheit liegt darin, dass nicht nur Heizenergie erzeugt wird, sondern darüber hinaus auch noch Elektrizität. Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung überzeugt vor allem durch eine hohe Effizienz, weil keine Übertragungsverluste entstehen. Besonders für Mehrfamilienhäuser können von den Blockheizkraftwerken profitieren. Wie funktioniert die Technologie im Detail?

Blockheizkraftwerk nutzt klassische Verbrennungsmotoren


Bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor in einem PKW werden - je nach Funktionsprinzip - nur etwa 30-40 % der im Brennstoff enthaltenen Energie zum Vortrieb genutzt. Ottomotoren liegen ein wenig am unteren Ende dieser Skala, diese Aggregate haben einen höheren Wirkungsgrad. Der Rest der eigentlich im Sprit enthaltenen Energie wird vor allem in Wärme umgewandelt, die größtenteils ungenutzt verloren geht. Hier setzt das Blockheizkraftwerk an: prinzipiell handelt es sich um einen konventionellen Stromerzeuger, der wiederum aus einem bewährten Verbrennungsmotor besteht. Dieser Verbrennungsmotor erzeugt eine Drehbewegung wie bei einem PKW, die allerdings zur Stromerzeugung genutzt wird. Prinzipiell können Sie sich also einen einfachen Ottomotor vorstellen, der mit der Energie eine überdimensionierte Lichtmaschine antreibt, um bei PKW-Begriffen zu bleiben. Die eigentlich erzeugte Bewegungsenergie wird also beinahe vollständig in Strom umgewandelt.

Abwärme wird genutzt


Die eigentliche Besonderheit liegt aber darin, dass die dabei erzeugte Abwärme ebenso genutzt wird - nämlich um Wasser zu erhitzen. Auf diese Weise geht also kaum Energie verloren, zumal der Motor auch im optimalen Drehzahlbereich arbeiten kann, was bei einem PKW, Motor nicht immer der Fall ist. Die Tatsache, dass solche Aggregate in Großserie gefertigt werden, senkt die Kosten für die Kraft-Wärme-Kopplung. Für ein sogenanntes Nano-Blockheizkraftwerk müssen lediglich Preise von ca. 10.000 Euro einkalkuliert werden. Dabei handelt es sich um kleine Systeme für Einfamilienhäuser, die zwischen 2,5 und etwa 15 kW Leistung erzeugen. Möglicherweise denken Sie jetzt an eine sehr begrenzte Lebensdauer. Tatsächlich ist es so, dass sich auch hier eine langlebige Konstruktion und die Tatsache, dass es keine schädlichen "Kaltstarts" gibt, sehr positiv auswirkt. Unter diesen Idealbedingungen ist eine Lebensdauer von 20 Jahren durchaus problemlos möglich. Auch der Betrieb fällt vergleichsweise günstig aus, weil ein hoher Wirkungsgrad von zum Teil mehr als 90 % erreicht werden kann. Konkret bedeutet dies also, dass mehr als 90 % der zugeführten Energie auch tatsächlich in Wärme oder Elektrizität umgewandelt werden. Welche Betriebskosten genau anfallen, hängt auch von der verwendeten Technologie ab: Neben Dieseln und konventionellen Ottomotoren werden immer häufiger auch Brennstoffzellen verwendet. Interessieren Sie sich für ein Blockheizkraftwerk sollten Sie sich genauer über die Funktionsweise eines Blockheizkraftwerks informieren und für sich persönlich die richtige Wahl treffen.

Förderung durch das BAFA


Neben konventionellen Verbrennungsmotoren kommen teilweise Dampfturbinen zum Einsatz, Holzpellets lassen sich bei einigen Aggregaten ebenso verfeuern. Je nach gewählter Technologie, Effizienz und Leistung kann auch eine Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) in Anspruch genommen werden, wodurch sich die Kosten noch einmal senken. Bei der Gesamtkalkulation dürfen Sie als Interessent natürlich nicht vergessen, dass es sich hier nicht nur um ein System zum Betrieb einer Heizung handelt. Durch den Generator wird auch selbst Energie erzeugt, die den eigenen Bedarf allerdings kaum decken dürfte. Ein Nano-Blockheizkraftwerk mittlerer Größe erzeugt pro Jahr etwa 3.000 kWh Strom. Werden diese in das öffentliche Stromnetz eingespeist, lässt sich bei einer Vergütung von derzeit ca. 11 Cent je Kilowattstunde also eine Vergütung von 330 Euro erzielen. Diese Tatsache ist insofern bemerkenswert, weil die üblichen Betriebskosten denen einer konventionellen Gasheizung gleichen - hierfür kann aber wieder eine Förderung in Anspruch genommen werden, noch erhalten Sie eine Rückerstattung. Fachleute gehen davon aus, dass die Kriegskosten für Wartung und Brennstoff bei einem Einfamilienhaus in etwa mit 3.000 Euro jährlich kalkuliert werden können.

Passendes Blockheizkraftwerk für jeden Bedarf


Bei der unterschiedlichen Konstruktion der Blockheizkraftwerke wird zwischen stromgeführten und wärmegeführten Varianten unterschieden. Ein stromgeführtes Blockheizkraftwerk ist so ausgelegt, dass es in erster Linie Strom produziert und die Wärme gewissermaßen nur als Nebenprodukt anfällt. Weitaus üblicher sind wärmegeführte Blockheizkraftwerke, die den Wärmebedarf in den Vordergrund stellen. Es zeigt sich also: Durch die große Auswahl lässt sich für jeden Bedarf das passende BHKW finden.
( , 01.08.2017 - )
 
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