BHKW / Blockheizkraftwerk

Ein BHKW (Blockheizkraftwerk) unterscheidet sich von anderen Kraftwerken, denn es basiert auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Bei der KWK wird in einem thermodynamischen Prozess gleichzeitig mechanische Energie und nutzbare Wärme gewonnen, die mechanische Kraft wird in der Regel umgehend in elektrischen Strom umgewandelt.

Aufbau Blockheizkraftwerk

Das Blockheizkraftwerk besteht grundsätzlich aus drei Hauptkomponenten: Generator, Wärmetauscher und einem Motor. Die Funktionsweise ist ähnlich zu der eines Automotors. Im Gegensatz zum Auto betreibt das BHKW einen Generator zur Stromerzeugung. Dabei wird der ausgewählte Brennstoff verbrannt. Die entstehende Abwärme wird durch den Wärmetauscher aufgenommen und an Trink- und Heizwasser abgegeben.

Produktivität und Effizienz des BHKW

Das Prinzip - elektrische Energie und thermische Energie zu koppeln - ist äußerst sinnvoll. Daran setzt auch die Funktionsweise des Blockheizkraftwerks an. Die verschiedenen Komponenten sind bei einem BHKW allerdings in einem Block zusammengefasst. Die Funktionsweise eines BHKW ist darauf ausgelegt, Leitungsverluste zu vermeiden und somit Kosten zu sparen. Realisiert werden soll dies dadurch, dass BHKW dort produzieren, wo sowohl Wärme als auch Strom benötigt wird. Bei BHKW sind Wirkungsgrade von bis zu 90 % zu erreichen, im Gegensatz dazu können herkömmliche Stromerzeuger häufig nur 40 % der im Brennstoff gespeicherten Energie nutzen.

Verschiedene Betriebsarten

Insgesamt lassen sich zwischen 5 Betriebsarten unterscheiden.

Netzgeführt

Bei netzgeführten Blockheizkraftwerken erfolgt die Regelung der einzelnen Anlage zentral etwa durch den Energieversorger. Netzgeführte Anlagen bilden dann ein sogenanntes virtuelles Kraftwerk, also eine Zusammenstellung verschiedener Stromerzeugungseinheiten. Nach Bedarf werden diese dann an- und ausgeschaltet.

Stromorientiert

Die Steuerungsgröße bei einem stromorientierten Betrieb bleibt der Wärmebedarf. Das BHKW läuft bei Strombedarf. Falls die aufkommende Wärme nicht direkt genutzt wird kommt der Wärmespeicher zum Einsatz, in dem sie für eine spätere Nutzung zwischengepuffert wird. Der Wärmebedarf wird vorranging aus dem Wärmespeicher bedient, erst danach geht das Blockheizkraftwerk in Betrieb.

Wärmegeführt

Blockheizkraftwerke, die wärmegeführt sind, orientieren sich an der Wärme-Grundlast oder dem Spitzenbedarf eines Gebäudes. Oft findet diese Betriebsart in Wohnhäusern sowie Gewerbebetrieben Verwendung. Da die Unterschiede beim Wärmebedarf im Tagesverlauf nicht so stark schwanken wie beim Strombedarf ist die wärmegeführte Auslegung daher sinnvoll.

Netzparallelbetrieb

Ein netzparallelbetrieb geführtes Blockheizkraftwerk speist den Strom direkt in das öffentliche Stromnetz ein. Die Netzbetreiber sind in Deutschland dazu verpflichtet, Strom der durch ein privates BHKW erzeugt wurde abzunehmen und zu festgelegten Preisen pro kWh zu entlohnen.

Inselbetrieb

Wie der Name es schon vermuten lässt, erzeugt ein im Inselbetrieb geführtes BHKW in vollständiger Unabhängigkeit Energie. Durch die örtlichen Gegebenheiten ist ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz nicht realisierbar ist. Blockheizkraftwerke im Inselbetrieb werden häufig mit einer Photovoltaikanlage, einer Solarthermie-Anlage und einem Akku kombiniert.

Ökologie und Umwelt

Der Betrieb von Blockheizkraftwerken ist unter anderem dank der Kraft-Wärme-Kopplung und dem hohen Wirkungsgrad sehr effizient. Durch Einsatz von geeigneten Brennstoffen werden wenig Schadstoffe ausgestoßen bei einem guten Nutzungsgrad. Das macht Blockheizkraftwerke sehr umweltschonend. Außerdem ist eine Förderung beim Einsatz der Kraft-Wärme-Kopplung in Deutschland allgemein durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) gewährleistet und Unternehmen können Kosten sparen.