Strom erzeugende Heizung

Anlagen, in denen gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt wird, werden als Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK-Anlagen) bezeichnet. Erfolgt die gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung in einer kompakten, dezentralen Anlage, dann spricht man von Blockheizkraftwerken (BHKW).

In einer solchen Anlage treibt ein mit Gas oder Öl betriebener Verbrennungsmotor einen Generator an, der Strom erzeugt. Aus dem Kühlkreislauf des Motors wird über einen Wärmetauscher die entstehende Abwärme für Heizung und Warmwasserbereitung genutzt. Von den Bewohnern nicht selbst genutzter Strom wird in das Stromnetz eingespeist und zu einem gesetzlich festgelegten Preis vergütet. Blockheizkraftwerke gelten aufgrund ihrer besonders hohen Effizienz als umweltfreundlich. Die ökologische und ökonomische Idee hinter dem BHKW ist, dass sowohl Strom als auch Wärme kombiniert erzeugt werden und zwar unter besonders effizienter Ausnutzung des Brennstoffes.

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Der höhere Gesamtnutzungsgrad gegenüber der herkömmlichen Kombination von lokaler Heizung und zentralem Kraftwerk resultiert daraus, dass die Abwärme der Stromerzeugung direkt am Ort der Entstehung genutzt wird. Der Wirkungsgrad der Stromerzeugung liegt dabei, abhängig von der Anlagengröße, zwischen 25 % und 50 %. Durch die unmittelbare Nutzung der Abwärme vor Ort wird die eingesetzte Primärenergie aber zu 80 % bis über 90 % genutzt.

Blockheizkraftwerke können so bis zu 40 % Primärenergie einsparen. Darüber hinaus ermöglichen BHKW den Einsatz regenerativer Energien wie Biogas oder Holz als Brennstoff.

Die grundlegend wichtigen Daten für die Auslegung des BHKWs ist der Wärme- und Strombedarf. Hierbei spielt neben dem jährlichen Verbrauch auch das Lastprofil eine entscheidende Rolle, also der Wärme- und Strombedarf über den Tag, die Woche und das Jahr verteilt. Der Idealfall für die BHKW-Nutzung ist ein gleichmäßiger Wärmebedarf mit zeitlich parallel verlaufendem Strombedarf. Für Wohngebäude üblich sind wärmegeführte BHKWs (es wird nach Bedarf Wärme erzeugt, der gleichzeitig produzierte Strom wird genutzt oder eingespeist). Bei einem stromgeführten BHKW richtet sich die Leistungsabgabe nach dem Strombedarf (es wird nach Bedarf Strom erzeugt, die nicht direkt nutzbare Wärme muss zwischengepuffert werden).

Der Verlauf der Heizlast ist in Wohnhäusern abhängig von den Außentemperaturen. Denn je kälter die Aupentemperaturen, desto höher ist der Heizwärmebedarf. Weitgehend unabhängig von der Außentemperatur ist jedoch der Warmwasserbedarf. Die Anlagen werden hinsichtlich ihrer Leistung so ausgelegt, dass sie die durchschnittliche Grundlast an Strom und Wärme eines Wohngebäudes decken können. Lastspitzen müssen von zusätzlichen Systemen abgedeckt werden. Zur Deckung eines zeitweise höheren Warmwasser- oder Heizwärmebedarfs empfiehlt sich beispielsweise die Kombination mit einem Brennwertgerät. Strombedarfsspitzen werden sinnvollerweise über das öffentliche Netz gedeckt, während der Überschuss an erzeugtem Strom ebenfalls ins öffentliche Netz eingespeist wird.

In der Regel sind BHKW eher für größere Wohnanlagen, sowie für Gewerbe  geeignet, insbesondere, wenn ganzjährig hoher Wärmebedarf besteht (zum Beispiel bei einem Schwimmbad).

BHKWs werden in Deutschland seit dem 1. Januar 2009 durch das Gesetz für die Erhaltung, die Modernisierung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz) gefördert. Netzbetreiber sind verpflichtet, eine BHKW-Anlage an ihr Stromnetz anzuschließen und den ins öffentliche Netz eingespeisten Strom zu vergüten.

Zur staatlichen Förderung gehören Steuererleichterungen, wie z. B. die Erstattung der Energiesteuer für den eingesetzten Brennstoff (Heizöl oder Erdgas) gemäß Energiesteuergesetz (an den Wirkungsgrad der Anlagen werden Mindestanforderungen gestellt).

Mit Biomasse als Rohstoff erzeugter KWK-Strom, der im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG 2021) in das Stromnetz eingespeist wird, werden nach den Regeln des überarbeiteten EEG 2021 mit den Optionen der Festvergütung, einer Marktprämie oder über die Teilnahme an einem Ausschreibungssystem vergütet. >> Weitere Infos

Mini-BHKWs von ca. ein bis fünf kW elektrischer und ca. 3-15 kW thermischer Leistung eignen sich für den Heizbetrieb von Ein- und Mehrfamilienhäusern im Winter. Grundsätzlich sind BHKWs eher geeignet für größere Wohnanlagen.

Der Aufwand zur Wartung der Motoren (wie Ölwechsel und Luftfilter, bei Gasmotoren die Zündkerzen etc.) mit den damit verbundenen An- und Abfahrten des Servicepersonals muss berücksichtigt werden.

Wenn Sie sich für den Einsatz eines kleinen BHKW (Blockheizkraftwerk) interessieren, sollten sie sich von einem Sachverständigen eine Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellen lassen.

4. Zukünftige Entwicklung

Blockheizkraftwerke bieten eine der wirtschaftlich effizientesten Klimaschutz-Technologien der Zukunft. Dabei reichen die Einsatzfelder abhängig von der Leistungsgröße von der Energieversorgung eines Einfamilienhauses mittels Mini-BHKW bis hin zu der Strom- und Wärmeversorgung ganzer Stadtteile. 

Der Einsatz regenerativer Energien ist bei Neubauten bereits jetzt gesetzlich gefordert. Der von den politischen Entscheidungsträgern aus Gründen des Umweltschutzes und der Energieeinsparung vorgegebene Trend geht in Richtung Niedrigstenergiehaus sowie Null- oder Plus-Energiehaus, d.h. das Gebäude produziert mehr Energie als es verbraucht. Das nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung arbeitende BHKW kann dazu einen wesentlichen Beitrag leisten.

Im Sinne einer allgemeinen Versorgung mit Energie spielt das BHKW eine wichtige Rolle, da es Strom produziert, unabhängig davon, ob die Sonne scheint oder der Wind weht.

Unsere Tipps

  • Setzen Sie sich auch mit den Verwaltungsaufgaben auseinander, die unter Umständen auf Sie zukommen.
  • BHKWs können auch über Contracting - Modelle umgesetzt werden. Hier wird das BHKW durch einen Investor finanziert.
  • Informationsseite der Verbraucherzentrale NRW