BHKW Blockheizkraftwerk

Was ist es

Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist eine modular aufgebaute Anlage zur Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme direkt am Ort des Verbrauchs unter Nutzung des Prinzips der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Im Gegensatz zur getrennten Erzeugung in Großkraftwerken und Heizkesseln wandelt das BHKW die eingesetzte Primärenergie simultan in Strom und Wärme um. Typischerweise kommen Verbrennungsmotoren zum Einsatz, die einen Generator antreiben, während die Abwärme des Motors und des Abgases über Wärmetauscher für die Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung genutzt wird.

Wie wirkt es im Gebäude

Die Effizienz eines BHKW basiert auf der hohen Ausnutzung des Brennstoffenergiegehalts. Während reine Stromerzeuger einen hohen Anteil an Abwärme ungenutzt in die Umgebung abgeben, wird diese im KWK-Prozess in den Heizkreislauf eingebunden. Die Auslegung erfolgt primär wärmegeführt, das heißt, das BHKW startet, sobald der Wärmespeicher einen Mindestbedarf meldet. Der erzeugte Strom wird bevorzugt im Gebäude verbraucht und überschüssige Mengen können in das öffentliche Netz eingespeist werden, sofern eine entsprechende Vergütung nach dem Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) vorliegt.

Wann sinnvoll

Der Einsatz ist bei einer hohen und stetigen Wärmeabnahme sinnvoll. Dies ist oft in Mehrfamilienhäusern mit kontinuierlichem Warmwasserbedarf oder in Quartierskonzepten mit mehreren angeschlossenen Wohneinheiten der Fall. Ein Betrieb ist ökonomisch dann begünstigt, wenn der Anteil des Eigenstromverbrauchs maximiert werden kann, um den Bezugspreis für Netzstrom zu minimieren.

Wann nicht sinnvoll

Das System ist bei stark schwankendem oder zu geringem Wärmebedarf ineffizient. Bei modernen, nach hohen energetischen Standards (z.B. EH 40 oder Passivhaus-Niveau) gedämmten Gebäuden ist der absolute Wärmebedarf oft so niedrig, dass ein BHKW nur sehr kurze Laufzeiten erreicht, was den Verschleiß erhöht und den Wirkungsgrad mindert. Auch bei fehlender technischer Anbindung an ein lokales Wärmenetz ist der Einsatz meist unwirtschaftlich.

Kosten und Aufwand

Die Investitionskosten für BHKW-Anlagen sind im Vergleich zu reinen Wärmeerzeugern wie Wärmepumpen oder Gas-Brennwertgeräten hoch. Neben den Anschaffungskosten fallen regelmäßig Wartungsintervalle gemäß Herstellerangaben an, da bewegliche Motorenteile verschleißen. Dazu liegt kein belegter Kennwert vor, da die Kosten stark von der Leistungsklasse und dem Brennstofftyp (Erdgas, Biogas, Wasserstoff-Beimischung) abhängen.

Evidenzlage

Die physikalischen Prinzipien der Kraft-Wärme-Kopplung sind in der Thermodynamik etabliert und normativ durch die VDI-Richtlinie 4655 definiert. Langzeitdaten zur Effizienz von BHKW im Gebäudebestand liegen in zahlreichen Monitoring-Studien vor, wobei die Wirtschaftlichkeit maßgeblich von den jeweiligen Strom- und Brennstoffpreisen sowie der spezifischen Auslegung abhängt.