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Blockheizkraftwerke (BHKW)

Die Heizung, die Strom macht

Das Thema Energie wird gerade in der Wohnungswirtschaft immer wichtiger. In unserer Serie „Der Energiereport“ wollen wir Trends, aktuelle Entwicklungen und Innovationen auf dem Energiesektor mit praktischem Nutzen für die Verwalterzunft vorstellen. Heute widmet sich Dipl. Ing. Jochen Letsch den Blockheizkraftwerken im Allgemeinen und der Verwendung von Pflanzenöl als Treibstoff im speziellen.

Immer häufiger kommen sowohl in der Industrie als auch in der Wohnungswirtschaft Blockheizkraftwerke (BHKW) zum Einsatz. Ein BHKW besteht meist aus einem Industrie-Verbrennungsmotor, der Wärme und Strom liefert. Aus diesem Grund spricht man von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Als Treibstoffe für BHKW kommt Heizöl, Erdgas oder Pflanzenöl in Frage.

BlockheizkraftwerkPrinzipiell ist der Betrieb eines Blockheizkraftwerkes umso günstiger, je höher seine jährliche Laufzeit ist. Dabei bestimmt der Wärmebedarf der versorgten Anlagen oder Gebäude, wieviel Strom produziert wird. Das System BHKW ist also auf ständige gleich bleibend hohe Energieproduktion ausgelegt, weshalb Blockheizkraftwerke bisher in erster Linie in der Industrie zum Einsatz kommen. Dort ist der Heiz- und Strombedarf relativ konstant und auf insgesamt hohem Niveau.

Die Beheizung von Wohnungen stellt hingegen ganz andere Ansprüche an eine Heizanlage. Hier muss zu den Spitzenzeiten morgens und abends sehr viel Energie zur Verfügung stehen, während tagsüber und nachts der Bedarf eher gering ist. Deshalb wird ein Blockheizkraftwerk für die Beheizung von Wohnraum in der Regel auf nur ca. 25 % des maximalen Wärmeleistungsbedarfs ausgelegt und mit einem herkömmlichen Heizkessel zur Abdeckung der Spitzenlast ergänzt. Trotz des relativ geringen Leistungsanteils können so ausgelegte Blockheizkraftwerke ca. 70% der jährlich benötigten Heizenergie liefern.

Im Zusammenspiel mit der Stromproduktion wird der Einsatz eines BHKW wirtschaftlich sinnvoll. Bei Verwendung von Erdgas oder Heizöl in Blockheizkraftwerken garantiert das Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz für Anlagen mit einer Leistung von bis zu 50 Kilowatt (kW), die bis 2008 in Betrieb genommen werden für den erzeugten Strom eine zehnjährige Einspeisevergütung von 5,1 Cent/kWh zusätzlich zum Grundlaststrompreis der deutschen Strombörse in Leipzig. Erst durch diese gesetzlich verbriefte Vergütung wird das BHKW rentabel. Interessant ist diese Art der Beheizung vor allem für große Wohnanlagen mit vielen Wohneinheiten und einer installierten Heizleistung von über ca. 200 kW. Für kleinere Objekte sind so genannte Mini-Blockheizkraftwerke (Mini-BHKW) interessant. Sein Einsatz ist bei einem ungedämmten 6-Familienhaus oder bei Neubauten ab zehn bis zwölf Einheiten interessant. Die Leistung eines Mini-BHKWs beträgt 10 bis 12 Kilowatt (KW) Heizenergie. Für kleinere Wohneinheiten sind so genannte Mini-Blockheizkraftwerke (Mikro-BHKWs) zwar noch nicht marktfähig, allerdings arbeiten einige Unternehmen mit Hochdruck daran, solche kleinen Aggregate zur Serienreife zu entwickeln. Dabei werden auch technische Neuentwicklungen wie Stirlingmotor und Brennstoffzelle zum Einsatz kommen. Deshalb kann man davon ausgehen, dass die Mikro-BHKWs in einigen Jahren auf den Markt kommen.

Schaltplan BHKWEine Weiterentwicklung des BHKW-Konzepts auf Basis von Verbrennungsmotoren stellt die Verwendung von Pflanzenölen dar. Die meistgenutzten Öle einheimischer Pflanzen sind Raps- uns Sonnenlumenöl, technisch erprobt ist aber auch der Einsatz von Soja- und Palmöl. Aus umweltpolitischer Sicht ist es durchaus sinnvoll, das BHKW mit Pflanzenöl anzutreiben, da bei der Verbrennung nur soviel CO2 abgegeben wird, wie beim Wachstum der Ölpflanzen aufgenommen wurde. Somit ist eine CO2-neutrale Wärme- und Stromproduktion möglich. Deshalb garantiert das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) dem Betreiber eines Pflanzenöl-BHKW für 20 Jahre einen festen Preis für die an das Stromnetz gelieferte elektrische Energie. Dadurch wird der Betrieb wirtschaftlich interessant, solange Pflanzenöl zu moderaten Preisen (ca. 50 – 65 Cent/Liter) verfügbar ist. Der Bezug von Pflanzenöl ist über spezialisierte Ölhändler flächendeckend möglich, jedoch sollte eine Tankkapazität von über 30.000 l vorhanden sein, damit die Ladung eines Tankzugs komplett abgenommen werden kann.

Wie in vielen anderen Bereichen spielt auch in der Energiepolitik die Musik in Brüssel. Einer EU-Verordnung zufolge müssen Automobilkraftstoffe bis spätestens 2020 einen zehnprozentigen Bio-Anteil enthalten. Dazu eignen sich in unseren Breiten vor allem Raps- und Sonnenblumenöl. Deshalb rüstet die Mineralölindustrie mächtig auf und sichert sich bereits heute große Kontingente der mitteleuropäischen Ölpflanzenproduktion. Dies wird voraussichtlich zu einer Vergrößerung der Anbaufläche von Ölfrüchten führen. Während in Deutschland die verfügbaren Anbauflächen bald erschöpft sein werden, liegen in den neuen EU-Mitgliedstaaten im Osten große Flächen brach, die genutzt werden können.

Nach Untersuchungen von Universitäten und Instituten wird erwartet, dass Pflanzenöl bis 2020 mit 2000 TWh/Jahr zum Energiemix in Europa beitragen kann, was immerhin ca. der Hälfte des aktuellen Primärenergieverbrauchs Deutschlands entspricht. Bei ökologisch vertretbarer Ausweitung der Anbaugebiete für Ölsaaten könnte theoretisch ein großer Teil der gesamten jährlichen Erdölproduktion durch Pflanzenöl ersetzt werden. Der neue Star der Branche ist die Purgiernuss (Jatropha). Diese Ölnuss ist nicht für den Verzehr geeignet, wächst selbst in wüstenartigen Gegenden und vertreibt sogar Schädlinge. Damit entzieht ihr Anbau niemandem die Nahrungsgrundlage und sie kann in großen Gebieten der Welt angebaut werden. Eine sichere Versorgung mit Bio-Ölen wird deshalb möglich, wenn sie im internationalen Maßstab aufgebaut wird.

Blockheizkraftwerken für Pflanzenölbetrieb ermöglichen deshalb mit relativ geringem Aufwand und auf Grundlage bewährter Technik den Einstieg in eine regenerative Energieversorgung. Das Risiko für den Betreiber ist gering, selbst wenn kein Pflanzenöl zur Verfügung stehen sollte, können diese BHKW immer noch mit Heizöl betrieben werden.

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