Blockheizkraftwerke (BHKWs) arbeiten mit Kraft-Wärme-Kopplung und produzieren zeitgleich Strom und Wärme – und das sehr effizient. Daher werden sie auch für Privathaushalte immer attraktiver. Was zu berücksichtigen ist, damit sich ein BHKW auch im Einfamilienhaus lohnt, erfahren Sie bei Buderus.
Was ist ein Blockheizkraftwerk?
Der Name „Blockheizkraftwerk “ – in der Kurzform BHKW – steht für Kraftwerke zur Stromerzeugung, die gleichzeitig jedoch auch zum Heizen genutzt werden können – sie produzieren also nutzbare elektrische und thermische Energie. Dieses Prinzip wird als Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bezeichnet. Das „Block“ im Namen steht für den modularen Aufbau der Anlagen.
Je nach verbauter Technik erzeugen BHKWs Strom und Nutzwärme, indem sie entweder einen Brennstoff direkt verfeuern oder aber mit der Verbrennung oder Nutzung einer Umweltwärmequelle Wasser verdampfen. Als Energieträger können hierbei Heizöl oder Erdgas, biologische Brennstoffe wie Holz, Pflanzenöl oder Biogas, Wasserstoff oder Solar- und Geothermie zum Einsatz kommen. Mit dem Kraftstoff bzw. dem erzeugten Wasserdampf treiben die Anlagen im Anschluss einen Motor oder eine Turbine an, welche an einen Generator gekoppelt Strom erzeugen.
Anstatt die Abgase bzw. die Abwärme nun jedoch wie in normalen Kraftwerken abzuführen – was einen hohen Energieverlust mit sich brächte – leiten BHKWs diese in einen zweiten Anlagenteil, der mit einem Heizsystem (oder Wärmespeicher) verbunden und mit einem Wärmetauscher ausgestattet ist. Hier wird den Abgasen oder dem Wasserdampf der Großteil ihrer thermischen Energie entzogen, welcher sich schließlich für Heizzwecke oder andere Prozesse nutzen lässt. Aufgrund dieses hohen Maßes an Energieverwertung erreichen BHKWs einen enorm hohen Gesamtnutzungsgrad von nicht selten über 90 %. Zum Vergleich: Ein normales Kohlekraftwerk ohne Kraft-Wärme-Kopplung hat im besten Fall einen Wirkungsgrad von 40 %, ein modernes Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk einen von 60 %. Hinsichtlich der gesamten Energieausbeute lohnen sich BHKWs immens. Auch Einfamilienhäuser werden daher immer häufiger beliebter Einsatzort. Dabei finden in diesen nur klein dimensionierte Anlagen Verwendung, so genannte Nano- oder Mikro-BHKWs.
Vorteile von BHKWs im Einfamilienhaus
- Durch ihre kompakte Bauweise fügen sich Mikro-BHKWs leicht ins Einfamilienhaus ein und sparen dort durch ihre hohen Wirkungsgrade Brennstoff ein – und damit auch Energiekosten sowie CO2-Emissionen.
- Da sie zeitgleich Strom erzeugen, sind private Verbraucher noch unabhängiger von Energieversorgern.
- Sie können ebenfalls elektrische Energiekosten reduzieren – auch aufgrund des Wegfalls ansonsten zu leistender Netzentgelte – und dank Einspeisevergütung sogar mit überschüssigem Strom Geld verdienen, wenn sie ihn ins öffentliche Stromnetz verkaufen.
- Zudem werden bestimmte Anlagen staatlich gefördert, etwa Biomasse-BHKWs oder Brennstoffzellenheizungen .
Wie funktionieren Mikro-BHKWs und welche Vorteile weisen sie auf?
Mikro-BHKWs im Einfamilienhaus funktionieren genauso wie ihre größeren „Verwandten“: Ein Energieträger treibt Motor oder Turbine an. Ein angeschlossener Generator erzeugt Strom. Im Anschluss wird die warme Luft durch einen Wärmetauscher zur Gewinnung von Nutzwärme geführt.
Unterschied der Anlagen ist meist einzig die Dimensionierung.
- Mini-BHKW: So werden Systeme unter 50 Kilowatt elektrischer Leistung (kWel) bezeichnet.
- Mikro-BHKW: Das sind Systeme mit unter 10 bis 20 kWel (eine genaue Definition bzw. Abgrenzung existiert nicht).
- Nano-BHKW: Eventuell können Anlagen unter 2,5 bis 3 kWel noch als „Nano-BHKW“ unterteilt werden.
Zum Teil verwenden einige Hersteller, Installateure und Energieberater die Begriffe Mikro- und Mini-BHKW synonym.
Blockheizkraftwerke – alle Produkte im Überblick
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Wann ist der Einsatz eines BHKWs im Einfamilienhaus ökonomisch und ökologisch sinnvoll?
Ob sich ein Mikro- oder Nano-BHKW für Ihr Einfamilienhaus lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Grundsätzlich arbeiten KWK-Anlagen umso wirtschaftlicher, je größer sie dimensioniert sind und je länger sie laufen. In Privathaushalten allein ist jedoch kein Bedarf (oder Platz) für massive, leistungsstarke Systeme. Daher ist die Planung eines Blockheizkraftwerks im Haus kompliziert und muss immer individuell erfolgen.
Ein hoher Wärmebedarf ist eine Voraussetzung.
Die größte Stärke eines BHKW ist die Stromerzeugung, denn über diese lässt sich zusätzliche Energie einsparen und somit ein Gewinn erzielen. Damit dieses Ziel jedoch erreicht wird, ist es notwendig, dass die Anlage lange Zeit im Jahr unter voller Last läuft. Hierfür müssen Sie auch den Wärmebedarf in Ihrem Einfamilienhaus genau kennen, und dieser sollte möglichst hoch ausfallen. Ein Blockheizkraftwerk produziert nur dann Elektrizität, wenn gleichzeitig geheizt wird. Ebenso erzielen Sie eine höhere Ersparnis, wenn Sie den Strom selbst verbrauchen: Obgleich Sie für KWK-Strom bei der Einspeisung ins öffentliche Netz neben dem eigentlichen Preis noch staatliche Zuschläge erhalten, fällt der Gewinn (etwa 25 ct/kWh) niedriger aus, als der Bezug von Strom ansonsten kostet (35 bis 40 ct/kWh).
BHKWs im Einfamilienhaus können sich nach zehn Jahren amortisieren
Um zu errechnen, ob und wann sich der Betrieb eines Blockheizkraftwerks im Einfamilienhaus lohnt, müssen Kosten und Einnahmen gegeneinander abgewogen werden. Kostenpunkte sind hier Anschaffung und Installation, eventuelle Finanzierung, Wartung und Reparatur sowie die Brennstoffkosten. Demgegenüber steht die effizientere Nutzung des Energieträgers, die Einsparungen durch selbst genutzten und verkauften Strom sowie mögliche Fördermittel – abhängig von der Art der Anlage. Im Normalfall gehen Wirtschaftlichkeitsberechnungen jedoch davon aus, dass sich BHKWs in Einfamilienhäusern mit einem durchschnittlichen Energieverbrauch (Strom und Wärme) nach etwa zehn Jahren amortisieren, sofern die Anlage gut auf die Bedürfnisse des Haushalts angepasst ist.
BHKW im Einfamilienhaus richtig planen
Ein BHKW im Einfamilienhaus sollte verschiedenen Anforderungen genügen, damit es sich im Vergleich zu anderen Heizanlagen wirtschaftlich betreiben lässt und zeitnah amortisiert. Hierfür sind einige Voraussetzungen nötig, die die Anlage selbst und den Energiebedarf des Hauses betreffen. Buderus hat Ihnen die wichtigsten Punkte zusammengefasst:
- Größe: Ihr Mikro- oder Nano-BHKW sollte genau die Leistung bringen, die erforderlich ist, um den Energiebedarf Ihres Haushalts optimal zu decken. Eine größere Anlage mag zwar insgesamt effizienter arbeiten und ist weniger wartungsintensiv, doch durch die höheren Anschaffungskosten amortisiert sie sich in der Regel jedoch weitaus später als ein passgenau konstruiertes System.
- Laufzeit: Damit ein BHKW im Einfamilienhaus eine möglichst hohe Einsparung bietet, sollte es lange laufen. Empfehlenswert sind hierbei wenigstens 4.000 Betriebsstunden im Jahr, besser noch 5.000 oder mehr. Viele dieser Betriebsstunden sollten zudem unter Volllast gefahren werden.
- Wärmebedarf: Ein BHKW produziert nur Strom, wenn gleichzeitig Heizenergie benötigt wird. In Einfamilienhäusern mit hohem Wärmebedarf arbeiten die Anlagen also logischerweise effizienter. Daher sind sie gerade in schlechter gedämmten Gebäuden eine gute Alternative zu anderen Heizsystemen wie etwa Wärmepumpen – zum Beispiel in Altbauten.
- Stromverbrauch: Je höher der Stromverbrauch im Haushalt ist, umso mehr Kosten lassen sich mit einem BHKW unter dem Strich einsparen, denn die Eigennutzung von elektrischer Energie erwirtschaftet ein höheres Plus als der Verkauf. Praktisch sind hier große Verbraucher oder Stromspeicher, etwa ein Elektroauto, dessen Batterie ebenfalls Strom an den Haushalt zurückspeisen kann (Smart Grid).
- Förderung: Einige BHKWs werden staatlich gefördert, was sich direkt oder indirekt auf die Anschaffungskosten auswirkt. Müssen Sie etwa für eine Anlage, die Biomasse nutzt, einen Kredit aufnehmen, bietet die KfW hierfür zinsgünstige Varianten mit tilgungsfreier Anlaufzeit. Für ein Blockheizkraftwerk mit Brennstoffzelle gibt es je nach Leistung einen direkten Investitionszuschuss zwischen 8.450 (0,25 kWel) und 34.300 Euro (5,0 kWel). Grundbetrag von 6.800 Euro + 550 Euro je angefangener 100 Watt. Erfahren Sie mehr über die Förderung von BHKWs .
BHKW fürs Einfamilienhaus: Mit welchen Kosten müssen Sie rechnen?
Die Kosten für ein BHKW im Einfamilienhaus setzen sich aus verschiedenen Punkten zusammen. Für die Anschaffung belaufen sich diese auf 10.000 bis 25.000 Euro, abhängig von der Anlagengröße und Leistung sowie der genutzten Technik (Verbrennungsmotor, Stirlingmotor, Gasturbine). Hinzu kommen noch einmal etwa 5.000 Euro für die Installation und Inbetriebnahme. Auch weitere Notwendigkeiten oder sinnvolles Zubehör können den Preis weiter beeinflussen, etwa eine erforderliche Abgasleitung, ein Gasanschluss – falls dieser noch nicht vorhanden ist – oder aber ein Pufferspeicher, um Wärmeschwankungen auszugleichen.
Die verbrauchsgebundenen Kosten richten sich nach dem genutzten Brennstoff. So kostet Heizöl etwa 15 Cent die Kilowattstunde, Erdgas ab 15, bei Holzpellets sind es nur rund 6,5. Beachten Sie hierbei den Energiebedarf Ihres BHKWs. Bei Buderus erfahren Sie mehr über die Kosten von BHKWs .
Häufig gestellte Fragen zu BHKW im Einfamilienhaus
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Besteht einmal ein Überschuss, wird dieser ins öffentliche Stromnetz eingespeist und entsprechend vergütet, abhängig vom derzeitigen Preis für Basislaststrom sowie die vermiedenen Netzentgelte durch den Verkäufer. Alternativ kann auch ein separater Stromspeicher installiert werden, um die Energie später zu nutzen. Normalerweise wird der Strom eines BHKWs direkt im Einfamilienhaus verbraucht – dies ist auch wirtschaftlich am sinnvollsten.
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Die Lebensdauer eines BHKWs im Einfamilienhaus wird von den meisten Herstellern auf etwa 15 bis 20 Jahre festgeschrieben, bevor in der Regel eine Generalüberholung nötig ist. Anlagen mit einfachem Verbrennungsmotor sind dabei weniger resilient als Systeme mit Stirlingmotor oder Gasturbine. Bei regelmäßiger Wartung und guter Pflege kann ein Blockheizkraftwerk jedoch auch 25 Jahre oder noch länger problemlos und effizient betrieben werden. Da sich die Anlagen bei angemessener Planung nach etwa zehn Jahren – oder kürzer – amortisieren können, kann eine Anschaffung oder Umrüstung daher sehr lohnenswert sein.
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Nein, denn moderne Anlagen werden mit einem speziellen schallgedämmten Gehäuse hergestellt. Die Betriebslautstärke eines BHKWs wird von vielen Herstellern zwischen 45 und 60 Dezibel angegeben – dies liegt in etwa zwischen den Geräuschen eines Kühlschranks und eines Fernsehers in Zimmerlautstärke. Genauere Angaben zur Geräuschentwicklung finden Sie in den Produktbeschreibungen der Geräte.