Blockheizkraftwerke im Altbau

Wird im Zuge einer energetischen Sanierung über eine neue Art der Wärmeerzeugung nachgedacht, kann unter bestimmten Rahmenbedingungen auch der Einsatz eines Blockheizkraftwerkes (BHKW) in Betracht gezogen werden. Während sich der Einbau eines BHKW früher vor allem bei größeren Projekten mit hohem Energiebedarf lohnte, ermöglichten Mini-Blockheizkraftwerke den Einsatz der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) auch in kleineren Gebäuden.

Galerie

Heute ist die Wirtschaftlichkeit jedoch stark abhängig von Gebäudegröße, Laufzeit, Stromnutzung vor Ort sowie den aktuellen gesetzlichen Rahmenbedingungen. Seit der Novellierung des Gebäudeenergiegesetz (GEG) 2023 gelten beim Einbau neuer Heizungen Anforderungen an den Anteil erneuerbarer Energien. KWK-Anlagen auf fossiler Basis können diese Vorgaben nur eingeschränkt erfüllen, sodass ihr Einsatz sorgfältig geprüft werden muss.

Funktionsweise der Kraft-Wärme-Kopplung

Kraft-Wärme-Kopplung bedeutet, dass gleichzeitig Strom und Wärme produziert wird. Bei der Stromproduktion entsteht Abwärme, die als Nutzwärme für Heizung und Warmwasserbereitung eingesetzt werden kann. Das KWK-Prinzip kommt unter anderem in Blockheizkraftwerken zum Einsatz.

Diese bestehen in der Regel aus einem gasbetriebenen Verbrennungsmotor, der innerhalb eines schallgedämmten Gehäuses einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Zunehmend werden auch Brennstoffzellen-Systeme eingesetzt, die ohne klassischen Verbrennungsmotor arbeiten. Die bei der Stromerzeugung entstehende Abwärme des Motors beziehungsweise des Systems kann über Wärmetauscher an einen Warmwasserspeicher abgegeben und für die Raumheizung oder Trinkwassererwärmung genutzt werden.

Im Vergleich zu einer getrennten Erzeugung von Strom und Wärme kann dieses Verfahren zu einer höheren Brennstoffausnutzung führen. Die tatsächliche Primärenergieeinsparung hängt jedoch vom jeweiligen Referenzsystem und vom aktuellen Strommix ab. Entsprechend kann auch die CO₂-Minderung gegenüber konventionellen fossilen Einzellösungen variieren.

Mini-BHKW im kleinen Leistungsbereich

Als Mini-Blockheizkraftwerke werden Anlagen bezeichnet, die im elektrischen Leistungsbereich typischerweise unterhalb von etwa 30 kW liegen. Kleinere Module verfügen häufig über elektrische Leistungen im einstelligen Kilowattbereich und eine entsprechend höhere thermische Leistung. Damit kommen sie grundsätzlich auch für kleinere Sanierungsprojekte in Frage.

Mini-BHKW können mit konstanter Motorendrehzahl oder modulierend betrieben werden. Die Leistungsmodulation erleichtert es, das BHKW an den tatsächlichen Wärmebedarf anzupassen, sodass möglichst nur die Energie produziert wird, die aktuell benötigt oder vor Ort genutzt werden kann.

Wirtschaftlichkeit und Laufzeit

Optisch unterscheiden sich die Anlagen kaum von einem Heizkessel. Die Investitionskosten liegen jedoch in der Regel deutlich über denen konventioneller Wärmeerzeuger. Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich vor allem durch die Eigenstromnutzung und eine möglichst hohe jährliche Laufzeit.

Mini-BHKW sollten – wie größere KWK-Anlagen auch – eine hohe jährliche Betriebsstundenzahl erreichen, um wirtschaftlich betrieben werden zu können. Als Orientierungswert gelten mehrere tausend Vollbetriebsstunden pro Jahr; die tatsächliche Rentabilität hängt jedoch von Strompreis, Einspeisevergütung, Brennstoffkosten sowie den geltenden Förderbedingungen ab.

Fachwissen zum Thema

Surftipps

• www.baunetzwissen.de/Heizung > Kraft-Wärme-Kopplung