Blockheizkraftwerke – BHKW – wirtschaftliche Nutzung

Blockheizkraftwerke im mittleren Leistungsbereich werden bereits seit vielen Jahren erfolgreich betrieben. Im Segment der Kleinanlagen, also Anlagen mit einer Leistungskapazität unter 50 kW, hängt die derzeitige und weitere Entwicklung stark von den marktfähigen Technologien ab. Die Anzahl der betriebenen Anlagen steigt aber seit einigen Jahren stetig an. Für die Mikroanlagen mit einer Kapazität bis etwa 5 kW, die für den Betrieb eines einzelnen Gebäudes geeignet sind, stehen die Technologien, vorrangig der Stirlingmotor, vor der Marktreife. Gerade in diesem Segment sind in Zukunft Zuwächse zu erwarten.
Die Parameter für den wirtschaftlichen Betrieb eines Blockheizkraftwerks sind eine möglichst hohe Auslastung der Anlage und die, durch das KWK-Gesetz, beschlossene Förderung. Die Investitionskosten für ein BHKW beginnen, je nach Größe der Anlage, bei etwa 12.000 EUR und können bei mittleren Anlagen auch 80.000 EUR betragen. Für Mikro-BHKWs mit einem Stirlingmotor liegen die Investitionskosten wegen der noch geringen Stückzahlen derzeit bei etwa 25.000 EUR. Kleine und mittlere BHKWs können etwa 50.000 bis 60.000 Stunden betrieben werden. Je nach jährlicher Nutzungsdauer beläuft sich die Mindest-Lebenserwartung also auf 10-12 Jahre. Als Faustregel für den wirtschaftlichen Betrieb eines Blockheizkraftwerks gilt eine jährliche Laufzeit von mindestens 3800 Stunden.

Auf der Kostenseite müssen noch weitere Aufwendungen für Wartung und Betrieb der Anlage kalkuliert werden. Für die Investitionskosten besteht die Möglichkeit der öffentlichen Förderung. Darüber hinaus kann

der überschüssig produzierte Strom in ein öffentliches Stromnetz eingespeist werden und dadurch zusätzliche Erlöse erzielen. Bei optimalem Einsatz und unter Ausnutzung aller möglichen Einsparungen und Förderungen haben sich Mini-BHKWs, angesichts stetig steigender Energiepreise, innerhalb weniger Jahre amortisiert.

BHKW mit Stirlingmotor – die Zukunft der Kraft-Wärme-Kopplung

Der Stirlingmotor ist eines der ältesten Antriebssysteme. Er wurde bereits im 19. Jahrhundert entwickelt, konnte sich aber nie durchsetzen. In jüngster Zeit wurde er aber wieder als Antrieb für Blockheizkraftwerke entdeckt. Derzeit arbeiten diverse Unternehmen weltweit an seiner Optimierung, die ersten optimierten Geräte sollen in Kürze auf den Markt kommen. Hauptproblem gegenüber herkömmlichen Antrieben ist der noch niedrigere Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung.

Der Vorteil des Stirlingmotors ist seine Unabhängigkeit vom Brennstoff. Ein Stirlingmotor ist eine sogenannte Wärmekraftmaschine die eine externe Wärmequelle benötigt. Im Gegensatz zum Verbrennungsmotor, der die Verbrennungsenergie im Inneren direkt in mechanische Energie umsetzt, nutzt der Stirlingmotor die Wärme einer externen Quelle um im Inneren des Motors befindliche Arbeitsgase auszudehnen und dadurch mechanische Energie zu erzeugen. Dieses Prinzip funktioniert praktisch mit jeder Wärme abgebenden Quelle. Dadurch können beispielsweise auch Solarzellen zum Einsatz kommen. Stirlingmotoren gelten deshalb als besonders umweltfreundlich. Zudem sind sie länger haltbar, weil in ihrem Inneren keine Verbrennungsprozesse stattfinden.
.