Mini- und Mikro-BHKWs
  
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News Donnerstag, 16.01.2014 14:51

Mini- und Mikro-BHKWs

 

Mini- und Mikro-BHKWs decken das untere Leistungssegment der Kraft-Wärme-Kopplung im gebäudeintegrierten Einsatz ab



Mini- und Mikro-BHKWs decken das untere Leistungssegment der Kraft-Wärme-Kopplung im gebäudeintegrierten Einsatz ab. Die Klassifizierung als Mini-, Mikro- oder Nano-BHKW geschieht nicht absolut eindeutig, es gibt Anlagen in den Leistungsbereichen zwischen wenigen hundert Watt bis etwa 50 kW, die alle dem Mini-/Mikro-Bereich zugeordnet werden. Grundsätzlich finden sie im Keller eines Einfamilienhauses oder Gewerbegebäudes Platz. Einige Hersteller und Vertreiber schlagen folgende Unterscheidung für den Sprachgebrauch vor:

  • ~300 Watt bis unter 2,5 kW: Nano-BHKW
  • 2,5 - 15 kW: Mikro-BHKW
  • über 15 kW bis ~50 kW: Mini-BHKW

Die Angaben beziehen sich stets auf die elektrische Leistung, insgesamt fällt die Leistung durch die Wärmeproduktion höher aus. Seit Mitte der 1990er Jahre werden kleine Blockheizkraftwerke nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung angeboten, sie erfreuen sich immer größerer Beliebtheit und tragen gemeinsam mit Erneuerbare-Energie-Anlagen ganz erheblich zur positiven energetischen Bilanz von Gebäuden bei. Man kann Mikro- von Mini-BHKWs unter anderem dadurch unterscheiden, dass ein Mini-BHKW mit seiner Leistung durchaus ein kleines Nahwärmenetz versorgen kann, beispielsweise eine Eigenheimsiedlung. Alle Bauformen im Nano-/Mikro-/Mini-Bereich können als Serienprodukte und damit preiswert gefertigt werden.

Funktionsweise und Dimensionierung von Mikro-/Mini-BHKWs
Grundsätzlich produziert ein Blockheizkraftwerk auf der Basis eines umweltfreundlichen Primärenergieträgers - oft Erdgas, aber auch die Flüssiggassorten Propan und Butan, Pflanzen- und Heizöl, Biogas - Strom für das interne Netz und gleichzeitig Abwärme, die so effizient wie möglich für die Heizung genutzt wird. Der Stromsaldo wird über das öffentliche Netz ausgeglichen, es kann auch eine Einspeisung erfolgen. Hierfür erhalten die Betreiber eine Einspeisevergütung, die sich wie folgt zusammensetzt:

  • Baseloadpreis der Leipziger Strombörse (Durchschnittspreis für Basislaststrom)
  • KWK-Zuschlag laut KWK-Gesetz
  • Netzentgelt für dezentrale Einspeisung

Die Effizienz von Mini-KWK-Anlagen basiert auf dem thermodynamischen Kreisprozess im kleinen Blockheizkraftwerk. Sehr vereinfacht und verkürzt dargestellt wird ein eingespeister Primärenergieträger verheizt, damit ein Elektrogenerator angetrieben sowie nutzbare Abwärme produziert. Dieses Grundprinzip ist nicht neu, jedes konventionelle Kraftwerk speist Abwärme ins öffentliche Netz ein, die bei der Produktion von Strom aus Primärenergieträgern entsteht. In der Regel werden nahe gelegene Kommunen versorgt, ein Kohlekraftwerk mit einer Leistung von einigen Hundert Megawatt kann eine Großstadt und umliegende Gemeinden mit Fernwärme versorgen. Der große Vorzug von BHKWs und vor allem der Mini-BHKWs besteht in der bauartbedingten sehr hohen Effizienz. Der Gesamtwirkungsgrad auch bei größeren Blockheizkraftwerken kann 90 Prozent erreichen, das liegt über allen sonstigen Energieerzeugungssystemen. Als Dimensionierung wird ein Verhältnis von 15.000 kWh jährlichem Wärmebedarf und ~6.000 kWh Strom auf 1 kW elektrische Leistung des Mini-BHKW vorgeschlagen, damit die Anlage effizient hinsichtlich der Anschaffungskosten und des späteren Unterhaltes erscheint.

Vor- und Nachteile von Mini-/Mikro-BHKWs
Es sind im Prinzip keine Nachteile bis auf die Anschaffungskosten erkennbar. Der Preis eines Mikro-BHKW wird regelmäßig im niedrigen fünfstelligen Bereich liegen, beispielsweise kosten Anlagen wie das ecoPOWER 1.0 (geeignet für Ein- bis Zweifamilienhäuser) ab 10.500 Euro und produzieren in jedem Fall den benötigten Strom für die Betreiber und meistens kleinere Überschüsse, die zusätzlich vergütet werden. Die CO₂-Reduktion gegenüber konventionellen Energieträgern liegt bei 50 Prozent, der Energieverbrauch sinkt um ein Drittel, der Gesamtwirkungsgrad kann 92% erreichen. Dieses Gerät amortisiert sich allein durch die geringeren Energiekosten in fünf bis acht Jahren, durch die Subventionen wahrscheinlich (nutzungsabhängig) in drei bis fünf Jahren. Da die Anlage auf eine wartungsarme Laufzeit von mindestens 20 Jahren ausgelegt ist, handelt es sich in jedem Fall um eine lohnende, hoch gewinnträchtige Investition.


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