Mini-BHKW und Mikro-BHKW

Der "Dachs" von Senertec
Der "Dachs" von Senertec

Link: Gleich zur Aktion "grüne stromsparende Heizung Main-Tauber-Kreis"

 

Mit fortschreitender Entwicklung der Blockheizkrafttechnik hat sich in den vergangenen Jahren eine sehr interessante Variante für die effiziente Beheizung von Wohngebäuden und Nichtwohngebäuden ergeben: Mini-Blockheizkraftwerke für die prädestinierte Anwendung in Mehrfamilienwohnhäusern sowie in Industrie und (Klein-)Gewerbe und Mikro-Blockheizkraftwerke auch für kleinere Wohngebäude können Wärme und zugleich Strom erzeugen und nutzen damit den eingesetzten Brennstoff optimal aus. Sie stellen einen wichtigen Aspekt der Energiewende dar und werden in anderen Ländern bereits deutlich stärker genutzt als bei uns.

Die Energieagentur propagiert und unterstützt den Ausbau der BHKW-Technik und steht Ihnen bei Unklarheiten und für Fragen gerne zur Verfügung.

 

Der Strom, den Sie zum Betrieb Ihrer Elektrogeräte verwenden wird heute zu einem großen Teil zentral in Großkraftwerken erzeugt. Dabei wird der eingesetzte Rohstoff – Gas, Kohle, Öl oder Hausmüll – nur zu ca. 40% genutzt. Die restliche Energie, also die Umwandlungs- und Übertragungsverluste, wird als Wärmeenergie durch den Kühlturm ungenutzt an die Umwelt abgegeben.

Die Wärme für Ihre Heizung wird, im Gegensatz dazu, dezentral, nämlich direkt bei Ihnen zu Hause erzeugt.

Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen vereinigen beide Seiten. Auch sie gehören zum Bereich der zentralen Energieerzeugung, deren Hauptzweck die Produktion von elektrischem Strom ist. Die Abwärme, die bei der Stromerzeugung entsteht wird einem Heizkreislauf zugeführt. So ist es möglich ganze Wohnsiedlungen oder Schwimmbäder und Schulen mit der sonst verloren gegangenen Wärmeenergie zu versorgen. Das steigert den Wirkungsgrad auf bis zu 90%.

Ein Schritt in Richtung dezentrale Energieversorgung ist die Entwicklung von Mini-Blockheizkraftwerken (Mini-BHKW) und noch leineren Mikro-Blockheizkraftwerken (Mikro-BHKW). Damit werden Sie zu Ihrem eigenen Stromproduzent und sorgen mit der Abwärme für warmes Wasser und beheizte Räume. Gleichzeitig schonen Sie die Umwelt, denn BHKWs haben einen Wirkungsgrad von 80 – 90 %. Somit bleibt nur ein geringer Teil der zugeführten Energie ungenutzt.


Aufbau und Funktionsweise

Aufbau einer Heizungsanlage mit BHKW
Quelle: bhkw-info.de

Der Vorteil eines Mini-BHKWs ist der kompakte Aufbau. Motor, Generator und Wärmetauscher sind in einem Gehäuse untergebracht. Dieses wird fertig montiert, inklusive der dazugehörenden Steuerung, und anschlussfertig geliefert und muss nur noch durch einen Fachbetrieb an das vorhandene Heizungsnetz angeschlossen werden. Durch die industrielle Fertigung wird ein Qualitätsstandard wie bei handelsüblichen Heizkesseln erreicht.

Der Motor treibt einen Generator an, der den Strom erzeugt. Die dabei entstehende Abwärme von Kühlwasser und Abgasen wird, über Wärmetauscher, an das Heizsystem weitergegeben. In der Entwicklung befinden sich neben herkömmlichen Kolbenmotoren auch Brennstoffzellen- und Stirlingmotoren. Letzterer hat den Vorteil, dass er neben den fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas auch regenerative Energieträger wie Hackschnitzel, Pellets oder Biogas verwerten kann.


Betrieb eines Mikro- bzw. Mini-BHKW`s

Über die Dauer eines Jahres gesehen wird Warmwasser gleichmäßiger verbraucht als Wärme. Dies ist besonders im Sommer der Fall, da dann die Heizungsanlage meist stillsteht und nur warmes Wasser aus dem System entnommen wird.

Damit das BHKW wirtschaftlich arbeiten kann, muss es möglichst lange aktiv sein und sollte auf mindestens ca. 3.500 Betriebsstunden im Jahr kommen. Dabei sollte das Mini-BHKW möglichst über längere Zeiträume laufen, da der verbaute Motor ein häufiges Takten nicht gut verträgt und dadurch die Lebensdauer stark verkürzt wird.

Um das  häufige Ein- und Ausschalten zu verhindern ist es wichtig, das BHKW nach Grundlast des Wärmebedarfs auszulegen. Weiterhin  sollte sich im Heizungssystem ein ausreichend groß dimensionierter Pufferspeicher befinden. Dieser nimmt die bei der Stromproduktion entstandene Abwärme auf und gibt sie bei Bedarf, z. B. bei der Warmwasserentnahme,  wieder ab. In Spitzenzeiten kann mit einem zweiten Heizkessel zugeheizt werden. Auf diesen kann verzichtet werden, wenn das BHKW ausreichend dimensioniert ist oder sich ein integrierter Zusatzheizstab im Pufferspeicher befindet.
Eine andere Möglichkeit auf eine möglichst hohe Betriebsstundenzahl zu kommen ist der Einsatz eines modulierbaren Mini-Blockheizkraftwerks. Dabei wird die Motordrehzahl reduziert und das BHKW im Teillastbetrieb betrieben. Das führt zu entsprechend längeren Laufzeiten, die zu einer erhöhten Wirtschaftlichkeit führen.

Der Strom der beim Betrieb des Mini-BHKWs entsteht, wird entweder selbst im Haushalt verbraucht oder in das öffentliche Netz eingespeist und entsprechend vergütet.

 

LINK: Animationsfilm mit dem Thema Mikro-BHKW

 

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