Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) meint die gleichzeitige Erzeugung von elektrischer und Wärmeenergie. Verbreitet ist der Einsatz von Verbrennungs- oder in der kleineren Leistungsvariante Stirlingmotoren auf Gasbasis. Diese werden Blockheizkraftwerke (BHKW) oder stromerzeugende Heizungen genannt und sollen uns in diesem Teil beschäftigen. Betrieben werden könne diese auch mit Heizöl. Doch das hat sich am Markt nicht durchgesetzt.
Im BHKW wird sehr effizient die Abwärme des Motors genutzt, der gleichzeitig Strom erzeugt.
Bild: fy Die Rotation des Motors im BHKW erzeugt den Strom, die Abwärme wird ebenfalls genutzt. Der Wirkungsgrad liegt bei über 90 Prozent. Trotzdem bleibt bei einem Gesamtmarkt von etwa 15 Millionen Heizungen in Ein- und Zweifamilienhäusern der Anteil der motorbasierten KWK-Lösungen äußerst gering. Etwa 16.000 Anlagen wurden bisher in Deutschland installiert. Das sind gerade etwas mehr als 0,1 Prozent.
Hohe Kosten, auch für Wartung
Gründe für die Zurückhaltung bei dieser an sich sehr effizienten Technologie gibt es vor allem zwei. Der erste sind die Kosten. Eine Mikro-KWK-Anlage mit einer elektrischen Leistung von 2 kW und einer Wärmeleistung von 6 kW erzeugt locker eine Investition von 25.000 Euro. Da bleiben doch viele Sanierer lieber beim bewährten Gaskessel, der für gut 6.000 Euro zu haben ist, auch wenn er den Strom dann weiter zukaufen muss. Hinzu kommen relativ hohe Wartungskosten – jedenfalls verglichen mit einer normalen Gasheizung. Denn ein Motor hat viele bewegliche Teile. Die verschleißen oder müssen gewartet werden. Bei einer Gasheizung dreht sich nicht allzu viel. Maximal die Umwälzpumpe.
Und: Streng genommen sind die BHKWs für ein Einfamilienhaus von ihrer Leistung her zu groß. Soll das BHKW ständig ausreichend Strom erzeugen (und mit den erwähnten 2 kW ist man auf der sicheren Seite), entsteht auch die Wärme. Im Sommer kann man mit der nicht viel anfangen. So viel Duschwasser braucht kein Mensch. Also steht das BHKW dann still im Keller, Strom wird zugekauft. Ein BHKW sollte aber, um effizient zu sein, auf eine Minimum-Jahreslaufleistung von 5.000 Stunden kommen (das Jahr hat 8.760 Stunden). Kommt es nicht auf diese Zahl, kann es sich nicht via eingesparter Strom- und Wärmekosten rentieren.
Nur bei ständigem Wärmebedarf
Deswegen wird das BHKW vorwiegend dort eingesetzt, wo ein ständiger Wärmebedarf herrscht oder wo eine Quartierslösung bei mehreren Wohnungen oder Wohngebäuden möglich ist. Dazu gehören Pensionen und Hotels, Krankenhäuser oder Gewerbebetriebe mit einem ganzjährig hohen Wärme- und Warmwasserverbrauch. Bei all diesen Einsatzgebieten kommt das BHKW auf ausreichend Laufzeit.
In größeren Wohngebäuden kann die KWK sogar ein ganz anderes Problem lösen: Da die Technologie als sehr effizient eingestuft wird, kann sie die Wärmeversorgung in größerem Maße übernehmen. Im Falle einer Sanierung mit BHKW kann die Dämmung dafür nicht ganz so stark ausgebaut werden. Das spart unter Umständen Kosten.
Das bringt uns auch zu einem weiteren Punkt. BHKWs können wärme- oder stromgeführt sein. Die gerade genannten Beispiele sind wärmegeführt. Wird ein BHKW stromgeführt, produziert es vorrangig Strom, der ins Netz eingespeist und nach dem KWK-Gesetz, das wir im zweiten Teil unserer Serie schon erwähnt haben, vergütet wird. Das funktioniert ähnlich wie die Einspeisevergütung nach dem ErneuerbarenEnergienGesetz (EEG) für Wind- und Solarstrom-Anlagen. Derzeit liegt die Vergügung bei knapp 12 Eurocent je eingespeister kWh – abhängig von der Größe der Anlage. Wer Näheres zur weiteren KWK-Förderung erfahren will – hier findet sich eine ganz gute Übersicht.
Im nächsten Teil am 02.08.2017 der Serie geht es um eine weitere Variante der Kräfte-Wärme-Kopplung, und zwar die Brennstoffzelle. Auch hier wollen wir prüfen, inwieweit sie sich für ein Wohnhaus überhaupt lohnen kann.
Bisher erschien:
1. Die Energiewende in den eigenen vier Wänden – eine Übersicht
2. Rechtliches – Grundlagen für die Einbindung Erneeurbarer Energien
3. Eigene Stromerzeugung: Kraft-Wärme-Kopplung
Erscheinen demnächst:
4. Eigene Stromerzeugung: Brennstoffzelle
5. Eigene Stromerzeugung: Photovoltaik
6. Eigene Stromerzeugung: Stromspeicherung zuhause
7. Eigene Stromerzeugung: Vor- und Nachteile
8. Eigene Wärmeerzeugung: Biomasse
9. Eigene Wärmeerzeugung: Solarthermie
10. Eigene Wärmeerzeugung: Wärme - Vor- und Nachteile