Beim Betrieb von BHKW muss man zwischen verschiedenen Möglichkeiten wählen. Welche man nimmt, hängt vom Einsatzort ab, aber auch von den Präferenzen des Besitzers. Aus der Betriebsart ergibt sich auch die Antwort auf die Frage: "Wie groß sollte mein BHKW sein?"
1. Lebensdauer & Betrieb des Blockheizkraftwerks
Blockheizkraftwerke sind technisch hoch ausgereifte Geräte, welche eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren haben. Sie können in dieser Zeit - je nach Hersteller und verwendetem Motor - zwischen 40.000 und 60.000 Stunden betrieben werden (Stirlingmotoren halten teilweise sogar 80.000 bis 100.000 Betriebsstunden). Und dann müssen auch nur die Motorkomponenten ausgetauscht werden - die Anschlüsse und der Kessel können oft bleiben. Ein Diesel- oder Ottomotor in einem Blockheizkraftwerk kann somit unter Umständen die zehnfache Laufleistung erreichen, als bei Verwendung in einem PKW. 10.000 Betriebsstunden eines BHKW entsprechen in etwa 300.000 bis 500.000 Kilometer Laufleistung eines PKW-Motors.
Wie sollte ein Blockheizkraftwerk am besten betrieben werden?
1.1. Der wärmegeführte Betrieb eines BHKW
Der wärmegeführte Betrieb richtet die Nutzung nach dem Wärmebedarf - genauer gesagt an der Wärme-Grundlast - des Gebäudes. Was bedeutet denn Wärme-Grundlast? In jedem Haus wird Wärme benötigt um Warmwasser zu erzeugen und die Heizung zu betreiben. Die Grundlast ist der Minimalwert, der nicht unterschritten wird. Man geht jetzt her und dimensioniert die Größe des Blockheizkraftwerks so, dass es mindestens 5000 Stunden läuft um diese Grundlast des Wärmebedarfs zu decken - besser sogar noch mehr Stunden.
Die maximal benötigte Wärmemenge bezeichnet man als Wärme-Spitzenlast. Wäre es nicht sinnvoller, die Größe des BHKW an der Spitzenlast auszurichten? Dann könnte man doch seinen gesamten Wärmebedarf mit dem Blockheizkraftwerk decken. Gute Überlegung, aber leider falsch. Ein Blockheizkraftwerk arbeitet am produktivsten und langlebigsten, wenn es möglichst lange unterbrechungsfrei läuft. Am besten wäre es, wenn die Anlage im Winter sogar nonstop arbeitet. Würde man versuchen die Größe des BHKW an der Spitzenlast zu orientieren, würde es ziemlich häufig ein- und ausschalten, was dem Motor schaden würde. Warum das so ist, macht ein Vergleich deutlich: mit dem Auto verbraucht man im Stadtverkehr beim Stop-n-Go mehr Kraftstoff, als beim gleichmäßigen Fahren auf der Autobahn und außerdem verkürzt es die Lebenszeit des Motors signifikant.
In der Realität orientiert man sich bei der Auswahl der Größe des Blockheizkraftwerks also an der Wärme-Grundlast. Um kurzfristige Spitzen zu decken wird zusätzlich ein Pufferspeicher installiert. Dieser gewährleistet in den warmen Monaten auch, dass das BHKW nur wenige Stunden läuft - um den Speicherkessel zu füllen - und dann bis zur Entleerung nicht mehr eingeschaltet werden muss.
Diese Betriebsart ist die häufigst genutzte, da der Wärmebedarf von Gebäuden gleichmäßiger im Tagesverlauf ist und so das Heizkraftwerk schonender und wirtschaftlicher betrieben werden kann. So wird der Motor gleichmäßiger belastet und die Lebensdauer und die Wirtschaftlichkeit erhöhen sich.
Wussten Sie schon: Was passiert mit dem Strom beim wärmegeführten BHKW-Betrieb?
Prinzipiell kann der Strom voll ins öffentliche Netz eingespeist werden. Empfehlenswerter wäre allerdings eine Überstromeinspeisung. Das Blockheizkraftwerk wird dabei so verschaltet, dass zuerst ein Stromabnehmer im Haus gesucht wird. Sollte der Strom im Moment der Erzeugung nicht benötigt werden, wird er dennoch eingespeist und vergütet. Der Strom wird bei Eigenverbrauch also nicht vergütet, aber man spart sich den Zukauf vom Versorger. Diese Betriebsart ist wirtschaftlicher, da erstens die Einspeisevergütung unter dem Strompreis liegt und zweitens gewährleistet ist, dass die gesamte elektrische Energie genutzt wird. Oder noch besser: überschüssigen Strom in einem Akku speichern!
1.2. Der stromgeführte Betrieb eines BHKW
Beim stromgeführten Betrieb liegt der Fokus auf der maximalen Stromerzeugung. Der Strombedarf wird erfasst und das Blockheizkraftwerk startet um diesen zu decken. Dies ist vom Prinzip her ja eigentlich gut, nur: es wird ja auch noch die Wärme erzeugt, die genutzt werden soll. Für Wohngebäude wird also ein großer Pufferspeicher benötigt, der die Überschusswärme aufnimmt und erst bei Bedarf zur Verfügung stellt. Wenn dieser aber voll ist und es keinen Wärmebedarf im Haus gibt, wird das Blockheizkraftwerk nicht starten, oder die Wärme wird ungenutzt abgeführt, was letztlich dem Grundgedanken einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage widerspricht. Die stromgeführte Nutzung lässt das BHKW durch häufiges Ab- und Ausschalten schneller verschleißen.
Blockheizkraftwerke...
1. die thermisch und elektrisch zu 100% ausgelastet sind
2. im Inselbetrieb
3. bei denen nachwachsende Rohstoffe als Brennstoff dienen, da hierfür eine zusätzliche Vergütung bei Einspeisung gezahlt wird
4. die als Notstromaggregat geführt werden
1.3. Netzparallelbetrieb
Die meisten Blockheizkraftwerke werden im Netzparallelbetrieb geführt, dass heißt sie werden an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Die Netzbetreiber in Deutschland sind verpflichtet den Strom abzunehmen und zu festgelegten Preisen pro kWh zu vergüten.
1.4. Inselbetrieb
Der BHKW-Inselbetrieb dient dazu voll autark Energie zu erzeugen. In der Regel wird der Inselbetrieb mit einer Photovoltaikanlage, einer Solarthermie-Anlage und einem Akku kombiniert. Sinnvoll ist solch ein Einsatz an Orten wie Berghütten oder auf Booten - also überall dort wo ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz nicht möglich ist.
Der Inselbetrieb eines Blockheizkraftwerks ist aber auch an anderen Orten möglich und erwünscht. Der Betreiber kann so unabhängig vom Strompreis werden. Leider sind die Preise für Stromspeicher immer noch sehr hoch und so oft unrentabel. Das hält viele vom Inselbetrieb ab.
1.5. Der netzgeführte Betrieb eines BHKW
Der Stromversorger hat die Hoheit über ein Netzwerk aus vielen Blockheizkraftwerken und schaltet diese nach Bedarf an und ab. Diese BHKW-Betriebsart wird bereits von einigen Stromversorgern angeboten. Ein Contracting-Blockheizkraftwerk kann zum Beispiel netzgeführt betrieben werden.
2. Infos zur BHKW-Wartung und Wartungskosten
So unterschiedlich wie die einzelnen Blockheizkraftwerk-Typen sind, so verschieden sind auch die Wartungsintervalle und damit die Wartungskosten.
Das Rundum-sorglos-Paket wäre ein Vollwartungsvertrag mit dem Hersteller oder dem Installateur. Hier rechnet man im Schnitt mit 2 bis 3 Cent pro Kilowatt erzeugtem Strom. Diesen Wert sollten Sie in Ihrer Wirtschaftlichkeitskalkulation mit berücksichtigen.
2.1. Wartung Blockheizkraftwerk mit Verbrennungsmotor
Die meisten BHKW mit Verbrennungsmotoren müssen alle 2.500 bis 4.000 Betriebsstunden gewartet werden und die Wartungskosten betragen durchschnittlich 350 EUR. Selbstredend gibt es auch Hersteller, die von diesen Mittelwerten nach oben oder unten stark abweichen. Bei der Wartung werden ähnliche Arbeiten wie bei einem PKW-Motor durchgeführt zum Beispiel der Ölwechsel. Was keinen Autofahrer überraschen dürfte: in Abständen müssen auch bestimmte Teile des BHKW ausgetauscht werden, darunter die Zündkerzen und die Zylinderköpfe - diese werden natürlich zusätzlich zur Wartung in Rechnung gestellt.
2.2. Wartung Blockheizkraftwerk mit Stirlingmotor
Stirlingmotoren sind deutlich wartungsärmer - nur alle 5.000 bis 8.000 Betriebsstunden müssen sie gewartet werden. Einige Hersteller versprechen sogar noch längere wartungsfreie Betriebszeit, teilweise bis zu 80.000 Stunden. Da im Stirlingmotor keine Verbrennung stattfindet ist hier der Verschleiß geringer und die Lebensdauer höher.
