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Für welche Region ist das BHKW geplant?

Fragen Sie sich, ob ein Blockheizkraftwerk für Sie das Richtige ist? Welche Gründe sprechen für die Installation? Auf dieser Seite erhalten Sie eine Übersicht über die Vorteile und Nachteile. Wenn Sie diese überfliegen, können Sie sich bereits ein grobes Bild machen. Auf weiteren Unterseiten erhalten Sie dann weitere Infos zu den Systemen, Installation und Kosten!

Vorab: Blockheizkraftwerke sind effiziente stromproduzierende Heizungen. Es gibt sie in nahezu allen Größenordnungen und man kann sie mit vielen Brennstoffen betreiben. 

Ein Blockheizkraftwerk (oder kurz: BHKW) ist ein kompaktes kleines Kraftwerk, welches in einem etwa kühlschrankgroßen Gehäuse („Block“) ausgeliefert wird, und gleichzeitig zur Wärme- („Heiz“) und Stromversorgung („Kraftwerk“) eines Gebäudes beiträgt. Diese Geräte sind mittlerweile technisch ausgereift, werden in Serie produziert und müssen vor Ort nur noch installiert werden.

Blockheizkraftwerke sind zu recht beliebte Energieerzeugungsanlagen. Sie bieten viele Vorteile: Wirtschaftlichkeit, Förderung, Gebäudewertsteigerung, Umweltschutz, Autarkie, und vieles mehr. 

1. Aus diesen 7 Gründen ist ein BHKW sinnvoll!

In erster Linie entscheidet natürlich der wirtschaftliche Vorteil, denn die Anschaffung eines Blockheizkraftwerks verspricht eine satte Rendite. Die Amortisationszeit beträgt rund 10 Jahre und danach wird Gewinn eingefahren, denn die Strom- und Heizkosten wurden bedeutend reduziert und überschüssiger Strom wird ins öffentliche Netz eingespeist und vergütet. Zusätzlich dürfen Sie sich über eine Gebäude-Wertsteigerung freuen und mit dem guten Gewissen leben, etwas für die Umwelt zu tun.

Hier das Video zu den Vorteilen des BHKW:

Und jetzt noch einmal genauer erklärt:

  1. Wirtschaftlichkeit - Bei Wohnhäusern rechnet man 6-15% Rendite, Amortisationszeit von 10 Jahren
  2. Staatliche Förderungen
  3. Man erhält STROM und WÄRME gleichzeitig!
  4. Wertsteigerung Ihres Gebäudes
  5. Unabhängigkeit von Stromversorgern!
  6. Funktionieren bei jedem Wetter - entgegen PV oder Windkraft
  7. Moderne Technik und damit Automatisierung und leiser Betrieb

1.1. Ist ein BHKW wirtschaftlich rentabel?

Bei Blockheizkraftwerken gilt:

Je größer die erzeugte Leistung, desto rentabler ist die Anschaffung.

So kommt man bei größeren BHKW auf eine Amortisationszeit von ca. 5 Jahren bei einer Rendite von 15 bis 25%. Ein Mini- oder Mikro-BHKW für ein Wohnhaus oder einen Wohnkomplex kommt immerhin auch noch auf eine Rendite von 6 bis 15%, welches sich auch nach 10 Jahren amortisiert hat. Welche andere Investition bietet eine ähnlich gute Rendite?

1.2. Gibt es staatliche Förderung auch 2020?

Staatlich garantierte Subventionen für die Anschaffung, aber auch für die Einspeisung überschüssigen Stroms tragen zur Rendite des Blockheizkraftwerks bei. Auch im Jahr 2020 werden weiterhin KWK / BHKW mit unterschiedlichen Mitteln gefördert. z.B: durch:

  • KfW-Darlehen und Zuschüsse
  • BAFA-Förderung
  • KWKG 2016
  • Zusätzliche BHKW-Förderung in einzelnen Bundesländern

Mehr dazu finden Sie auf der Seite zu den BHKW-Fördermaßnahmen.

1.3. Was bedeutet 'gekoppelte Energieproduktion'?

BHKW Wirkungsgrad im Vergleich zu KraftwerkenDie meisten anderen modernen Energieerzeugungsanlagen produzieren entweder Strom (Photovoltaik) ODER Wärme (Solarthermie, Wärmepumpe).

Aus einem Blockheizkraftwerk gewinnt man beides: Strom UND Wärme.

Das ist ein entscheidender Vorteil, ganz besonders mit Blick auf die Rendite. Nicht ohne Grund nennt man das Prinzip von Blockheizkraftwerken Kraft-Wärme-Kopplung.

1.4. Steigt der Gebäudewert durch das BHKW?

Als fester Bestandteil des Gebäudes, welcher über mindestens zwei Jahrzehnte bestehen bleibt, erfährt das Gebäude definitiv einen Wertanstieg. Solarmodule verändern die Optik des Hauses unter Umständen negativ. Im Gegensatz dazu wird das BHKW in einem Kellerraum installiert und so nicht gesehen.

1.5. Sie erhalten Unabhängigkeit von Stromversorgern!

Strom wird selbst produziert und es muss weniger bis kein Strom mehr zugekauft werden. Sogar bei Stromausfall sitzt der BHKW-Betreiber im Hellen und im Warmen. Und tatsächlich: der Strompreis steigt und steigt. Aber je höher er steigt, desto mehr freuen sich die BHKW-Betreiber.

1.6. Ein BHKW funktioniert unabhängig von Wind und Wetter!

Im Gegensatz zur reinen Stromversorgung über Windkraft- oder Photovoltaikanlagen, kann ein BHKW immer arbeiten.

Außerdem gibt es keine Übertragungsverluste!

Ein bisher nicht gelöstes Problem bei Kraftwerken ist der Energie- und Wärmeverlust aufgrund der zu überbrückenden Entfernung zum Abnehmer. Da es sich bei Blockheizkraftwerken um dezentrale Systeme handelt, gibt es dieses Problem hier nicht.

1.7. Wie laut ist ein BHKW? Was ist mit Umweltschutz?

Blockheizkraftwerke werden in einem kompakten Gehäuse ausgeliefert, welches dafür sorgt, dass Geräusche des Motors die Zimmerlautstärke nicht überschreiten. Über Steuereinheiten kann das Gerät bedient werden.

Ein Blockheizkraftwerk setzt die eingesetzten Ressourcen viel effektiver in nutzbare Energie um, so dass der Einsatz der Primärenergie (Brennstoff) erheblich reduziert wird. Moderne BHKW arbeiten mit Wirkungsgraden von über 90%, herkömmliche Kraftwerke nur mit ca. 50%. Sprich: gut die Hälfte der eingesetzten Primärenergie wird verschwendet.

Der CO2-Ausstoß liegt durch die Kraft-Wärme-Kopplung rund ein Drittel niedriger als bei getrennter Wärme- und Stromgewinnung. Bei Betrieb mit einer Photovoltaikanlage liegen die Werte sogar noch darunter.

Die Anschaffung eines Blockheizkraftwerks ist der ganz persönliche Anteil daran, auf Atomkraft verzichten zu können.

Funktion Blockheizkraftwerk

1.8. Was ist eine kWh (Kilowattstunde)?

In Kilowatt wird die Leistung eines BHKW gemessen. Daher ist es sehr wichtig diesen Wert zu verstehen. Man kann das sehr gut mit einem Fluss veranschaulichen. Dieser hat ein bestimmte Breite, Tiefe und Fließgeschwindigkeit. An einem bestimmten Punkt würde man jetzt die Wassermenge messen. Diese ergibt sich aus den vorhergehenden Werten. Diese Wassermenge könnte man mit Kilowatt vergleichen. Die Kilowattstunde wäre dann die Menge Wasser in 1 Stunde.

Ein Beispiel: Für ein bestimmtes Blockheizkraftwerk finden Sie folgende Herstellerangaben: "1 kWel und 5 kWth". Dies bedeutet, dass das Blockheizkraftwerk 1 Kilowatt Strom (elektrische Leistung) und 5 Kilowatt Heizwärme (thermische Leistung) in einer Stunde erzeugen kann.

Bei einer Laufleistung von jährlich 5.000 Stunden ergibt dies 5.000 kW Strom und 20.000 kW Wärme. Dies würde den Energiebedarf eines typischen Einfamilienhauses decken.

2. Wie ist ein BHKW aufgebaut?

Ein BHKW besteht aus:

Der Motor wird mit einem Brennstoff betrieben, die erzeugte Energie wandelt der Generator in elektrischen Strom um und die anfallende Abwärme wird durch den Wärmetauscher als Heizenergie brauchbar gemacht. Bei den verwendeten Motoren handelt es sich um Weiterentwicklungen von PKW-, LKW-, Schiffs- oder ähnlichen Motoren, doch durch den konstanten Betrieb haben die BHKW-Motoren eine bedeutend höhere Laufleistung und so Produkt-Lebensdauer.

Moderne BHKW-Anlagen arbeiten mit Wirkungsgraden von 80% bis 95%. Zum Vergleich: Photovoltaikmodule haben einen Wirkungsgrad unter 20%, allerdings muss man hier fairerweise sagen, dass die eingesetzte Energie kostenlos vorhanden ist.

Primus 1.4 Gas BHKW ©Proenvis Gmbh CoKG

3. Mit welchen Brennstoffen arbeitet ein BHKW?

Die Unterschiede von den verschiedenen Blockheizkraftwerken werden schon mit dem verwendeten Brennstoff deutlich. Ein BHKW kann mit folgenden Brennstoffen genutzt werden: 

  • Diesel
  • Gas
  • Öl 
  • Pellets oder Hackschnitzeln

Selbstverständlich werden dementsprechend auch unterschiedliche Motoren verwendet, am gebräuchlichsten sind allerdings weiterhin Verbrennungs- und Stirlingmotoren. Aktuell werden auch weitere Blockheizkraftwerke mit Brennstoffzellen auf den Markt gebracht und verbaut. Die Funktionsweise dieser Geräte basiert auf der Erzeugung von Strom aus Gas in einem chemischen Prozess (Technische Erklärung siehe: //de.wikipedia.org/wiki/Brennstoffzelle ).

3.1. In welchen Größen gibt es Blockheizkraftwerke?

Grundsätzlich stehen Blockheizkraftwerke für jeden Bedarf zur Verfügung. Die Größe sollte den Strom- und Heizbedarf des Gebäudes decken. Folgende Tabelle zeigt eine grobe Kategorisierung der einzelnen Bezeichnungen.

Elektrische LeistungBezeichnungAnwendungsbeispiele - Blockheizkraftwerke Funktion
unter 2,5 kWNano-BlockheizkraftwerkEin- bis Zweifamilienhäuser
zwischen 2,5 kW und 15 kWMikro-BHKWEin- bis Mehrfamilienhäuser
zwischen 15 kW und 50 kWMini-BHKWMehrfamilienhäuser, Wohnblocks, Kleingewerbe, Ämter
zwischen 50 kW und 5 MW(Groß-)BHKWWohnblocks, Industrie, Ämter
ab 5 MWHeizkraftwerkganze Stadtviertel

 

Bei den Werten handelt es sich um keine offizielle Grenze; sie werden feststellen, dass jeder Hersteller, jeder Experte und jede Internetseite andere Abgrenzungen verwendet. Fest steht aber auf jeden Fall: wer von Nano-Blockheizkraftwerk redet, meint kleine Anlagen und wer von Mikro- und Mini-BHKW spricht, meint mittelgroße Anlagen.

4. Was sind Nachteile von Blockheizkraftwerken?

Haben Blockheizkraftwerke nur Vorteile? Natürlich nicht! Die Nachteile von BHKW werden erst durch den Vergleich zu anderen Heizsystemen deutlich. Bitte lesen Sie dazu unseren großen Heizsysteme-Vergleich!

4.1. Anschaffungspreis

Jede Investition muss erst einmal finanziert werden. Natürlich kosten Pellet- oder Gas- und Ölheizungen auch Geld, allerdings ist die Anschaffungssumme bei einem Blockheizkraftwerk höher. Dafür spart und verdient man aber auch später Geld damit.

4.2. Hohe Laufleistung erforderlich

Ein BHKW ist nur dann wirtschaftlich, wenn es relativ lange Laufzeiten am Stück hat. Es sollte so dimensioniert werden, dass es möglichst selten ein- und ausgeschaltet wird. Überschüssiger Strom kann problemlos eingespeist werden, aber was geschieht mit der Überschuss-Wärme?

4.3. Abhängigkeit vom Rohstoff-Preis

Leider ist man mit einem BHKW nicht zu 100% unabhängig. Denn man muss weiterhin einen Rohstoff einkaufen, zum Beispiel Öl oder Gas. Und hier unterliegt man der Preisgestaltung der Konzerne. Trostpflaster: dies würde man auch, wenn man bei seiner herkömmlichen, unrentablen, alten Öl- oder Gasheizung bleiben würde.

4.4. Was bedeutet KWK (Kraft-Wärme-Kopplung)?

Bei der Kraft-Wärme-Kopplung werden Strom und Wärme gekoppelt - also in einem Prozess - erzeugt. So produziert ein Blockheizkraftwerk in einem Motor Strom, die dabei enstehende Abwärme wird auf das Heizungssystem übertragen. Da sowohl in Privathäusern als auch in fast jedem Industriebetrieb Strom und Wärme benötigt werden, bietet sich der Einsatz eines BHKW an.

Was bedeutet "Wirkungsgrad"? 
Dieser Wert gibt an, wie viel Prozent des eingesetzten Brennstoffs in brauchbare Energie umgesetzt werden konnte.
Ein BHKW-Wirkungsgrad von 90% bedeutet daher: bei einem Einsatz von 100% Brennstoff gehen nur 10% verloren, 90% werden in nutzbaren Strom und Heizwärme umgewandelt. Bei den meisten Blockheizkraftwerken setzt sich der Gesamtwirkungsgrad aus ungefähr 1/3 Strom (elektrischer Wirkungsgrad) und 2/3 Wärme (thermischer Wirkungsgrad) zusammen.

Wie funktioniert das effiziente Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung? Macht man sich diese Form der Energieerzeugung in Deutschland bereits zunutze?Heizkraftwerk Berlin-MitteDie Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) beruht auf dem Prinzip, dass Strom und Wärme immer gleichzeitig – also gekoppelt – entstehen. Rauchwolken, die aus Kühltürmen in den Himmel aufsteigen sind sicherlich das Symbol für verschwendete Wärmeenergie. Doch selbst bei konsequenter Nutzung dieser Abwärme wäre es in den großen stromerzeugenden Kraftwerken leider nur bedingt möglich dieses Verfahren anzuwenden, denn durch die räumliche Entfernung zu den Abnehmern der Wärme ist der Verlust zu hoch. 

Blockheizkraftwerke kommen daher als dezentrale Ergänzungen hinzu. Wenn sich auch ein flächendeckendes System über nur wenige zentrale Punkte nicht einrichten ließe, so gibt es dennoch schon Großkraftwerke, die auch die Abwärme nutzbar machen, beispielsweise das Heizkraftwerk Berlin-Mitte, welches das Regierungsviertel versorgt.Kraft-Wärme-Kopplung in DeutschlandDie Kraft-Wärme-Kopplung setzt sich in Deutschland weiter durch.

Laut Studien des Bundeswirtschaftsministeriums stieg der Anteil der Stromerzeugung durch die KWK an der gesamten Nettostromerzeugung hierzulande von 1,5% im Jahr 2002 auf 15,4% in 2010.Die Bundesregierung macht sich für einen Anteil von 25% stark, welcher bis 2020 erreicht werden soll.

Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung

In der Studie wurde auch deutlich gemacht wie die KWK-Anlagen Ihren Beitrag zur Senkung der CO2-Emissionen leisten, wenn es heißt, dass 46 Millionen Tonnen CO2 gegenüber ungekoppelter Strom- und Wärmeerzeugung eingespart wurden.Kraft-Wärme-Kopplung in der IndustrieIn Industrie und Gewerbe ist man im Bereich der konsequenten Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung längst Vorreiter: bereits 2010 lag der Anteil in Deutschland bei 62%.

Dies ist sicherlich durch eine wichtige Gesetzmäßigkeit der Kraft-Wärme-Kopplung begründet: je größer die Anlage, desto rentabler ist sie.

Doch nicht nur im Gewerbe kommt das KWK-Prinzip zur Anwendung, mittlerweile werden Wohnblocks, öffentliche Gebäude wie Schulen und Krankenhäuser, Hotels und Schwimmbäder so beheizt und mit Energie versorgt. 

5. Wie kann ein Blockheizkraftwerk zur Klimatisierung nutzen?

Bei der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung wird das Kraft-Wärme-Prinzip um den Aspekt der Klimatisierung ergänzt. Das BHKW erhält zusätzlich ein Absorptionskälteaggregat, welche durch die erzeugte Wärme betrieben wird und das Gebäude mit Kälte versorgt.

Blockheizkraftwerke sind leider nicht ganzjährig gleichbleibend ausgelastet, im Sommerhalbjahr wird nicht so viel Wärme benötigt. Die KWKK gewährleistet, dass die eingesetzte Primärenergie auch im den wärmeren Monaten effizient eingesetzt wird. So steigt nicht nur der durchschnittliche Wirkungsgrad eines Blockheizkraftwerks, sondern auch die Lebensdauer des BHKW-Moduls. Darüber hinaus enthalten Absorptionskältemaschinen keine beweglichen mechanischen Teile und sind daher wartungsfrei.

Prinzip der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung

5.1. Wo wird Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung eingesetzt?

Leider hat sich das KWKK-Prinzip noch nicht bei Mikro- oder Mini-Blockheizkraftwerken durchgesetzt. Es findet bisher eher Anwendung in größeren BHKW, welche Supermärkte, Ämter oder andere Gebäude die ganzjährig eine stetige Klimatisierung benötigen, verwendet. Hier kommen auch ein Kältespeicher zum Einsatz um Spitzenlasten auszugleichen. In jedem Fall ist die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung eine sehr zukunftsweisende Technologie, von der man sicherlich noch einiges hören wird.

 

 


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