BHKW-Ratgeber (Blockheizkraftwerke)

BHKW Blockheizkraftwerk

Stimmen die Rahmenbedingungen in Ihrem Betrieb, können Sie mit einem BHKW beträchtliche Einsparungen bei den Energiekosten erzielen. Unser Ratgeber erklärt, worauf Sie achten sollten.

BHKW / Blockheizkraftwerk kaufen – Wann ist es sinnvoll?

Blockheizkraftwerke nutzen das Prinzip der Wärme-Kraft-Kopplung (kurz: WKK). Das heisst, sie erzeugen Strom, nutzen aber gleichzeitig auch die dabei anfallende Abwärme. Im Ergebnis stellen sie also Strom und Heizwärme her, und zwar am selben Ort. Daraus ergibt sich, dass ein BHKW grundsätzlich dann sinnvoll sein kann, wenn am selben Ort Strom und Wärme benötigt werden oder wenn brennbare Prozessgase energetisch genutzt werden sollen (Klärgas, Biogas). In diesem Fall kann der Betreiber des BHKW den eigenen Strom und die eigene Wärme produzieren und spart den Einkauf von einem externen Energieversorger. Alternativ können Strom und Wärme gegen eine Vergütung in entsprechende Versorgungsnetze eingespeist werden. Dafür muss vor Ort ein Netzanschluss vorhanden sein oder gelegt werden. In der Regel ist die Ersparnis bei eigenem Verbrauch lukrativer als die Einnahmen bei Netzeinspeisung. Generell gilt: Je grösser der Verbrauch bzw. Bedarf an Strom und Wärme ist, umso eher lohnt sich die Investition in ein BHKW. Ideal ist ein hoher Bedarf, der dauernd (d.h. kontinuierlich) anfällt.

Einige Vorteile der Wärme-Kraft-Kopplung

  • WKK ist die Schlüsseltechnologie für die dringend notwendige Verbindung von Strom-, Gas-, Wärmenetz, E-Mobilität und Speicher.

  • WKK produziert bedeutende Strom- und Wärmemengen im Winter, wenn die Produktion von Solarstrom niedriger ausfällt (Import in die Schweiz notwendig).

  • WKK produziert Strom und Wärme dezentral am Ort des Verbrauchs.

  • WKK spart substanziell Primärenergie und reduziert damit den CO2-Ausstoss und die Energiekosten.

  • WKK nutzt in der Schweiz aktuell 48% erneuerbare Energien.

  • WKK kann mittels Power-to-X Überschussstrom aus Sonne und Wind nutzen.

  • WKK produziert Ausgleichsenergie, die mit zunehmender Wind- und Sonnenproduktion immer wichtiger wird.

  • WKK fördert die Selbstbestimmung der Gemeinden.

Quelle: Schweizerischer Fachverband Powerloop, Broschüre hier (PDF).


BHKW / Blockheizkraftwerk Funktionsweise

Unser Schaubild zeigt die Funktionsweise eines Blockheizkraftwerks. Je nach BHKW-Typ kommen als Brennstoff unterschiedliche Medien in Frage: Biogas, Klärgas oder Erdgas und zunehmend auch erneuerbare Gase wie synthetisches Methan oder Wasserstoff.

Bildlegende:
1 Warmwasserspeicher
2 Stromgenerator
3 Verbrennungsmotor
4 Brennstoff
5 Wärmetauscher
6 Abgaswärmetauscher

Funktionsweise BHKW Blockheizkraftwerk

BHKW / Blockheizkraftwerk Arten / Typen

Grundsätzlich unterscheidet man BHKW nach der Art des Brennstoffs: Biogas-BHKW, Klärgas-BHKW und Erdgas-BHKW.

Biogas-BHKW
Für die Verwertung von Biogas in Strom und nutzbare Wärme. Biogas fällt zum Beispiel auf landwirtschaftlichen Betrieben, grossen Kompostieranlagen oder bei der Entsorgung von Lebensmitteln an.

Klärgas-BHKW
Nutzen das anfallende Klärgas in Abwasserreinigungsanlagen / Kläranlagen.

Erdgas-/Biomethan-BHKW
Verwenden Erdgas als Brennstoff, um sehr effizient dezentral Strom und Wärme zu erzeugen.


BHKW / Blockheizkraftwerk Hersteller Übersicht

Auf dem Schweizer Markt sind mehrere BHKW Anbieter vertreten, die  Anlagen unterschiedlicher Marken und mit verschiedenen Leistungen und Kapazitäten anbieten. Avesco stellt mit eigener Produktion in der Schweiz die BHKW selber her und verfügt über entsprechende Kenntnisse zu den spezifischen Anforderungen, den gesetzlichen Vorschriften und den Fördermöglichkeiten auf dem hiesigen Markt.


BHKW / Blockheizkraftwerk Wirkungsgrad

Während herkömmliche Kraftwerke Wirkungsgrade von rund 30 bis 60 Prozent erreichen, liegt der Gesamtwirkungsgrad eines BHKW deutlich darüber. Meist bei 80 bis 95 Prozent. Der Gesamtwirkungsgrad setzt sich zusammen aus dem thermischen und dem elektrischen Wirkungsgrad. Wie hoch der Gesamtwirkungsgrad ausfällt, ist im Wesentlichen abhängig von dem im BHKW verwendeten Motor, der eingesetzten Primärenergie und des Nutzungsgrades der Abwärme. Avesco nutzt für seine BHKW die effizienten Gasmotoren von Caterpillar und Liebherr, die mit den erneuerbaren Energieträgern Klärgas, Biogas sowie Erdgas betrieben werden.


BHKW / Blockheizkraftwerk Kosten

Die Kosten für ein BHKW sind von verschiedenen Faktoren abhängig, wie z.B. der benötigten elektrischen oder thermischen Leistung (Kapazität), den Gegebenheiten vor Ort, der Anzahl jährlicher Betriebsstunden, des Brennstoffs, der optionalen Zubehöre, etc. Es sollten immer die Gesamtkosten eines BHKW (Lebenszykluskosten / Total Cost of Ownership) bei der Kalkulation berücksichtigt werden. Also neben den Kosten für Anschaffung und Installation auch Faktoren wie z.B.: Wie lange kann das BHKW betrieben werden, wie hoch sind die Wartungskosten pro Betriebsstunde, können das BHKW oder Anlagenkomponenten wiederverkauft werden, sollte die Anlage dereinst nicht mehr genutzt werden etc.


BHKW / Blockheizkraftwerk Förderung

In der Schweiz werden Kauf und Nutzung eines BHKW mit einer Reihe von Förderinstrumenten des Bundes, der Kantone und anderer Institutionen unterstützt. Diese Fördermöglichkeiten werden über die Zeit an Marktgegebenheiten angepasst. Die Förderung kann einen nennenswerten Umfang ausmachen und die Rentabilität der Investition in ein BHKW massgeblich beeinflussen.

Avesco berät Sie gern unverbindlich zu den Fördermöglichkeiten für Ihr neues oder bestehendes Blockheizkraftwerk. Sprechen Sie mit uns: Telefon 0848 636 636.


BHKW / Blockheizkraftwerk Einsatzgebiete

Wo lässt sich ein BHKW sinnvollerweise nutzen? Die Anwendungsgebiete für die Anlagen sind sehr vielfältig. Typische Einsatzgebiete sind u.a.:

  • Nah-/Fernwärmeverbünde, Quartierversorgungen
  • Öffentliche Bauten wie Schulhäuser, Sportanlagen (Schwimmbäder, Turnhallen), Hotels, Eventhallen, etc.
  • Gewächshäuser
  • Gewerbe und Industrie als Einzel- oder Verbundlösungen (Chemie, Pharma, Lebensmittel, Molkereien, Metzgereien, Brauereien, etc.)
  • Klär- und Biogasanlagen

Einbindungskonzepte

BHKW / Blockheizkraftwerk Einbindungskonzepte (u.a. mit Wärmepumpe)
Ein BHKW wird wärmetechnisch betrachtet meistens in bivalente Anlagenkonzepte eingebaut. Das bedeutet, es sind jeweils mindestens zwei Wärmeerzeuger vorhanden. Dies dient der Redundanz, aber auch einer sinnvollen Auswahl der BHKW-Leistungsgrösse bzw. Kapazität. Insbesondere die Kombination von BHKW mit Wärmepumpen und die Nutzung der erzeugten elektrischen Energie als Antriebsenergie für die Wärmepumpe kann die Betriebskosten erheblich reduzieren.

BHKW / Blockheizkraftwerk Temperaturen
Standardmässig werden mit BHKW Heizwassertemperaturen von 75-90°C erzeugt. Höhere Temperaturen für bspw. Fernwärme- oder Industrieanlagen von z.B. 90-150°C sind mit optionalen Ausrüstungen realisierbar. Selbst Dampf kann mit speziellen Abgaswärmetauschern bereitgestellt werden. Neben der Anzahl Wärmeerzeuger sind auch diese thermischen Anforderungen entscheidend für die Auswahl und Auslegung der Systemkomponenten Ihres BHKW.

BHKW / Blockheizkraftwerk Einspeisung und Eigenverbrauch
Die elektrisch betrachtete Einbindung eines BHKW erfolgt praktisch immer mit Netzanschluss. Dabei kann die elektrische Leistung ins Stromnetz eingespeist oder aber vor Ort direkt verbraucht werden (Eigenverbrauchsregelung). Die Einspeisevergütung bzw. Zulage wird in der Schweiz vom Bund festgelegt. Sowohl die Einspeisung ins Stromnetz als auch der Verbrauch vor Ort gewinnen infolge der zunehmenden Elektrifizierung des Energiesystems und des raschen Ausbaus von erneuerbarer Stromerzeugung zunehmend an Bedeutung (Wärmepumpen, E-Mobilität). Häufig werden BHKW notstromfähig ausgerüstet und können also eine Anlage auch im Inselbetrieb zuverlässig mit Strom und Wärme versorgen. Reine Inseleinbindungen sind selten.