Was ist ein BHKW (Blockheizkraftwerk)?

Blockheizkraftwerke, im gängigen Sprachgebrauch nur BHKW genannt, sind im Prinzip kleine Kraftwerke, welche sowohl Wärme also ("HEIZ"), als auch Strom ("KRAFT/POWER") erzeugen. Die Art und Weise ist dabei denkbar simpel: Der Vorgang zur Stromerzeugung durch das Verbrennen von Brennstoffen wie zum Beispiel Biogas-Biomethan erzeugt in erster Linie Wärme, welche bei der Entstehung im BHKW direkt genutz werden kann. Das heißt man produziert mit der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage wie im Beispiel BHKW, mit Biogas-Biomethan in einem Vorgang Strom und Wärme zur gleichen Zeit.
Erzeugen also Kraftwerke jeglicher Art, Strom und Wärme im selben Vorgang, so spricht man von KWK also Kraft-Wärme-Kopplung. Hierbei ist es nicht relevant, ob es sich um kleine oder große Kraftwerke handelt, jedoch muss beachtet werden dass der Energieverlust zum Beispiel beim Transport von Strom per Hochspannungs-Fernleitung oder bei thermischer Energie wie Fernwärmeleitungen vergleichsweise hoch ist.
Somit ist hier ein klarer Vorteil von "kleineren" KWK-Anlagen wie dem BHKW zu sehen. Die erzeugte Energie kann direkt vor Ort verwendet werden ohne einen großen Transportverlust in Kauf zu nehmen. Bei Biogas-BHKW ist eine gewisse räumliche Nähe zur Biogas-Anlage wirtschaftlich sinnvoll wohingegen der Einsatz von Biomethan-BHKW dezentral erfolgen kann. Dies macht gerade Biomethan zu der Energiequelle der Zukunft.
Laut des Mitarbeiters der Firma Dreyer & Bosse Kraftwerke GmbH, Herrn Jacob de Mol, sind die Vorteile eines Biogas-BHKW (Blockheizkraftwerks) wie folgt:
- Niedrigere Energiekosten und kostengünstige Wärme
- Hohe Versorgungssicherheit
- Hohe Verzinsung des eingesetzten Kapitals
- Resourcenschonende, effiziente Technik
- Wirkungsgrade von über 90% möglich Kraftwärmekopplung vor Ort ist wesentlich effizienter als die getrennte Erzeugung von Strom und Wärme
Die Funktion - Das passiert im BHKW
Wie bereits erwähnt ist die Art und Weise der Funktion eines Biogas oder Biomethan BHKW denkbar simpel. Verbrannt wird ein Brennstoff (Biogas / Biomethan) was einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Der erzeugte Strom kann hierbei wahlweise in das öffentliche Stromnetzt eingespreist, oder direkt vor Ort genutzt werden. Wirtschaftlich sowie ökologisch ist dabei die Vorortnutzung die deutlich sinnvollere Variante.
Die bei dem Biogas-Biomethan-Verbrennungsprozess entstehende Wärmeenergie, geht in den meisten Fällen zunächst in einen Pufferspeicher über, welcher dann bei Bedarf zum Beispiel Heizkörper oder Nutzwasser mit entsprechender Wärme versorgen kann.
Bei der Verbrennung von Biogas und Biomethan, können zum Beispiel folgende Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommen:
- ORC (Organic Rankine Cycle)-Anlagen
- Stirling Motoren
- Mini-BHKW »Lesen Sie mehr zum Thema Mini-BHKW
- Dampfmotoren
- Gasturbinen
- Brennstoffzellen
Was den elektrischen Wirkungsgrad angeht, so haben tatsächlich Brennstoffzellen den mit Abstand höchsten aller KWK-Anlagen.
Welche Möglichkeiten gibt es ein BHKW zu betreiben?
Lauscht man auf zum Beispiel Biogas-Biomethan Fachkonferenzen der Diskussion über das Betreiben eines BHKW, so fallen oftmals die Begriffe "strom - oder wärmegeführte" BHKW. Dies bezeichnet die strategische Ausrichtung bzw. das Konzept, mit welchem man das Blockheizkraftwerk fahren möchte. Geht man in Richtung des stromgeführten BHKW-Betriebs, so richtet man die Art und Weise des Fahrens darauf aus, möglichst viel Strom zu generieren. Alternativ gibt es logischerweise den wärmegeführten Betrieb, welcher der in Deutschland am häufigsten vorkommenden Betriebsweise entspricht.
Welche Brennstoffalternative gibt es zu Biogas-Biomethan?
Neben dem aus unserer Sicht sinnvollstem Brennstoff Biogas oder Biomethan, gibt es durchaus Leute die Ihre BHKW auch mit alternativen Brennstoffen befeuern. Hierzu zählen folgende:
- Heizöl
- Biodiesel
- Pflanzenöl
- Holzpellets
- Flüssiggas
- Kohle (bei Großkraftwerken)
Welche Anlagenbetrieb oder Brennstoffeinsatz Alternativ zu Biogas oder Biomethan für den jeweiligen Standort außerdem noch sinnvoll bzw. wirtschaftlich sein könnte, muss projektspezifisch betrachtet werden.
Nachteile von Kraft-Wärme-Kopplung und Blockheizkraftwerk
Wann und wo es tatsächlich sinnvoll ist ein Biogas oder Biomethan BHKW zu nutzen ist standortspezifisch zu betrachten. Ob zum Beispiel der Betrieb im eigenen Keller wirklich Sinn macht ist fragwürdig. » Lesen Sie mehr zum Thema Mini-BHKW Die Anschaffungs-, Installations- und Betriebskosten sind dort bei handelsüblichen Heizsystemen doch deutlich erschwinglicher. Hier gilt es höchstens die verschiedenen Fördermittel in die Kalkulation miteinzubeziehen und eine entsprechende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu erstellen. Generell kann gesagt sein, dass ein BHKW grundsätzlich dann sinnvoll sein kann, wenn der jährliche Wärmebedarf konstant (ca. 6.000 h/a) und vergleichsweise hoch ist. Zu bedenken sind beim Einsatz von fossilen Brennstoffen auch die hohen Emissionen und die Einhaltung von Auflagen die bereits gibt sowie solche die demnächst kommen. Mit Biogas beziehungsweise Biomethan als Brennstoff, sind hingegen die Sorgen doch deutlich überschaubarer.
Einen Überblick unserer Beispiel Biogas- und Biomethan-Anlagen finden Sie hier
