Eine Investition in mehr Effizienz ist eine Investition in die Zukunft
Die dezentrale Energieerzeugung mit Kraft-Wärme-Kopplung ist heute eine der wirtschaftlichsten Möglichkeiten zur ressourcenschonenden Gewinnung von Strom und Wärme. Der klare Vorteil gegenüber der konventionellen getrennten Erzeugung ist die wesentlich bessere Ausnutzung der Primärenergie. Praktisch keine verloren gehende Abwärme oder Übertragungsverluste in den Stromnetzen machen Blockheizkraftwerke (BHKWs) zu einer nachhaltigen Alternative, wenn es um die Senkung von CO2-Emissionen und die Schonung von kostbaren Brennstoff-Ressourcen geht.
Und der ökologische Effekt steht nicht alleine. Strom- und Heizkosten werden deutlich reduziert und bringen einen prägnanten wirtschaftlichen Vorteil. Der selbst erzeugte Strom ist deutlich günstiger als der aus dem Netz bezogene.
Die entwickelten Systeme sind für den privaten, gewerblichen und kommunalen Einsatz ausgelegt. Mit entsprechend hoher Leistung und abgestimmt auf die betrieblichen Abläufe für eine sichere Versorgung mit Strom, Wärme/Kälte und Warmwasser. Damit Ihre Investition in mehr Effizienz auch eine Investition in die Zukunft ist. Und umgekehrt.
Gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie und nutzbarer Wärme Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist die gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie, die in der Regel unmittelbar in elektrischen Strom umgewandelt wird, und nutzbarer Wärme. Die nutzbare Wärme kann für die Trinkwassererwärmung sowie für die Heizwassererwärmung verwendet werden.
Zunehmend an Bedeutung gewinnen kleinere Mikro-KWK-Anlagen für die Versorgung einzelner Wohngebiete bzw. einzelner Mehr- und sogar Einfamilienhäuser. Vorteil der Kraft-Wärme-Kopplung ist der verringerte Brennstoffbedarf, da nur einmal Energie für sowohl die Wärme- als auch die Stromproduktion aufgewendet werden muss. Bis 2020 soll in Deutschland 25 % des Stroms in KWK-Anlagen erzeugt werden, um Energie einzusparen und Umwelt und Klima zu schützen.
Eine Förderung durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) bzw. das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) soll den Ausbau beschleunigen.
Quelle: Viessmann
Anmerkung Sager/ Deus/ Opländer
Blockheizkraftwerke arbeiten nach dem Prinzip Kraft-Wärme-Kopplung (im Folgenden KWK genannt). KWK-Anlagen ermöglichen das gleichzeitige Erzeugen von Strom (Kraft) und Wärme. Die Elektrizitätserzeugung wird in Deutschland größtenteils in kohle- und gasbefeuerten Großkraftwerken erzeugt. Dabei entsteht viel Wärme, die nicht genutzt werden kann. Es kommt nur ein Drittel der eingesetzten Primärenergie als Strom aus der Steckdose. Die restliche Primärenergie bleibt ungenutzt und erwärmt fortlaufend unsere Atmosphäre.
Neben dieser die Klimaerwärmung fossierenden Stromerzeugung ist es schon seit vielen Jahren möglich Strom vom Einzelhaus bis zur Gemeinde dezentral durch Kraft-Wärme-Kopplung (u.a. auch durch die Brennstoffzelle), Photovoltaik und Windanlagen zu erzeugen. Optimiert werden diese Techniken aktuell und zukünftig immer mehr durch Stromspeicher. Eine zukünftige Energieerzeugung könnte folgendermaßen aussehen:
Neben der Energieautonomie des Gebäudebestandes ist die Vernetzung von intelligent gesteuerten Blockheizkraftwerken, Photovoltaikanlagen, Wärme- und Stromspeichern und Elektromobilen als Teil eines unsichtbaren und vor allem sauberen Kraftwerksnetz anzustreben. Wenn zukünftig Wind- und Solargas zunehmend in das Gasnetz eingespeist werden und in dezentralen Blockheizkraftwerken und modernen Gas-Brennwertanlagen verwendet wird, kann die Umweltgasspeicherung neben der Wärme (per Heizungspuffer oder elektrochemischem Puffer) - und Stromspeicherung schon in wenigen Jahren dezentral die deutsche Energieversorgung sichern.
Was ist ein Blockheizkraftwerk?
Ein Blockheizkraftwerk (im Folgenden BHKW genannt) besteht im Wesentlichen (hierbei ist die Brennstoffzelle abweichend) aus einem Motor ohne Getriebe, welcher im laufenden Verbrennungsprozess anstatt ein Auto anzutreiben durch einen Generator elektrischen Strom produziert. Die anfallende Abwärme wird für die Heizungswärme und die für die Warmwassererzeugung genutzt. Dieser kombinierte Prozess nennt sich Kraft-Wärme-Kopplung.
Mit einem BHKW können elektrische Leistungen von 0,78 KW (Brennstoffzelle) bis > 10 MW realisiert werden. Es bringt einen hohen ökonomischen Nutzen, eine Unabhängigkeit (auch Autarkie genannt) vom Stromnetz sowie einen großen ökologischen Vorteil für die Umwelt mit sich.
Für den Betreiber entsteht aus einem Brennstoff (meistens Methan oder Wasserstoff), der häufig nur für Wärme oder Strom verwendet wird, dezentral Wärme und Strom. Aus 3/3 Brennstoff (Primärenergie) entstehen ca. 2/3 Wärme und 1/3 Elektrizität, die Verluste sinken im Gegensatz zu den zentralen Großkraftwerken von über 60 % auf unter 5 %. Im Optimalfall hat sich ein BHKW trotz hoher Investitionskosten binnen 2-5 Jahren amortisiert.
Gute Voraussetzungen für einen rentablen BHWK-Betrieb bieten Mehrfamilienhäuser, Hotels, Wohnheime, bestimmte Gewerbebetriebe und andere Objekte mit einem erhöhten Warmwasserbedarf. Betrachtungen werden ab Jahreswärmeverbräuchen von mehr als 30.000 kWh interessant - anhand der letzten Brennstoff- und Elektrizitätsabrechnung und weniger weiterer Angaben kann sehr schnell Auskunft gegeben werden, wie wirtschaftlich eine Lösung mit einem BHKW (oder einer Brennstoffzelle) ist.
Eine Unabhängigkeit vom allgemeinen Stromnetz ist technisch möglich, aber wirtschaftlich nicht immer sinnvoll. Aus diesem Grund hat sich in der Praxis der so genannte Netzparallbetrieb durchgesetzt. D.h. ein Objekt mit BHKW bleibt mit dem allgemeinen Stromnetz verbunden. Der BHKW-Strom versorgt vorrangig den Eigenbedarf des Hauses und nur der Überschuss wird ins allgemeine Stromnetz gespeist und wird vom Netzbetreiber vergütet.
Mit einem Stromspeicher kann der so genannte Autarkiegrad eines BHKWs in bestimmten Fällen auf nahezu 100 Prozent gesteigert werden, was zusammen mit einem intelligenten Energiemanagement und einer akzeptablen Nutzungsanpassung zu einer Unabhängigkeit vom Netz führen kann. Anders herum, wenn das BHKW keine oder zu wenig Elektrizität für den aktuellen Bedarf des Objektes erzeugt, wird dieser aus dem allgemeinen Stromnetz gedeckt. Somit ist eine hinreichende Stromversorgung stets gewährleistet. Dadurch das zusätzlich immer ein gasbetriebener Spitzenlastwärmeerzeuger neben einem BHKW installiert wird, ist auch die Wärmeversorgung gesichert.
Zuletzt möchten wir noch anmerken, das die dezentrale Kraft-Wärme-Kopplung neben der aus unserer Sicht abzulösenden zentralen Kraftwerkstechnik die schnellste steuerbare und flexibelste Technik zur Stromproduktion ist. Im nachstehenden Bild wird der Unterschied zwischen schnellen und langsamen Kraftwerken verdeutlicht.
Die Einsatzgebiete der Kraft-Wärme-Kopplung beschränken sich aber nicht nur auf die Strom- und Wärmeproduktion, sondern auch der Kälte und der Dampfbereich kann durch sie organisiert werden.
Quelle: 2G Kraft-Wärme-Kopplung