Funktionsweise des BHKW: Gekoppelte Energieproduktion

Durch die spezielle Funktionsweise des BHKW sind Blockheizkraftwerke zu äußerst beliebten Energieerzeugungsanlagen geworden. Denn die Funktionsweise besteht darin, in nur einem Gerät neben Strom auch Wärme zu produzieren. Dieses Vorgehen macht Blockheizkraftwerke zu einem besonders ökonomischen und umweltschonenden Energieerzeuger.

Herkömmliche Kraftwerke erzeugen elektrische Energie über einen Generator. Angetrieben wird dieser unter anderem von einem Motor. Bei der Energieerzeugung entsteht Abwärme, welche über Kühltürme abgeleitet wird. 

Ein BHKW (Blockheizkraftwerk) funktioniert nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und unterscheidet sich so von einem herkömmlichen Kraftwerk dadurch, dass auch die Abwärme genutzt wird. Passiert das in großen Heizkraftwerken, stellen Versorger die Energie als Fern- oder Nahwärme zur Verfügung. 

Das zugrunde liegende Prinzip - elektrische Energie und thermische Energie werden gekoppelt - ist äußerst sinnvoll. So setzt auch die Funktionsweise des BHKW daran an: Wie bei einem Heizkraftwerk wird neben elektrischer Energie auch Wärme produziert. Bei einem BHKW sind die verschiedenen Komponenten allerdings in einem einzigen Block (Modul) zusammengefasst. Außerdem ist die Funktionsweise eines BHKW darauf ausgelegt, Leitungsverluste möglichst zu vermeiden. Dies soll dadurch realisiert werden, dass BHKW dort produzieren, wo sowohl Wärme als auch Strom benötigt wird.

Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist es, die man durch die Funktionsweise eines BHKW nutzt, um hohe Wirkungsgrade zu erreichen. Denn während ein herkömmliches Kraftwerk Werte von 30 bis 40 Prozent aufweist, liegt der Wirkungsgrad eines BHKWs zwischen 80 und 95 Prozent. Wie hoch genau, hängt von der eingesetzten Technik ab. Den Gesamt-Wirkungsgrad eines BHKW setzt sich aus dem thermischen und dem elektrischen zusammen.

Dabei wird berücksichtigt, welcher prozentuale Anteil der Primärenergie in Wärme und welcher Anteil in Strom umgewandelt wird. Die Höhe der jeweiligen Anteile hängt unter anderem vom verwendeten Motor und von der gewählten Energie ab. Generell hat der elektrische Wirkungsgrad einen Anteil von 30 bis 40 Prozent. Der thermische Wirkungsgrad liegt in der Regel zwischen 50 und 60 Prozent.

Ein BHKW ist in der Anschaffung recht teuer. Damit es wirtschaftlich arbeitet, muss es also hohe Einsparungen einfahren. Möglich ist das, in dem Verbraucher den selbst erzeugten Strom gegen eine Vergütung in das öffentliche Netz einspeisen oder selbst nutzen. Im letzten Fall müssen sie weniger Energie von großen Versorgern beziehen und sparen etwa 30 Cent pro Kilowattstunde. Die Vergütung ist meist deutlich geringer.

Eine Voraussetzung für hohe Einsparungen ist also eine hohe Stromproduktion. Möglich ist diese jedoch nur, wenn das BHKW lange unter Volllast läuft. Da das wiederum nur funktioniert, wenn auch die Wärme einen Abnehmer findet, lohnt sich ein BHKW überwiegend in Gebäuden mit kontinuierlich hohem Energiebedarf, der sich etwa in der Jahresdauerlinie zeigt. Typisch sind Mehrfamilienhäuser, die das Warmwasser aller angebundenen Wohnung gemeinsam bereiten.