Lohnt sich ein BHKW im Einfamilienhaus?

Funktion und Energieträger

Ein Blockheizkraftwerk oder BHKW im Einfamilienhaus erzeugt Strom und Wärme gleichzeitig. Dieses auch als Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bezeichnete Prinzip wird vor allem in Industrie und Gewerbe sowie größeren Wohneinheiten genutzt. Der grundsätzliche Aufbau von KWK-Anlagen für Einfamilienhäuser ist dabei ähnlich. Vereinfacht bestehen diese aus einem Motor, der einen Generator antreibt. Der Betrieb ist mit unterschiedlichen Energieträgern möglich. 

• Gas-Blockheizkraftwerk: Erdgas, Flüssiggas, Biogas
• Öl-Blockheizkraftwerk: Heizöl, Biodiesel
• Holzgas-Blockheizkraftwerk: Holz, Pellets

So funktioniert ein BHKW im Einfamilienhaus

Der Motor ähnelt dem eines Autos, überträgt die erzeugte Bewegungsenergie jedoch nicht auf Getriebe und Reifen, sondern einen Generator. Dieser erzeugt wiederum Strom, der zur Deckung des eigenen Bedarfs verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Wärmeübertrager gewinnen die dabei entstehende Abwärme und speisen sie meist in einen Pufferspeicher ein. Von diesem kann die thermische Energie nach Bedarf an die Raumheizung oder die Warmwasserbereitung verteilt werden. Neben dem hier beschriebenen Blockheizkraftwerk mit internem Verbrennungsmotor gibt es auch Geräte mit Stirlingmotor und Brennstoffzelle. 

Das Verhältnis von Strom und Wärme

Betrachtet man bei dem Blockheizkraftwerk im Haus das Verhältnis der erzeugten Energie, kommen auf jede Kilowattstunde Strom etwa drei Kilowattstunden Wärme. Das Verhältnis wird durch die  Stromkennzahl  beschrieben und hängt von der eingesetzten Technik ab.  

Spezielle KWK-Anlagen für Einfamilienhäuser

Während Blockheizkraftwerke ihren Ursprung in der Kraftwerks- und Industrietechnik haben, gibt es für den Einsatz eines BHKW im Einfamilienhaus heute auch besonders kleine Bauformen. Sogenannte Nano-BHKWs bieten eine elektrische Leistung von bis zu 2,5 Kilowatt. 

Ein Blockheizkraftwerk richtig planen

Damit ein BHKW im Einfamilienhaus sinnvoll eingesetzt werden kann, muss es möglichst hohe Laufzeiten erreichen. Produziert es dann genügend Strom, können Anlagenbesitzer die BHKW- Kosten durch den gesunkenen Stromverbrauch und die ausgezahlte Einspeisevergütung ausgleichen. In Betrieb ist es jedoch nur, wenn die erzeugte Wärme im Haus genutzt werden kann – besteht im Haus kein Wärmebedarf, steht die Anlage still.

BHKW im Einfamilienhaus nach Wärmebedarf auslegen

Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb ist die Auslegung nach einem Wärmebedarf, der möglichst lange im Jahr vorhanden ist. In Wohnhäusern hängt dieser meist von zwei Faktoren ab:

• Bedarf zur Warmwasserbereitung
• Grundlast im Wärmebereich

Spitzenlast im Winter ausgleichen

Um dennoch auch an kalten Tagen ausreichend Wärme zur Beheizung liefern zu können, wird ein Spitzenlastkessel – zum Beispiel eine  Gasbrennwerttherme  – installiert. Diese schaltet sich automatisch ein, wenn die thermische Energie knapp wird und sorgt immer für ein warmes Zuhause. Die Grafik zeigt eine  Jahresdauerlinie  zur Auslegung des Spitzenlastkessels und des BHKW im Einfamilienhaus mit den jährlichen Betriebsstunden.

Wärmespeicher gleichen Wärmeschwankungen aus

Auch wenn das BHKW im Einfamilienhaus den Grundbedarf an Wärme decken kann, erreicht es nicht automatisch eine hohe Laufzeit. Denn genau wie der Wärmebedarf im Haus über den Tag verteilt schwankt, wird auch das warme Wasser nicht gleichmäßig, sondern in der Regel zu Spitzenzeiten am Morgen oder am Abend verbraucht. Um das Blockheizkraftwerk dennoch gleichmäßig lange betreiben und die BHKW-Kosten niedrig halten zu können, gleicht ein Pufferspeicher oder ein Kombispeicher die Schwankungen aus. Er nimmt die thermische Energie der Anlage kontinuierlich auf und verteilt sie zeitversetzt bei Bedarf an Heizung oder Warmwasserbereitung.

Individuelle Planung für ein BHKW im Einfamilienhaus

Die Wärmeverbräuche können sich von Haus zu Haus sehr stark unterscheiden. Soll ein BHKW im Einfamilienhaus wirtschaftlich betrieben werden, kommen Hausbesitzer um eine individuelle Planung nicht herum. Ein  Installateur  analysiert dabei die über ein Jahr anfallenden Verbräuche und stellt sie in einem sogenannten  Lastprofil  zusammen. Dieses gibt Aufschluss darüber:

• wie lange welche Heizleistung benötigt wird
• wie groß das Blockheizkraftwerk dimensioniert werden kann

Eine Simulationsrechnung hilft daraufhin, die zu erwartenden Betriebsstunden sowie Einsparungen vorherzusagen und ermöglicht eine zuverlässige Aussage zur Wirtschaftlichkeit. Ihr Heizungsinstallateur berät Sie ganz individuell und unterstützt Sie bei dem gesamten Prozess – von der Planung bis zur Ausführung.  Möchten Sie sich vorab über weitere Details informieren, empfehlen wir Ihnen unseren Ratgeber "BHKW kaufen: Technik, Kosten und Förderung".  

Ein BHKW im Einfamilienhaus – lohnt sich das?

Ein Blockheizkraftwerk lohnt sich immer dann, wenn die Einsparungen durch den selbst erzeugten Strom innerhalb weniger Jahre über den Anschaffungskosten liegen. Damit das funktioniert, muss es lange Zeit im Jahr unter voller Last arbeiten. Denn nur dann produziert es auch ausreichend Strom. Ob das in einem Einfamilienhaus möglich ist, lässt sich jedoch nicht pauschal beurteilen – zu unterschiedlich können die Gegebenheiten und Nutzungsgewohnheiten sein.

Alternative zur Kraft-Wärme-Kopplung im Einfamilienhaus

Wichtig ist, dass ein ausreichend hoher Wärmebedarf vorliegt und das BHKW im Einfamilienhaus individuell geplant wird. Vor allem in energiesparenden Häusern kann sich bei einer Simulation herausstellen, dass die möglichen Einsparungen zu niedrig bzw. die BHKW-Kosten zu hoch sind. Eine sinnvolle Alternative ist dann die Brennstoffzellenheizung im Einfamilienhaus. Auch diese produziert Strom und Wärme, jedoch in einem ähnlichen Verhältnis und mit höheren Einsparungen. Ob ein BHKW sich für Sie lohnt, stimmen Sie am besten zusammen mit Ihrem Heizungsfachmann ab.