Stromerzeugende Heizung versorgt das Wohnhaus

Die stromerzeugende Heizung erzeugt Strom und Wärme

Eine stromerzeugende Heizung verbindet die effiziente Erzeugung von Wärme für Heizung und Warmwasserbereitung mit der Produktion von Strom, der zur Deckung des eigenen Bedarfs genutzt werden kann. Sie ist in verschiedenen Leistungsbereichen verfügbar und lässt sich in vielen Häusern installieren.

Die stromerzeugende Heizung ist jedoch teuer und lohnt sich finanziell nur dann, wenn genügend Strom erzeugt wird. Denn dieser kann zum Beispiel gegen eine Vergütung in das öffentliche Netz eingespeist, oder noch besser: im eigenen Haus verbraucht werden. Jede Kilowattstunde, die nicht vom Energieversorger bezogen werden muss, spart dabei etwa 29 Cent – den aktuellen Strompreis.

Diese Arten der stromerzeugenden Heizung gibt es

Stromerzeugende Heizungen gibt es heute in verschiedenen Arten. Häufig eingesetzt werden dabei zum Beispiel:

• BHKWs mit internem Verbrennungsmotor
• BHKWs mit Stirlingmotor
• stromerzeugende Heizungen mit Brennstoffzelle

BHKW mit internem Verbrennungsmotor

Das BHKW oder Blockheizkraftwerk mit internem Verbrennungsmotor besteht neben einem mit Gas- oder Heizöl betriebenem Motor aus einem Generator sowie einem System aus Wärmeübertragern. Während der Motor, der wie der in einem Auto funktioniert, die chemische Energie aus Gas oder Heizöl in mechanische Energie umwandelt, nutzt ein Generator diese, um Strom zu erzeugen. Zeitgleich wird die Abwärme der Verbrennung über ein System aus Wärmeübertragern aufgefangen und in das Heizsystem übertragen.

BHKW mit Stirlingmotor

Ein BHKW oder Blockheizkraftwerk mit externem Verbrennungsmotor besteht aus einer Wärmequelle, zum Beispiel einem Gasbrenner, einem Generator sowie einem System aus Wärmeübertragern. Anders als im BHKW mit interner Verbrennung erzeugt ein Brenner hier thermische Energie, die dem Stirlingmotor zugeführt wird. Dieser besteht aus einem geschlossenen System. Durch abwechselndes Erhitzen und Kühlen verändert sich das Volumen eines darin befindlichen Arbeitsgases und ein Kolben wird angetrieben. Die dabei entstehende Bewegungsenergie treibt auch hier einen Generator an, der Strom gewinnt.

Die stromerzeugende Heizung mit Stirlingmotor kann neben Gas oder Heizöl auch mit Holzpellets oder Solarwärme betrieben werden und ist somit eine ökologische Alternative zu herkömmlichen BHKW-Systemen.

Stromerzeugende Heizung mit Brennstoffzelle

Auch die stromerzeugende Heizung mit Brennstoffzelle (die sogenannte Brennstoffzellenheizung) erzeugt Strom und Wärme mit einem Gerät. Anders als bei herkömmlichen Blockheizkraftwerken funktioniert das jedoch nicht mit einer Verbrennung, sondern einem elektrochemischen Prozess. Dabei kommt es zur Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff. Möglich wird das in sogenannten Brennstoffzellen. Kleine Reaktionsräume, die jeweils aus zwei unterschiedlich geladenen Elektroden und einer halb durchlässigen Membran bestehen.

Während der Wasserstoff, der zum Beispiel mit Wasserdampf und Erdgas direkt im Gerät hergestellt wird, auf die erste Elektrode trifft, sorgt ein Katalysator dafür, dass er sich in Elektronen und Protonen teilt. Die Elektronen wandern daraufhin über einen elektrischen Leiter von der ersten zur zweiten Elektrode und es entsteht Strom. Zeitgleich schlüpfen die Protonen durch die nur für sie durchlässige Membran und verbinden sich mit Elektronen und Sauerstoff aus der Luft. Die dabei entstehende Wärme wird gewonnen und auf das Heizsystem übertragen.

Neben dem Anschluss an das Erdgasnetz funktionieren Brennstoffzellen auch mit einem sogenannten Elektrolyseur. Dieser nutzt überschüssigen Wind- oder Solarstrom, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten.

Mono- und bivalente Betriebsweise ist möglich

Der Betrieb einer stromerzeugenden Heizung kann mono- oder bivalent erfolgen. Monovalente Anlagen decken den gesamten Wärmebedarf im Haus  allein. Sie haben eine höhere Leistung, schalten sich daher aber vor allem in der Sommer- und Übergangszeit häufig ein und aus. In der Folge erreichen sie nur geringe Betriebsstunden, es wird weniger Strom produziert und die Einsparungen schrumpfen.

Eine bivalent betriebene stromerzeugende Heizung wird hingegen nach der Grundlast (dem Wärmebedarf, der ganzjährig im Haus vorhanden ist) ausgelegt. Sie hat eine geringere Leistung und läuft über weite Teile des Jahres bei voller Leistung. In der Folge können viele Betriebsstunden gesammelt werden und die Einsparungen steigen. Damit es auch an bitterkalten Tagen wohlig warm wird, werden bivalente Heizgeräte durch sogenannte Spitzenlastgeräte ergänzt. Diese schalten sich automatisch ein, wenn die Leistung knapp wird, und sorgen so zu jeder Zeit für eine optimale Versorgung.

Lohnt sich die stromerzeugende Heizung?

Finanziell lohnt sich eine stromerzeugende Heizung immer dann, wenn die Einsparungen durch die Stromerzeugung hoch genug sind, um die Anschaffungskosten auszugleichen. Voraussetzung dafür ist jedoch ein ausreichend hoher Wärmebedarf im Haus sowie eine bedarfsgerechte Auslegung der Heizanlage. Da sich viele Häuser stark unterscheiden, kann eine Antwort auf die Frage nach der Wirtschaftlichkeit nur im Einzelnen gefunden werden. Ein geschulter Installateur untersucht dabei den Verbrauch im Haus und simuliert unterschiedliche Betriebsweisen.