Unterschiede zwischen Mini und Mikro BHKW

Mini und Mikro BHKWs gehören zur Kategorie der stromerzeugenden Heizungen. Sie nutzen die Kraft-Wärme-Kopplung, um Strom und Wärme zu erzeugen und gewinnen so einen großen Teil der Energie der eingesetzten Brennstoffe. Worin sich Mini und Mikro BHKW unterscheiden, welche Technologien sie nutzen und wann sie sich lohnen, erklären wir in diesem Beitrag.

Kennzeichen für Mini und Mikro BHKWs ist, dass sie nicht nur Wärme für die Heizung, sondern auch Strom erzeugen. Dieser kann im eigenen Haus verbraucht werden und jeden Monat die Energiekosten senken. Wie effizient die Geräte arbeiten, hängt unter anderem vom technischen Prozess ab. Unterscheiden kann man dabei:

• Kraft-Wärme-Kopplung mit Verbrennungsmotor
• Mini und Mikro BHKW mit Stirlingmotor
• Sonderform Brennstoffzelle

Die bekannteste Technik für Mini und Mikro BHKWs sind Geräte mit Verbrennungsmotor. Dieser lässt sich mit Heizöl, Gas oder Flüssiggas betreiben und wandelt die chemische Energie in mechanische um. Das funktioniert genau wie bei dem Motor in einem Auto. Einziger Unterschied: Die mechanische Energie wird hier nicht auf den Antrieb, sondern einen stromerzeugenden Generator übertragen. Die entstehende Abwärme lässt sich dabei auffangen und in das Heizsystem einspeisen.

Werden Mini und Mikro BHKWs mit einem Stirlingmotor betrieben, kommen neben den konventionellen Brennstoffen auch regenerative Energieträger wie Scheitholz oder Pellets zum Einsatz. Möglich wird das durch die besondere Bauform des Motors. Denn dieser besteht einfach beschrieben aus einer geschlossenen Kammer, in der sich ein Gas befindet. Dieses wird im Betrieb abwechselnd erhitzt und gekühlt. Das Wachsen und Schrumpfen des Volumens versetzt dabei einen oder mehrere Kolben in eine Bewegung, die wiederum einen stromerzeugenden Generator antreiben. Auch hier wird die Abwärme gewonnen, um das Heizsystem mit zusätzlicher Energie zu versorgen.

Eine Sonderform der Mini und Mikro BHKW-Technik ist die noch recht junge Brennstoffzellenheizung. Die Technologie gewinnt zwar auch Strom und Wärme, funktioniert aber nicht mit einer Verbrennung im herkömmlichen Sinne. Basis der Brennstoffzelle ist die chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff. Diese ähnelt der Knallgasreaktion, die man vielleicht noch aus der Schule kennt, kommt aber durch einen kontrollierten Ablauf ohne Detonationen aus. Wie das im Detail funktioniert, erklären wir im Beitrag „Funktionsweise der Brennstoffzelle“.

Ein Blockheizkraftwerk lässt sich heute mit elektrischen Leistungen von wenigen 100 Watt bis zu mehreren Megawatt herstellen. Um den Markt dabei etwas übersichtlicher zu gestalten, unterteilt man die KWK-Geräte häufig nach ihrer elektrischen Leistung in Nano, Mini und Mikro BHKWs.

Die Bezeichnung Mini-BHKW steht für alle stromerzeugenden Heizgeräte mit einer elektrischen Leistung von 10 bis 50 Kilowatt. Sie eignen sich zum Beispiel für Mehrfamilienhäuser, Hotels, Schwimmbäder oder Industriebetriebe.

Mit dem Mikro BHKW werden alle KWK-Anlagen mit einer elektrischen Leistung von 2,5 bis 10 Kilowatt bezeichnet. Diese lassen sich unter anderem in Reihenhäusern oder kleineren Mehrfamilienhäusern einsetzen.

Die kleinste Art der Blockheizkraftwerke sind die sogenannten Nano-BHKWs. Diese wurden für den Betrieb mit einer elektrischen Leitung von wenigen 100 Watt bis zu 2,5 Kilowatt optimiert. Sie versorgen zum Beispiel größere Einfamilienhäuser oder kleinere Mehrfamilienhäuser mit Strom und Wärme.

Mini und Mikro BHKWs arbeiten als stromerzeugende Heizung in der Regel wärmegeführt. Das heißt, sie laufen, wenn das Heizsystem Wärme benötigt, und stehen still, wenn sich diese nicht verbrauchen lässt. Wird jedoch keine Wärme verbraucht, lässt sich demnach auch kein Strom erzeugen und die nötigen Einsparungen durch Eigenverbrauch oder Einspeisung der elektrischen Energie bleiben aus.

Ein Blockheizkraftwerk lohnt sich daher immer nur dann, wenn über das Jahr verteilt ein ausreichend hoher Wärmebedarf vorhanden ist. Denn so erreicht es hohe Laufzeiten und der Stromertrag steigt. Erfüllt wird diese Voraussetzung vor allem in größeren Wohngebäuden oder Hotels. Denn hier bildet der Wärmebedarf für die Warmwasserbereitung mehrere Wohneinheiten eine konstante Grundlast. Das BHKW arbeitet lange und erzeugt viel Strom. In energiesparenden Einfamilienhäusern lohnen sich die KWK-Geräte dagegen eher selten. Eine Ausnahme ist die Brennstoffzelle. Denn diese erreicht eine hohe Stromkennzahl und erzeugt bei der gleichen Laufzeit oft doppelt so viel Strom wie ein herkömmliches BHKW.