Funktionsweise eines Blockheizkraftwerks

Funktionsweise eines Blockheizkraftwerks

Die leistungsstarken Heiztechnik-Systeme mit einem Verbrennungsmotor liefern gleichzeitig Strom und Wärme

Die Investitionskosten für ein Blockheizkraftwerk sind im Vergleich mit einem Gas-oder Ölheizkessel recht hoch. Dafür ist das BHKW aber eine ausgesprochen effiziente Heizungstechnik, weil es gleichzeitig Strom und Wärme liefert. Um das System möglichst optimal zu nutzen, sind lange Laufzeiten unter Volllast vorteilhaft. Deshalb findet man diese Systeme vorwiegend in größeren Gebäuden wie Kliniken, Hotels, Schwimmbädern oder Mehrfamilienhäusern mit konstant hohem Strom- und Wärmebedarf. Durch die parallele Erzeugung von Strom und Wärme erreichen Blockheizkraftwerke als Zentralheizung Gesamtwirkungsgrade von 80 bis 90 Prozent.

In ihrer Funktionsweise sind Blockheizkraftwerke auf eine dauerhafte Strom- und Wärmeerzeugung ausgelegt. Die meisten Anlagen werden mit Erdgas betrieben, daneben kommen Heizöl, Holzpellets oder Hackschnitzel sowie Biogas als Brennstoff zum Einsatz. Der eingebaute Verbrennungsmotor treibt zur Stromproduktion einen luft- beziehungsweise wassergekühlten Synchron- oder Asynchrongenerator an. Im Motor (Arbeitsmaschine) wird chemische Energie (Kraftstoff) in mechanische Energie (Drehbewegung) umgewandelt. Die Transformation der mechanischen in elektrische Energie (Strom) erfolgt im Generator (Kraftmaschine). Dabei entsteht – wie bei einem Automotor – auch Wärme, die hier jedoch kein Abfallprodukt ist, sondern in den Heizkreislauf des Gebäudes eingespeist wird. Aufgrund der räumlichen Nähe und der kurzen Wege sind die Wärmeverluste bei dieser Heiztechnik relativ gering.

Strom oder Wärme?
In der Praxis wird es eher selten vorkommen, dass exakt die Menge an Strom und Wärme benötigt wird, die das System gerade bereitstellt. Aus diesem Grund unterscheidet man in der Funktionsweise von Blockheizkraftwerken zwei Arten von Betriebsweisen: wärmegeführt oder stromgeführt. Bei der wärmegeführten Variante liegt der Fokus auf der Heizwärme. Entsprechend ist auch die Regelung ausgelegt, die sich am Wärmebedarf des Gebäudes orientiert – elektrischer Strom ist das Nebenprodukt, der teilweise in das öffentliche Versorgungsnetz eingespeist wird. Wohingegen ein stromgeführtes BHKW in erster Linie möglichst effektiv elektrische Energie liefert, während überschüssige Heizwärme in einem Pufferspeicher zwischengelagert und bei Bedarf abgerufen wird. Die Entscheidung über Eigenverbrauch oder Netzeinspeisung des im BHKW erzeugten Stroms richtet sich nach der Höhe der Einspeisevergütung und dem Strompreis des Energieversorgungsunternehmens. Liegt der zu bezahlende Strompreis über der zu erwartenden Einspeisevergütung, sollte der erzeugte Strom möglichst vollständig selbst verbraucht werden.

Wie bei anderen technischen Anlagen können auch bei einem Blockheizkraftwerk Verschleißerscheinungen an einzelnen Komponenten auftreten. Für einen zuverlässigen Betrieb ist, wie bei einem Auto, die regelmäßige Wartung des Motors unerlässlich. Empfohlen werden Wartungsintervalle – je nach Hersteller – zwischen 1.000 und 4.000 Betriebsstunden. In der Praxis unterscheidet man zwischen der sogenannten Regelwartung (Inspektion plus Wartung) und der Vollwartung (Inspektion plus Wartung plus Instandsetzung). Gebäudeeigentümer, die dies beachten, können Ausfallzeiten des Systems weitestgehend vermeiden.