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Inhaltsverzeichnis

Anwendungsgebiete der Kraft-Wärme-Kopplung

In thermischen Heizkraftwerken wird das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung schon lange verwendet. Die Heizkraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung sind für die großflächige Wärmeversorgung von Städten mit Fernwärme zuständig.

In den letzten Jahren wird dieses Funktionsprinzip der Kraft-Wärme-Kopplung auch zunehmend in Ein- und Mehrfamilienhäusern sowie in Wohnsiedlungen angewandt. Somit reicht das Spektrum von Anlagen für Kraft-Wärme-Kopplung von wenigen Kilowatt bis hin zu mehreren Megawatt.

BHKW (Blockheizkraftwerk) oder Mikro-KWK-Anlage

Für die Anwendung in Ein- und Mehrfamilienhäusern kommen dabei BHKW (Blockheizkraftwerk) oder sogenannte Mikro-KWK-Anlagen, wie sie beispielsweise von dem Ökostromanbieter Lichtblick angeboten werden, zum Einsatz.

BHKW – Was Sie über das Blockheizkraftwerk wissen sollten

BHKW sind mittelgroße Anlagen. Das Blockheizkraftwerk wird von einigen hundert Kilowatt bis zu mehreren Megawatt (1.000.000 Watt) auf dem Markt angeboten. Diese Anlagen sind jedoch für einzelne oder einige wenige Einfamilienhäuser klar überdimensioniert und eignen sich eher zur Versorgung von Straßenzügen, Dörfern oder sogar Stadtteilen.

Wo wird ein Blockheizkraftwerk (BHKW) eingesetzt?

Eingesetzt wird das Blockheizkraftwerk vor allem zur Beheizung von Häuserverbänden von mehreren Ein- oder Mehrfamilienhäusern. Sehr umweltfreundlich ist beispielsweise der Einsatz eines BHKW in Verbindung mit einer Biogasanlage: Das Blockheizkraftwerk versorgt über ein kleines Fernwärmenetz ganze Dörfer oder Gewerbegebiete mit Heizwärme.

Wie funktioniert ein Blockheizkraftwerk - Technik und Brennstoffe

Für die Verbrennung wird im Blockheizkraftwerk entweder das Prinzip eines Verbrennungsmotors oder das einer Gasturbine angewandt. Als Brennstoffe für das Blockheizkraftwerk kommen dabei Erdgas, Heizöl, Biogas, Holzgas oder Bioöl (z. B. Rapsöl oder Palmöl) zum Einsatz.

Der erzeugte Strom des BHKW kann je nach Bedarf von den Nutzern selbst verbraucht oder ins öffentliche Netz eigespeist werden. Speisen Sie den Strom des BHKW in das öffentliche Netz ein, bekommen Sie dafür eine Einspeisevergütung. Da ein Blockheizkraftwerk individuell geplant wird und in der Anschaffung sehr teuer ist, werden häufig Betreibergesellschaften eingesetzt und die Investition für ein Blockheizkraftwerk auf den Strom- und Wärmepreis umgeschlagen.

Funktion von Anlagen für Kraft-Wärme-Kopplung

Grafik: Schema einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage
Funktionsweise einer KWK-Anlage | © thingamajiggs/ fotolia.com

Wie bereits erklärt, werden dem Nutzer in Anlagen für Kraft-Wärme-Kopplung sowohl Wärme als auch Strom zur Verfügung gestellt, wobei entweder ein Blockheizkraftwerk (BHKW) oder eine Mikro-KWK-Anlage zum Einsatz kommt. Der Anlage für Kraft-Wärme-Kopplung wird ein Brennstoff zugeführt, dessen chemische Energie in mechanische Energie (Kraft) und Wärme umgewandelt wird. Dadurch erklärt sich der Name Kraft-Wärme-Kopplung.

Die mechanische Energie wird in einem Generator wiederum in Strom umgewandelt, welcher selbst genutzt oder in das öffentliche Stromversorgungsnetz eingespeist werden kann. Die umgewandelte Wärme wird durch einen Wärmeüberträger an das Heizsystem oder das Fernwärmenetz übertragen und kann dann vom Verbraucher für die Raumheizung und Warmwassererwärmung genutzt werden.

Bei Anlagen für Kraft-Wärme-Kopplung wird je nach Verwendung eine strom- oder wärmegeführte Fahrweise angestrebt, da der Betrieb der Anlage für Kraft-Wärme-Kopplung nur jeweils auf die elektrische Energie oder Wärme optimiert werden kann. Für eine Einbindung in das Heizungsnetz liegt also eine wärmegeführte Fahrweise nahe.

Der Strom wird somit zum positiven Nebenprodukt der Wärmeerzeugung. Für die Abdeckung der Spitzenlast muss zusätzlich ein Spitzenlastkessel (z. B. Brennwertkessel, Pelletheizung) bereitgestellt werden, um die Anlage für Kraft-Wärme-Kopplung wirtschaftlich betreiben zu können. Im folgenden Video wird Ihnen die Funktion von Kraft-Wärme-Kopplung noch einmal erklärt.

Quelle: © ErdgasSuedwest / youtube.com

Mikro-KWK-Anlage – Die kleinste Form der Anlage für Kraft-Wärme-Kopplung

Mikro-KWK-Anlagen sind die kleinste Form von Anlagen für Kraft-Wärme-Kopplung und werden beispielsweise von Volkswagen, Honda, Vaillant oder Viessmann hergestellt. Diese Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen werden zur Beheizung von Ein- oder Mehrfamilienhäusern eingesetzt und liefern dabei eigenen kostengünstigen und umweltfreundlichen Strom. Ein großer Vorteil dieser Anlagen ist, dass sie sowohl auf Wärmeverteilungsnetze  als auch auf lange Wege im Stromnetz verzichten können.

Dadurch können die Verluste weiter gesenkt und diese Form der KWK-Anlagen noch effizienter betrieben werden. Jedoch ist eine Mikro-KWK-Anlage auch nicht für Jedermann geeignet, da auch hier ein gewisser Wärmebedarf erreicht werden muss, um diese Anlagen wirtschaftlich zu betreiben. Als Richtwert kann dabei von einem Gasverbrauch von 6000 Kubikmeter bzw. einem Heizölverbrauch von 6000 Liter pro Jahr ausgegangen werden. Das entspricht ungefähr dem Energieverbrauch von drei durchschnittlichen Einfamilienhäusern. Von der technischen Seite werden verschiedenste Konzepte verwendet.

Am häufigsten ist dabei das Prinzip eines Verbrennungsmotors anzutreffen, jedoch gibt es auch Modelle mit Dampfmotoren, Stirlingmotoren oder Brennstoffzellen. Je nach Anlagenkonzept kommen dabei Erd-/Biogas, Heiz-/Bioöl oder auch Holzpellets als Brennstoffe zum Einsatz. Neueste Entwicklungen auf dem Markt zeigen, dass der Trend zu Multi-Brennstoff-Geräten geht, bei denen ein Wechsel des Brennstoffes ohne große Umrüstung möglich ist. Auch die Verwendung von wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen etabliert sich langsam am deutschen Markt.

Auch für kleine Einfamilienhäuser mit einem deutlich geringeren Wärmebedarf wird es voraussichtlich in naher Zukunft Systeme auf dem Markt geben. Ebenso wie für BHKW stehen auch für Mikro-KWK-Anlagen diverse Förderungsmöglichkeiten nach dem Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWK-Gesetz) zur Verfügung, da Anlagen für Kraft-Wärme-Kopplung einen großen Beitrag zum Erreichen der Klimaschutzziele leisten.

Vorteile und Nachteile einer Mikro-KWK-Anlage (Mikro-Anlage für Kraft-Wärme-Kopplung)

Vorteile Kraft-Wärme-Kopplung Nachteile Kraft-Wärme-Kopplung
Sehr hohe Nutzungsgrade (bis 90%) Hohe Investitionskosten
Erzeugung von günstigem und umweltfreundlichem Strom Zusätzlicher Heizkessel zur Deckung von
Spitzenlasten notwendig
Unabhängigkeit (Eigenverbrauch wird subventioniert)
Geringe Wärmeabnahme im Sommer 
(Nutzungsgradsenkung)
Geregelte Einspeisevergütung nach KWK-Gesetz
Hoher Platzbedarf
Umfangreiche Förderung (KWK-Gesetz) Hoher Lärmpegel
Einsatz erneuerbarer Energien  

Kosten für ein BHKW

Bild: Blockheizkraftwerk
Ein BHKW im Miniformat | © Louis-F. Stahl / wikimedia.org CC BY-SA

Die Kosten für ein BHKW lassen sich nicht pauschal beziffern. Sie sind abhängig von der Größe der Anlage und dem Nutzungszweck. Außerdem variieren die Betriebskosten je nach Brennstoff der Anlage. Insgesamt liegen die Betriebskosten aber unter denen von Brennwertkesseln.

Für die Anschaffung der Anlage müssen, abhängig von der elektrischen Leistung, ca. 20.000 bis 40.000 Euro veranschlagt werden. Dabei sinken die spezifischen Kosten, je mehr Leistung die Anlage hat. Weitere 5.000 Euro müssen für Zubehör und Montage einkalkuliert werden. Die Betriebskosten liegen je nach Brennstoff bei 1.000 bis 1.500 Euro pro Jahr. Erdgas ist z. B. preiswerter als Heizöl. Durch die Nutzung und den Verkauf des erzeugten Stromes sinken die Betriebskosten allerdings deutlich, sodass eine Mini-KWK-Anlage letzlich niedrigere Betriebskosten als eine Brennwertanlage hat.

Förderung und Zuschüsse

Um für die Anschaffung eines BHKW bzw. einer KWK-Anlage eine Förderung zu bekommen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Grundsätzlich stehen zwei staatliche Förderinstitute zur Auswahl: Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Allerdings muss man sich für die Förderung eines der beiden Förderinstitute entscheiden.

Neben diesen beiden Förderinstitutionen gibt es aber weitere Möglichkeiten, eine Förderung für ein BHKW zu bekommen. So gibt es etwa den KWK-Zuschlag (dauerhafte Vergütung für jede erzeugte kWh Strom) und eine zusätzliche Einspeisevergütung für Strom, der ins Netz eingespeist wird. Außerdem kann man sich die Energiesteuern für den verbrauchten Brennstoff zurückerstatten lassen.

Förderungen der KfW

Die KfW stellt zwei Möglichkeiten der Förderung zur Verfügung. Man kann zwischen einem zinsgünstigen Kredit (KfW 151/152) und einem einmaligen Zuschuss (KfW 430) wählen. Für beide Programme gilt, dass der Antrag auf Förderung vor Baubeginn gestsellt werden muss. Als Baubeginn gilt der Beginn der Bauarbeiten vor Ort.

Wer sich für den Kredit KfW 151/152 entscheidet, der kann für die Anschaffung eines BHKW als Einzelmmaßnahme einen Kredit von 50.000 Euro bei einem Effektivzins von 0,75 Prozent bekommen. Zusätzlich gibt es einen Tilgungszuschuss in Höhe von 12,5 Prozent. Das entspricht immerhin 6.250 Euro. Im Rahmen einer Effizienzhaussanierung kann man sogar einen Kredit von 100.000 Euro und einen Tilgungszuschuss von 27,5 Prozent bekommen. Das entspricht 27.500 Euro.

Programm Förderung
KfW 151/152 (Kredit) Effektivzins 0,75 % | Tilgungszuschuss 7,5 - 27,5 % | Kreditbetrag 50.000 - 100.000 €

Wer dagegen den  einmaligen Zuschuss KfW 430 bevorzugt, der kann für die Anschaffung des BHKW als Einzelmaßnahme 15 Prozent, maximal 7.500 Euro als Förderung bekommen. Im Falle einer Effizienzhaussanierung können sogar bis zu 30 Prozent der förderfähigen Kosten beantragt werden. Das entspricht 30.000 Euro.

Sanierungsprogramm (KfW 430) Höhe des Zuschusses KfW 430
KfW-Effizienzhaus 55 30 % Ihrer förderfähigen Kosten, bis zu 30.000 € für jede Wohneinheit
KfW-Effizienzhaus 70 25 % Ihrer förderfähigen Kosten, bis zu 25.000 € für jede Wohneinheit
KfW-Effizienzhaus 85 20 % Ihrer förderfähigen Kosten, bis zu 20.000 € für jede Wohneinheit
KfW-Effizienzhaus 100 17,5 % Ihrer förderfähigen Kosten, bis zu 17.500 € für jede Wohneinheit
KfW-Effizienzhaus 115 15 % Ihrer förderfähigen Kosten, bis zu 15.000 € für jede Wohneinheit
KfW-Effizienzhaus Denkmal 15 % Ihrer förderfähigen Kosten, bis zu 15.000 € für jede Wohneinheit
Einzelmaßnahmen (Dämmung, Heizung etc.) 15 % Ihrer förderfähigen Kosten, bis zu 7.500  für jede Wohneinheit

Förderungen des BAFA

Um für ein BHKW eine Förderung des BAFA zu bekommen, muss dieses einige Voraussetzungen erfüllen. Die Anlage darf 20 kWel nicht überschreiten und sie muss in einem Bestandsbau mit Bauantrag vor dem 01.01.2009 installiert werden. Außerdem muss ein Pufferspeicher vorhanden sein, der pro kWel der Anlage 60 Liter Fassungsvermögen hat und bei der Planung der Anlage muss die regelmäßige Wartung miteinbezogen werden.

Zudem muss der Antrag vor Beginn der Bauarbeiten gestellt werden, wobei schon der Abschluss eines Liefervertrages als Baubeginn gilt. Sofern diese Erforderungen erfüllt sind, vergibt das BAFA nach elektrischer Leistung gestaffelt einmalige Zuschüsse. Die genauen Beträge können Sie mit Hilfe der folgenden Tabelle errechnen.

BHKW-Leistung (kWel) Förderung je kW (elektrische Leistung)
0 - 1 kW 1.900 €
1 - 4 kW 300 €
4 - 10 kW 100 €
10 - 20 kW 10 €

KWK-Zuschlag und Brennstoffsteuer-Rückerstattung

Hinzu kommt noch die Förderung nach dem aktuellen KWK-Gesetz (KWK-G), die bei BHKW bis 50 Kilowatt elektrischer Leistung eine Förderung von 4 Cent pro Kilowattstunde für selbst genutzten Strom und eine Förderung von 8 Cent pro Kilowattstunde für eingespeisten Strom enthält. Die Dauer der Förderung beträgt 60.000 Volllaststunden der Anlage. Beim zuständigen Zollamt kann als indirekte Förderung zusätzlich die Energiesteuer für das verbrauchte Erdgas rückerstattet werden.

Programm Förderung
KWK-Zuschlag 8 Cent pro kWh (Einspeisung)
4 Cent pro kWh (Selbstnutzung)
Rückerstattung der Energiesteuer 0,55 Cent pro kWh Erdgas

Zusätzlich gibt es noch die BAFA-Bonusförderung. Sie kommt für Anlagen in Frage, die einen Abgaswärmetauscher besitzen. Dabei beträgt die Bonusförderung für solche Anlagen 25 Prozent der Basisförderung. Für Anlagen, die (zusätzlich) über einen besonders hohen elektrischen Wirkungsgrad verfügen (mindestens 31 Prozent der erzeugten Energie werden zur Stromerzeugung genutzt) gibt es ebenfalls eine Bonusförderung (60 Prozent der Basisförderung).

Vorteile und Nachteile eines BHKW

Was sind die Vorteile und Nachteile eines BHKW? Lohnt sich ein Blockheizkraftwerk für Sie? Die folgende Tabelle ermöglicht Ihnen einen ersten Überblick über die Vorteile und Nachteile eines BHKW. Bei weiteren Fragen zu einem Blockheizkraftwerk helfen wir Ihnen gerne weiter.

Vorteile Blockheizkraftwerk Nachteile Blockheizkraftwerk
BHKW hat sehr hohe Nutzungsgrade
80 - 90%
Sehr hohe Investitionskosten für BHKW
Geregelte Einspeisevergütung des BHKW nach Kraft-Wärme-Kopplung Gesetz Einsatz von Blockheizkraftwerk nur in größeren Objekten / Objektverbänden sinnvoll
Blockheizkraftwerk ist förderungswürdig (KWK-Gesetz) Hohe Anzahl an Volllaststunden für wirtschaftlichen Betrieb des BHKW notwendig 
Einsatz von Betreiberfirmen für BHKW (Problem: Wärmeabnahme im Sommer)
In Objektverbänden ist ein Fernwärmenetz zur Verteilung notwendig
Einsatz erneuerbarer Energien bei einem Blockheizkraftwerk  

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