Einsatz von BHKW auch bei Einfamilienhäusern?
In den vergangenen Jahren wurden gerade für Ein- und Zweifamilienhäuser BHKWs oder Mikro-KWK-Anlagen mit einer geringeren thermischen Leistung entwickelt. Weitere Synonyme sind Mikro-Blockheizkraftwerke, Motor-Heizkraftwerke oder Heizkraft-Anlagen. Wichtig dabei war auch, dass die Anlagen geräuscharm und in kompakter Form angeboten werden können.
Mikro-KWK-Anlagen sind kleine, kompakte, anschlussfertige, standardisierte und meist wärmegeführte Technologien zur Bereitstellung von Wärme und Strom. Vereinfacht werden sie auch als Heizanlagen bezeichnet, die als Nebenprodukt Strom erzeugen. Mikro-KWK-Anlagen werden anschlussfertig für Brennstoffzuführung, Vor- und Rücklaufanschluss für Heizungswasser und Strombereitstellung für Netzeinspeisung angeboten und verkauft. Beispielhaft ist in Abbildung 8 ein Stirlinggenerator dargestellt, der die charakteristischen Merkmale einer Mikro-KWK-Anlage erfüllt.
Auch diese kleinen, kompakten KWK-Anlagen weisen einen sehr hohen Wirkungsgrad (85 bis 93 %) auf. Vorausgesetzt, dass entsprechende Strom- und Heizlasten gegeben sind, können durch Mikro-BHKW die Betriebskosten von Gebäuden reduziert und der Ausstoß von CO₂-Emissionen vermindert werden. Am Markt sind inzwischen schon Anlagen mit einer elektrischen Leistung zwischen 0,25 und 2,2 kW und einer thermischen Leistung zwischen 2,5 und 16 kW erhältlich.
Die Anlagen sind hinsichtlich ihrer Leistung so ausgelegt, dass sie den durchschnittlichen Grundlastbedarf an Strom und Wärme eines Einfamilienhauses decken können. Lastspitzen müssen von sekundären Systemen abgedeckt werden. Zur Deckung eines zeitweise höheren Warmwasser- oder Heizwärmebedarfs empfiehlt sich beispielsweise die Kombination mit einem Gas-Brennwertgerät. Strombedarfsspitzen übernimmt eine Verbindung mit dem öffentlichen Netz. Dort wird auch der Überschuss an erzeugtem Strom eingespeist.
Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Betrieb eines Mikro-BHKWs (wie auch bei größeren Anlagen) sind
- möglichst gleichzeitiger Bedarf an Wärme und Strom,
- möglichst ganzjährige thermische Grundlasten (für die Erreichung hoher Volllaststunden), und
- möglichst hohe Eigennutzung des erzeugten Stroms, falls kein geförderter Einspeisetarif in das öffentliche Netz genutzt werden kann (in Österreich zum Beispiel bei der Verwendung von fossilen Energieträgern). (Simader et al. 2004)
Ein Mikro-KWK in Einfamilienhäusern ist vor allem auch dann rentabel, wenn thermische und elektrische Speicher eingesetzt werden.
Oft ist es vorteilhaft, wenn eine zentrale Anlage mehrere Ein- und Zweifamilienhäuser oder eine komplette Siedlung versorgt, um eine kontinuierliche Wärmenachfrage zu garantieren. Derartige Nahwärmenetze sind auch gut geeignet, größere Solarkollektorfelder zu integrieren und damit solare Wärme zu nutzen (solarunterstützte Nahwärme). Wichtig im Sinne von Wirtschaftlichkeit ist hierbei auch, dass die Entfernung zwischen Erzeuger (BHKW) und Endverbraucher möglichst gering ist, um die Wärmeverluste des Nahwärmenetzes gering zu halten.
KWK und thermische Abfallverwertungsanlagen
Die ständig anfallende Abwärme aus thermischen Abfallverwertungsanlagen kann als Grundlastwärme in Fernwärmenetze eingespeist werden, der erzeugte Strom dient hauptsächlich zur Eigenversorgung der Anlage.
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Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
Bilder: „Name der Rechteinhaberin/des Rechteinhabers/ Name des Fotografen www.e-genius.at“
- Einleitung
- Funktionsweise eines BHKWs
- Dimensionierung BHKW
- Einsatz von BHKW auch bei Einfamilienhäusern?
- Innovative BHKW-Technologien
- Quellen
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