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Blockheizkraftwerke

Ein Blockheizkraftwerk gewinnt als modular aufgebaute Anlage elektrische Energie und Wärme. Beides wird in unmittelbarer Nähe des Blockheizkraftwerks genutzt. Dabei kommt die Kraft-Wärme-Kopplung zur Anwendung.


Prinzipielle Bauart und Wirkungsgrad von Blockheizkraftwerken

Der Stromerzeuger wird entweder über einen Verbrennungsmotor oder über eine Gasturbine angetrieben. Auch Stirlingmotoren (Gas in einem geschlossenen Kreislauf) kommen zum Einsatz. Die Abwärme wird direkt für die Heizung oder Warmwasser verwertet. Blockheizkraftwerke haben einen höheren Gesamtnutzungsgrad als konventionelle Kraftwerke mit angeschlossener lokaler Heizung. Dieser höhere Wirkungsgrad resultiert aus der Nutzung von Abwärme der Stromerzeugung am Ort ihrer Entstehung. Der Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung kann zwischen rund 25 - 38 % liegen, das hängt von der Anlagengröße und der Art des eingesetzten Motors ab. Der Gesamtwirkungsgrad eines Blockheizkraftwerks kann - bezogen auf die eingesetzte Primärenergie - zwischen 80 und 90 % liegen. Es gibt mit den Brennwertkesseln noch effizientere Anlagen, sie verwerten oft 100 % der eingesetzten Energie. Allerdings erzeugen sie keinen elektrischen Strom.


Blockheizkraftwerke: Leistungsstufen

Übliche BHKW-Module sind für elektrische Leistungen ab rund 1 kW bis mehrere 100 MW ausgelegt. Unter 50 kW werden sie als Mini-BHKW klassifiziert, unter 10 kW als Mikro-BHKW, unter 2,5 kW als Nano-BHKW. Die sehr kleinen Modelle kommen im Wohnbereich, aber auch in Geschäftsquartieren, Schwimmbädern, Krankenhäusern, Gewerbebetrieben oder Siedlungsbauten zum Einsatz. Ein Nano-BHKW ist für das Einfamilienhaus geeignet. In Heizkraftwerken, die Städte mit Strom und Wärme versorgen, sind Blockheizkraftwerke mit den hohen Leistungen installiert.


Betriebsarten von Blockheizkraftwerken

Es gibt wärme- und stromgeführte BHKWs. Wärmegeführte Anlagen richten sich nach dem Wärmebedarf, die Heizleistung wird dementsprechend in modular aufgebauten Anlagen durch Zu- und Abschaltung erhöht oder verringert. Wenn es nur ein einzelnes Aggregat gibt, kann die Leistungsabgabe geregelt oder im Intervallbetrieb ein Wärmespeicher geladen werden. Dieser Intervallbetrieb kann gegenüber einem modulierten Betrieb wirtschaftlicher ausfallen. Auch das wärmegeführte BHKW erzeugt Strom, allerdings in geringen Mengen und oft nur für den Eigenbedarf. Das stromgeführte Blockheizkraftwerk ist primär für die Abgabe von Strom ausgelegt und verwertet dennoch effizient die entstehende Wärme. Die Leistungsregelung erfolgt nach dem Strombedarf, was bedeuten kann, dass bei einer Abregelung durch sehr niedrigen Strombedarf überschüssige Abwärme an die Umgebung abgeführt wird.