Letzte Aktualisierung: 21.10.2020

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Blockheizkraftwerk: Technik und Wirtschaftlichkeit von BHKW im Überblick

Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist eine modular aufgebaute Anlage zur Gewinnung elektrischer Energie und Wärme, die vorzugsweise am Ort des Wärmeverbrauchs betrieben wird. Es kann auch Nutzwärme in ein Nahwärmenetz eingespeist werden. Sie nutzt dafür das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Blockheizkraftwerke lassen sich überall da sinnvoll einsetzen, wo ein hoher Wärmebedarf herrscht.

Vorteile dezentraler Blockheizkraftwerke

Während in großen Kraftwerken die bei der Stromproduktion anfallende Wärme vielfach nicht genutzt wird, werden kleinere Blockheizkraftwerke (Mini-BHKW) eingesetzt, um auch die Wärme gezielt zu Heizzwecken einzusetzen. Dadurch wird der in Blockheizkraftwerken eingesetzte Brennstoff wesentlich effizienter eingesetzt und auch die Kosten pro erzeugter Kilowattstunde Strom und Wärme fallen insgesamt geringer aus. Dies reduziert in gleichem Maße die CO2-Emissionen und durch den dezentralen Einsatz eines Blockheizkraftwerks entstehen geringere Übertragungsverluste als auf dem Weg vom Großkraftwerk zum Verbraucher.

Einsatzgebiete von Blockheizkraftwerken

Aus diesen Gründen zählen Blockheizkraftwerke zu den Anwendungen der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), bei der man neben Strom auch Heizwärme, Wärme zur Trinkwassererwärmung, Prozesswärme oder Prozesskälte produziert. Blockheizkraftwerke werden dabei direkt beim Verbraucher installiert. Im Gegensatz zu großen Heizkraftwerken ist der Einsatz von Blockheizkraftwerken daher auch nicht vom Vorhandensein oder der Neuinstallation eines Wärmenetzes erforderlich. Einsatzgebiete sind beispielsweise Wohngebäude, öffentliche Einrichtungen sowie Gewerbe- und Industriebetriebe. Mit Blockheizkraftwerken kann deshalb ein großes KWK-Potential erschlossen werden, das mit großen zentralen Heizkraftwerken nicht erreichbar wäre.

Wirtschaftlichkeit von Blockheizkraftwerken

Der Betrieb von Blockheizkraftwerken ist jedoch nicht überall sinnvoll. Für einen wirtschaftlichen Betrieb ist vor allem eine hohe Auslastung des BHKW entscheidend. Diese ist in vielen Fällen vom Wärmebedarf abhängig (wärmegeführter BHKW-Betrieb), da ein reiner stromgeführter Betrieb des Blockheizkraftwerks in aller Regel zu teuer wäre. Liegt hingegen nur ein geringer Eigenstromverbrauch vor, so kann der BHKW-Strom gegen eine Vergütung und einen zusätzlichen KWK-Bonus in das Stromnetz eingespeist werden.

Seit dem 1. Januar 2018 müssen Betreiber hocheffizienter KWK-Anlagen (über 10 kW), die nach dem 1. August 2014 in Betrieb gegangen sind und dem Eigenverbrauch dienen, die volle EEG-Umlage auf den selbst verbrauchten KWK-Strom zahlen (Eigenstromprivileg). Zuvor galt für z. B. Blockheizkraftwerke ein reduzierter Satz von 40 Prozent der EEG-Umlage. Davon profitierten vor allem Industriebetriebe, die sich hauptsächlich mittels BHKW selbst mit Strom und Wärme versorgten.

Für nach dem 1. August 2014 in Betrieb genommene Anlagen galt dies nicht mehr und die EEG-Umlage wurde jährlich gestaffelt auf bis zu 40 Prozent erhöht. Diese teilweise Befreiung war gemäß der beihilferechtlichen Genehmigung der EU-KOM befristet bis zum 31. Dezember 2017. Für diese Anlagen wird nun die volle EEG-Umlage fällig. Befreit sind weiterhin vor dem 1. August 2014 in Betrieb genommene Eigenerzeugungsanlagen.

Entsprechend der Prognose der EEG-Umlage 2018 umfasst die Privilegierung von Strom aus neuen KWK- und EEG-Anlagen nach §61b Nr. 1 und 2 EEG 2017 (40 Prozent der EEG-Umlage) deutschlandweit zusammen rund 1,2 Milliarden Kilowattstunden.

Tabelle: Beispiel für Technik und Wirtschaftlichkeit eines Blockheizkraftwerks (Quelle: Faktenblatt Kraft-Wärme-Kopplung von Arbeitsgemeinschaft der Hessischen Industrie- und Handelskammern)
Elektrische Leistung des BHKW 500 kW
Elektrischer Wirkungsgrad des BHKW 40%
Thermischer Wirkungsgrad des BHKW 50%
Volllaststunden des BHKW 5.000 h
Brennstoff Erdgas
Abschreibungsdauer 10 Jahre
Derzeitige Stromkosten in Euro/MWh 140 Euro/MWh
Kalkulationszinssatz 4%
Brennstoffkosten 36 Euro/MWh
Gesamtkosten inklusive Montage, Planung etc. 532.000 Euro
Davon KWK-Anlage 266.000 Euro
Jährliche zusätzliche Brennstoffbezugskosten 225.000 Euro/Jahr
Vermiedene Brennstoffbezugskosten zur Wärmeerzeugung 118.421 Euro/Jahr
Vermiedene Strombezugskosten durch Eigennutzung 350.000 Euro/Jahr
Statische Amortisationszeit 2 Jahre
Interne Verzinsung 60%

Faustregel: Aufgrund der verhältnismäßig hohen Investitionskosten, den laufenden Betriebskosten und den Kapitalkosten kann ein BHKW ab rund 4000 Betriebsstunden pro Jahr wirtschaftlich betrieben werden. In Ein- und Zweifamilienhäusern ist aufgrund des privaten Wärmeverbrauchs häufig nur ein BHKW-Betrieb von rund 2000 Stunden pro Jahr möglich. Um auch in diesen Fällen ein Blockheizkraftwerk einzusetzen, haben Hersteller sogenannte Mini-BHKW entwickelt, die diesen Anforderungen Rechnung tragen.

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