Wie gestaltet sich die Förderung?
Die Investition in eine neue oder modernisierte BHKW-Anlage wird von dem BAFA nach dem KWKG gefördert. Informationen über die aktuellen Zuschläge für den KWK-Strom, über die notwendigen Förder-voraussetzungen, zum Antragsverfahren und zu Antragsfristen sind auf der Webseite des BAFA verfügbar.
Zum Beispiel sind die Höhe des Zuschusses sowie die Regelung der Auszahlung von der elektrischen Leistung der KWK-Anlage abhängig. Die Vergütung wird auf der Grundlage des Zulassungsbescheides des BAFA durch den Stromnetzbetreiber ausgezahlt. Werden übrigens mit der gleichzeitig erzeugten Nutzwärme noch weitere Abnehmer mit Wärme versorgt, so kann zusätzlich auch der Leitungsbau gefördert werden. Ebenso gibt es Zuschüsse für Wärme- und Kältespeicher, da KWK-Anlagen damit stärker stromgeführt betrieben werden können, um so einen Ausgleich zur schwankenden Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien zu leisten. Doch gilt es auch hier, Rahmenbedingungen und Antragsfristen zu beachten.
Was zeichnet BHKW aus?
Neben der kompakten Bauweise besonders die Effizienz: Bei der konventionellen Energieversorgung werden Strom und Wärme in der Regel getrennt voneinander erzeugt. Dabei gehen bei der Stromerzeugung in Großkraftwerken riesige Mengen an Abwärme verloren – je nach Kraftwerkstyp mehr als 60 Prozent der eingesetzten Primärenergie. Darüber hinaus entstehen Übertragungsverluste auf dem Weg des Stroms vom Kraftwerk bis zum Verbraucher. Hinzu kommen Verluste bei der Wärmeerzeugung vor Ort.
Blockheizkraftwerke nutzen durch die KWK verbrauchsnah die von den Verbrauchern benötigte Wärme, beispielsweise zum Heizen oder für Produktionsprozesse. Die Nutzwärme eines verbrennungsmotorischen BHKW lässt sich mittels Wärmeübertrager aus dem Abgas und dem Kühlwasser gewinnen. Je nach Anwendung lassen sich Motorabgase auch direkt nutzten, so die Wärme in Ziegeleien oder das Kohlendioxid in Gewächshäusern. Verluste entstehen bei den Blockheizkraftwerken im Bereich des Generators und Wärmeübertragers sowie durch Strahlungswärme und das Abgas. Insgesamt kann das BHKW durch die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme nach Berechnung der Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch (ASUE) rund ein Drittel Primärenergie einsparen.
Wie effizient sind Motor-BHKW?
Durch die gleichzeitige Nutzung von Strom und Heizwärme werden in Motor-BHKW Gesamtwirkungsgrade von etwa 90 Prozent erreicht. Dabei reichen die elektrischen Wirkungsgrade von rund 25 Prozent bei Motoren mit kleiner Leistung bis über 40 Prozent bei größeren Motoren. Die thermischen Wirkungsgrade variieren zwischen etwa 60 Prozent bei den kleinen und circa 45 Prozent bei den großen Motoren.
Hier kann es im Markt zu Verwirrung kommen, wenn Verbraucher dies mit den Wirkungsgradangaben bei Heizkesseln vergleichen. Doch bei einer Heizung wird ausschließlich die Wärme zur Deckung des Heiz- und Warmwasserbedarfs betrachtet. Der angegebene Wirkungsgrad gilt also nur für den Wärmeprozess. Hierbei nutzen Brennwertkessel die eingesetzte Wärmeenergie im Optimalfall bis zu 98 Prozent und Niedertemperaturkessel bis zu rund 90 Prozent. Diese Angabe des Normnutzungs-grads bezieht sich auf den Brennwert Hs (früher: oberer Heizwert Ho).
Für eine vergleichende Betrachtung des Wirkungsgrads müsste bei der Heizung auch der aus dem öffentlichen Netz bezogene Strom mit einfließen. Bei KWK-Anlagen werden der elektrische Wirkungsgrad sowie der sich aus der zusätzlichen Nutzung der anfallenden Wärme ergebende thermische Wirkungsgrad zu einem Anlagen-Gesamtwirkungsgrad addiert. Je nach Anwendung und eingesetzter Technik können auch BHKW-Anlagen die im Abgas enthaltene latente Wärme nutzen, in der Regel durch Kondensation des in den Rauchgasen enthaltenen Wasserdampfs. Für einen echten Vergleich muss man darauf achten, ob die Hersteller bei ihren Angaben den thermischen Wirkungsgrad und damit den Gesamtwirkungsgrad auch auf den Brennwert Hs (früher: oberer Heizwert Ho) beziehen oder nur auf den Heizwert Hi (früher: unterer Heizwert Hu), was zur Angabe von vermeintlich höheren Wirkungsgraden führt.
Was sollte bei der Auslegung und Dimensionierung eines BHKW beachtet werden?
Wichtige Planungsgrundlage ist eine exakte Ermittlung des Strom- und Wärmebedarfs. Experten empfehlen eine Auslegung, bei der die erzeugte Wärme samt Strom möglichst vollständig genutzt werden. Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ist schließlich auch entscheidend, ob eine stromgeführte oder eine wärmegeführte Betriebsweise gewählt wird. Für eine lange Laufzeit mit jährlich mindestens 4.000 bis zu idealerweise 8.000 Vollbenutzungsstunden empfiehlt es sich in der Regel, die Wärmenennleistung des BHKW nicht auf die maximal benötigte Heizwärmeleistung auszulegen, sondern nur auf die Grundlast. Ein zusätzlicher Heizkessel deckt dann den verbleibenden Wärmebedarf (Spitzenlast).
Interessant bleibt, wie sich die Energiewende und Klimaschutzpläne auf die künftige Planung auswirken, welche Rolle Blockheizkraftwerke in naher und ferner Zukunft im Zuge der politisch diskutierten Dekarbonisierungs- und Elektrifizierungsstrategien einnehmen. Können sie zum Beispiel die vom B.KWK postulierte Rolle als Partner der erneuerbaren Energien ausfüllen, mit Einsatz von Strom- und Wärmespeichern sowie der Nutzung regenerativer Energieträger.
Müssen dabei zusätzliche Vorschriften berücksichtigt werden?
Generell müssen verbrennungsmotorische BHKW die für ihren Einsatz geltenden Gesetze, Rechtsverordnungen und Verwaltungsvorschriften einhalten. Diese richten sich nach ihrer Leistung, dem eingesetzten Brennstoff und der Anwendung bzw. dem Einsatzort. So soll die Bevölkerung vor schädlichen Umwelteinwirkungen (wie Emissionen, Immissionen, Lärm) geschützt werden. Von Bedeutung können zum Beispiel das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG), Bundesimmissionsschutzverordnungen (BImSchV), Verwaltungsvorschriften, wie die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) und die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft), oder die Feuerungsverordnung (FeuVO) sein.
Welche Faktoren spielen bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung eine Rolle?
Basis jeglicher Planung für eine BHKW-Anlage ist eine genaue Erfassung des Strom- und Wärmebedarfs mit einer konzeptionell optimalen Auslegung des Blockheizkraftwerks. In eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung müssen dann sowohl die einmaligen Investitionskosten als auch die laufenden Betriebskosten samt Fördermittel und vermiedener Energiekosten mit einfließen. Zu den Investitionskosten zählen beispielsweise Planung, BHKW-Modul (inklusive Brennwert-Wärmeübertrager, Schalldämmkapsel, Schalt- und Steuerschrank sowie Fernüberwachung), Spitzenlastheizkessel, Wärmespeicher, Transport, Montage, Abgasanlage, Einbindung in das Strom- und Wärmeverteilnetz sowie die Inbetriebnahme. Zu den Betriebskosten zählen besonders die Brennstoffkosten. Hinzu kommen Wartung und Instandhaltung. Für eine wirtschaftliche Bilanzierung werden schließlich die Erzeugungskosten für Strom und Wärme mit den vermiedenen Kosten aus einer konventionellen Versorgung (sprich Strombezug und Wärmeerzeugung) sowie eventueller Einnahmen aus Verkauf/Einspeisung, Fördermitteln und Energiesteuer-Rückerstattung verglichen.
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