Das Erfolgskonzept einfach erklärt. Blockheizkraftwerke. genial einfach und einfach genial.

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1 Das Erfolgskonzept einfach erklärt. Blockheizkraftwerke genial einfach und einfach genial.

2 1 Ziel dieser Neuordnung ist insbesondere die Reduzierung der CO2- bzw. Kohlendioxid-Emissionen um 80 % bis 95 % bis zum Jahr 2050 wobei für diese Reduzierungsraten das Vergleichsjahr 1990 heran ENERGIEWENDE WAS BEDEUTET DAS FÜR UNSERE ENERGIEVER- SORGUNG? Die Energiewende und die damit verbundene Neustrukturierung der Energieversorgung ist eines der zentralen Themen der aktuellen öffentlichen Diskussion und Berichterstattung. Ziel dieser Neuordnung ist insbesondere die Reduzierung der CO 2 - bzw. Kohlendioxid-Emissionen um 80 % bis 95 % bis zum Jahr 2050 wobei für diese Reduzierungsraten das Vergleichsjahr 1990 herangezogen wird. Hinzu kommt als Zielsetzung der mittlerweile in Deutschland beschlossene Atomausstieg, bei dem bis 2022 schrittweise alle Atomkraftwerke stillgelegt werden sollen. Grund hierfür sind trotz nahezu CO 2 -Neutralität die letztlich unbeherrschbaren Risiken des Betriebs von Atomkraftwerken und die nach wie vor ungelöste Problematik der Entsorgung radioaktiven Materials. Spätestens seit dem tragischen Unglück von Fukushima hat zudem die allgemeine gesellschaftliche Akzeptanz von Atomkraftwerken deutlich gelitten. Im Zuge der Energiewende soll die Energieversorgung nun schrittweise auf erneuerbare Energien, wie z.b. Photovoltaik oder Windkraft, umgestellt werden. Diese mittlerweile weit verbreiteten Formen der Energieversorgung haben den großen Vorteil, dass sie CO 2 -neutral sind und damit die energiepolitische Zielsetzung perfekt erfüllen. Allerdings haben sie auch den entscheidenden Nachteil, dass Sonne und Wind als Energiequellen nicht konstant zur Verfügung stehen. So scheint die Sonne nur tagsüber, und das auch nur bei schönem Wetter. Zudem sind im Winter gerade dann wenn viel Energie benötigt wird die Sonnenstunden begrenzt. Bei Wind sieht es letztendlich ähnlich aus. Regelmäßig gibt es teilweise auch längere Zeiträume, in welchen die Windkraft keinen nennenswerten Beitrag zur Energieversorgung leistet, während zu anderen Perioden alleine die großen Windparks mehr Strom liefern, als zu diesem Zeitpunkt insgesamt benötigt wird. Deshalb gewährleisten Wind und Sonne alleine keine gleichbleibende 2 3

3 ENERGIEWENDE. Solarstrom sowie planbare Erzeugung von elektrischer Energie, mit welcher ein großes und industrialisiertes Land wie Deutschland konstant und zuverlässig mit Strom versorgt werden kann. Diese hohe Volatilität von elektrischer Energie aus Wind und Sonne erfordert also die Möglichkeit, die regelmäßig auftretenden Schwankungen flexibel ausgleichen zu können. Einen wichtigen Baustein zum Ausgleich dieser Volatilität können Biogasanlagen leisten. Jedoch unterliegt die Produktion von Biogas zwar keinen unmittelbaren Unwägbarkeiten wie dem Wetter und ist deshalb zuverlässiger planbar, kann aber alleine auch nicht ausreichen, um die gesamte fehlende Energie zum regelmäßig notwendigen Ausgleich von nicht vorhandenem Wind- und Sonnenstrom beizutragen. Letztendlich sind der Biogasproduktion auch durch die Verfügbarkeit von geeigneter Biomasse Grenzen gesetzt. Aus diesen Gründen ist es im Zuge der eingeleiteten Energiewende nicht möglich, von heute auf morgen völlig auf konventionelle Energien zu verzichten und die komplette Energieversorgung auf erneuerbare Energien umzustellen. Dies würde zweifellos zu massiven Beeinträchtigungen der Versorgungssicherheit führen. Die entscheidende Frage ist also, welche Energiequellen in welchem Umfang und auf welche Art und Weise eingesetzt werden, um die Energiewende erfolgreich zu gestalten. In diesem Zusammenhang wird häufig der Begriff Energiemix verwendet. Klar ist aber mittlerweile: Auf fossile Energieträger kann kurzfristig nicht verzichtet werden. Dies trifft nach Meinung vieler Experten in ganz besonderem Maße auf Erdgas zu, welches verglichen mit Kohle und Erdöl verschiedene Vorteile aufweist. Dazu Erneuerbare Energien Fossile Brennstoffe Energiemix Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) 2003 gehören zum Beispiel eine saubere Verbrennung, gute Transportfähigkeit durch vorhandene Gasnetze, Speichbarkeit, Verfügbarkeit noch sehr großer Reserven etc. Aufgrund der beschriebenen Problematik, dass erneuerbare Energien nicht immer bedarfsorientiert betrieben werden können, sind Technologien zur Speicherung von Energie für die Umsetzung der Energiewende von großer Bedeutung. Man spricht bei diesen bisher häufig noch fehlenden Speichermöglichkeiten auch von der Achillesferse der Energiewende. Mit Speichertechnologien kann man die überschüssige Elektrizität aus Wind und Sonne speichern, um sie dann abzurufen, wenn sie wirklich gebraucht wird. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie Pump- oder Druckluftspeicher, oder auch diverse Batterietechnologien. Außerdem ist es möglich, überschüssigen Windoder Sonnenstrom über ein chemisches Verfahren Wind Biomasse Gas Kohle Öl 4 5

4 ENERGIEWENDE. (Elektrolyse) in Wasserstoff und daraus wiederum in ein qualitativ dem Erdgas entsprechendes, brennbares Gas umzuwandeln. Dieses Gas das dann ja grün und erneuerbar ist kann z.b. in das vorhandene Erdgasnetz eingespeist und dann zur beliebigen Verwendung wieder entnommen werden. Greenpeace Energy spricht in diesem Zusammenhang auch von Windgas. Gemeinsam mit Biogas werden somit neue Wege erkennbar, die Gas auch als Energieträger eine langfristige grüne bzw. erneuerbare Perspektive geben. Schwankende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Wasserstoff Methanisierung Elektrolyse Wasserstoff Methan Wasserstoff Erdgasnetz Gasspeicher Industrielle Nutzung Mobilität Stromversorgung Wärmeversorgung 6 7

5 2 Zentrale Großkraftwerke auf Basis fossiler Brennstoffe werden eine immer geringere Rolle spielen, da sie aufgrund hoher Energieverluste bei der Stromerzeugung sowie einem damit verbundenen hohen CO 2 -Ausstoß eben keine vernünftige und zukunftsweisende Lösung darstellen. WELCHEN BEITRAG LEISTEN BLOCKHEIZ- KRAFTWERKE ZUR ENERGIEWENDE? So liegt der Wirkungsgrad also derjenige Anteil der eingesetzten Energie, die letztlich in elektrischen Strom umgewandelt werden kann bei derartigen Kraftwerken im Durchschnitt bei 37%. Das bedeutet gleichzeitig, dass 63% oder fast zwei Drittel der eingesetzten Energie einfach verloren gehen. Das liegt daran, dass die bei der Stromerzeugung entstehende Wärme zumeist ungenutzt in Kühltürmen vernichtet wird, während anderenorts z.b. Haushalte wiederum Energie einsetzen müssen, um ihr Haus zu heizen und Warmwasser zu bereiten. Dies führt zum Verlust von wertvoller Energie sowie zu einer hohen CO 2 -Emission im Verhältnis zur gewonnenen, nutzbaren Energie. Es geht bei der Rolle von fossilen Energien im Rahmen der Energiewende also nicht darum, wie kurzfristig auf sie verzichtet werden kann, sondern vor allen Dingen, wie diese Energieträger möglichst vernünftig und effizient eingesetzt werden können. über 8 9

6 ENERGIEWENDE. Grund für diese Verschwendung sind zumeist die fehlenden Möglichkeiten und Einrichtungen, die Wärme im räumlichen Umfeld des Großkraftwerks auch zu nutzen, z.b. über ein Nahwärmenetz, welches umliegende Wohn- oder Gewerbeimmobilien mit Wärme versorgt. Überdies können die großen, schwerfällig zu regelnden Kraftwerke nicht die fluktuierende Erzeugung der regenerativen Energieerzeugung kompensieren. Es ist stattdessen wesentlich sinnvoller, den Strom dort zu erzeugen, wo auch die Wärme unmittelbar verbraucht werden kann und deshalb eben nicht ungenutzt vernichtet werden muss. Da dies bei zentralen Großkraftwerken oft nicht ohne weiteres möglich ist, bietet sich alternativ die Möglichkeit, in kleineren, dezentralen Anlagen die Wärme- und Strommenge vor Ort zu erzeugen, die der jeweilige Verbraucher dort auch nutzen kann. Die Anlagen, die dezentral vor Ort direkt beim Verbraucher Strom erzeugen und die dabei freiwerdende Wärmeenergie gleichzeitig auch effektiv nutzen, nennt man Blockheizkraftwerke. Blockheizkraftwerke oder kurz BHKW erzeugen also quasi als ein Block gleichzeitig Wärme (also heizen) und Strom (Kraft). Dieses Prinzip der miteinander gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung nennt man dementsprechend auch Kraft-Wärme-Kopplung oder kurz KWK. Heute ist es dank moderner Software und Internet auch möglich, eine Vielzahl an kleineren Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen oder Blockheizkraftwerken über eine einheitliche zentrale Steuerung virtuell zu einem Großkraftwerk zu vernetzen. Dieses virtuelle Kraftwerk, das die Nachteile konventioneller Großkraftwerke überwindet, kann nach Bedarf sogar auf Abruf hochflexibel und hocheffizient Regel- und Ausgleichsenergie an die Strommärkte liefern. Entscheidend für die Energiewende ist also nicht nur, welche Energieträger eingesetzt werden, sondern vor allem, dass die Energien effizient, sinnvoll und verantwortungsbewusst genutzt werden. Genau das stellen Blockheizkraftwerke sicher. Die naheliegenden Vorteile von Blockheizkraftwerken sind deshalb:» Hohe Wirtschaftlichkeit im Betrieb durch sehr effiziente Nutzung der eingesetzten Energie» Kurze Amortisationszeiten durch niedrige Anschaffungskosten auch im Vergleich zu Großkraftwerken» Verantwortungsbewusster Umgang mit knappen fossilen Ressourcen, da Strom und Wärme mit sehr geringen Verlusten direkt vor Ort erzeugt werden» Umweltbewusste Energieversorgung, da CO 2 - Emissionen wesentlich reduziert werden» Entlastung der Stromnetze, da der Strom bei dezentraler Erzeugung zumindest weitgehend direkt vor Ort verbraucht wird» Schnelle und einfache Installation von BHKW-Anlagen, da die notwendigen Anschlussbedingungen im Allgemeinen schon vorhanden sind (z.b. Gasund Stromanschluss, Heiztechnik etc.)» Viele einzelne Anlagen können via Internet zu einem zentral gesteuerten virtuellen Kraftwerk zusammengeschlossen und wie ein Großkraftwerk betrieben und genutzt werden 10 11

7 3 Wichtige Meilensteine sind in diesem Entwicklungsprozess insbesondere:» 1791: John Barber untersuchte als erster die Wirkungsweise eines Motors, der durch die Explosionskraft eines Gases betrieben wird. Er entwickelte eine Vorrichtung, bei der in einem Gefäß mit äußerer Feuerung Holz, Kohle, Öl oder andere Brennstoffe vergast wurden, das Produkt in einem zweiten Gefäß mit Luft vermischt und beim Ausströmen entzündet wurde. Durch den austretenden Feuerstrahl wurde dann ein Schaufelrad betrieben. SEIT WANN GIBT ES BLOCKHEIZKRAFT- WERKE? Technologischer Kern eines Blockheizkraftwerks ist in der Regel ein Verbrennungsmotor. Deshalb geht auch ein modernes Blockheizkraftwerk letztlich auf die Erfindung und Entwicklung von Motoren zurück.» 1805: Der schottische Geistliche Robert Stirling stellt erstmals einen Stirlingmotor auch Heißgasmotor genannt vor. Dieser Motor ist ein in sich abgeschlossenes System, welches von außen durch eine beliebige Wärmequelle betrieben werden kann, die dazu führt, dass sich im Inneren des Motors ein Gas ausdehnt und zusammenzieht. Durch dieses Grundprinzip wird Wärmeenergie in Bewegungsenergie umgewandelt.» 1867: Nikolaus Otto zeigt auf der zweiten Pariser Weltausstellung seinen neu konstruierten Gasmotor, den er in den folgenden Jahren immer weiter verbesserte und der seit Anfang des 20. Jahrhunderts seine größte Verbreitung gefunden hat. Der sogenannte Otto-Motor ist heute nach wie vor weit verbreitet und vielfältig im Einsatz auch in vielen Blockheizkraftwerken

8 ENERGIEWENDE. Mittlerweile sind seit den 80er Jahren in Deutschland bereits rund BHKW-Anlagen verbaut. Etwa davon in Industrie- und Gewerbebetrieben, die schon lange vor der Energiewende frühzeitig den hohen Nutzen und die Wirtschaftlichkeit der Kraft-Wärme-Kopplung erkannt haben. Ebenso ist die Zahl der installierten Anlagen in der Landwirtschaft und in kommunalen Einrichtungen schon relativ hoch. Bei Privathaushalten hingegen ist die Anzahl der installierten Anlagen noch relativ niedrig. Sie kann mit ca Anlagen geschätzt werden. Grund dafür ist unter anderem, dass erst seit ca für den relativ geringen Strom- und Wärmebedarf eines typischen Eigenheims passende Anlagen angeboten werden. 04 Insgesamt kann man jedoch festhalten, dass es sich bei BHKW durchweg um eine bewährte und zuverlässige Technologie mit mehr als vier Jahrzehnten Praxiserfahrung handelt. Umso erstaunlicher ist die bisher doch noch begrenzte Verbreitung von Blockheizkraftwerken. Bedenkt man, dass die dezentrale Erzeugung von Strom und Wärme praktisch überall anwendbar, sinnvoll und wirtschaftlich ist, relativiert sich die auf den ersten Blick hoch wirkende, bisher verbaute Anzahl von Anlagen in Deutschland. Im Vergleich dazu müssen jedes Jahr rund Gasheizungen in Deutschland altersbedingt ausgetauscht werden. Der Beitrag von Kraft-Wärme-Kopplung beträgt derzeit in Deutschland etwa 14,8 % der Gesamtstromerzeugung und soll nach Willen des Gesetzgebers bis zum Jahr 2020 auf das doppelte, nämlich 25 %, erhöht werden. WIE FUNKTIONIERT EIN BLOCKHEIZKRAFT- WERK TECHNISCH? Ursprünglich beruhten BHKW-Anlagen auf Verbrennungsmotoren wie z.b. dem Otto-Motor. Mittlerweile kommen auch andere Antriebskonzepte zum Einsatz, wie z.b. Gasturbinen in der Industrie. 14

9 ENERGIEWENDE. Im Bereich kleiner und mittlerer Leistungen handelt es sich im Regelfall um modifizierte Otto- oder Dieselmotoren aus der Serienfertigung von Automobilen. Spezielle Antriebsarten sind auch der Einsatz von Stirling-Motoren, Brennstoffzellen, Zündstrahlmotoren oder Dampfkraftanlagen. Die Hauptkomponenten des BHKW sind:» Motor» Generator» Wärmetauscher» Steuerung und Regelung Der Verbrennungsmotor treibt den Generator an, der somit Elektrizität erzeugt. Die bei der Verbrennung des Treibstoffes im Verbrennungsmotor entstehende Wärme wird nicht wie z.b. beim Automobil ungenutzt über Kühleinrichtungen entsorgt, sondern über Wärmetauscher dem Heizungsnetz zur Verfügung gestellt. Somit wird bis zu 95 % der eingesetzten Energie genutzt, und zwar in Form von Strom und Wärme. Ein BHKW besteht im Regelfall auch aus den folgenden Nebenkomponenten:» Rahmenkonstruktion / Aufbau» Abgassystem» Komponenten zur Minderung von Schadstoffemissionen (in vielen Fällen 3-Wege-Katalysator zur Stickoxidreduzierung)» Zuluft- und Ablufteinrichtungen» Schallschutzeinrichtungen» die Anschlüsse für Brennstoffzufuhr» sowie die Anschlüsse für Wärme- und Stromauskopplung Brennstoff-Luft Gemisch kaltes Wasser Motor Abgas Abgaswärmetauscher warmes Wasser Generator Blockheizkraftwerke können jedoch nicht nur Heizwärme oder warmes Wasser bereitstellen. Es kann auch Prozesswärme über Wasserdampf, Heißluft oder Thermalöl erzeugt werden, die insbesondere für verschiedene industrielle Produktionsverfahren verwendet werden kann. Auch kann die Abwärme eines BHKW mittels Absorptionskältemaschine zur Erzeugung von Kälte genutzt werden. In motorenbetriebenen Blockheizkraftwerken gilt im Allgemeinen: Je größer das Blockheizkraftwerk bzw. dessen elektrische Leistung, umso höher in der Regel der elektrische Wirkungsgrad, der über 40% betragen kann. Strom 16 17

10 ENERGIEWENDE. Blockheizkraftwerke können sowohl mit fossilen wie auch mit regenerativen Kraftstoffen betrieben werden. Flüssigbrennstoffe wie Heizöl, Pflanzenöl oder Biodiesel werden in einem Dieselmotor eingesetzt. Gasförmige Stoffe wie Erdgas, Flüssiggas und Biogas (sowie andere sogenannte Schwachgase, die nur einen geringen Anteil an brennbaren Methan haben, wie z.b. Klärgas, Deponiegas, Grubengas) werden in einem Ottomotor, Zündstrahlmotor oder einer Gasturbine verwertet. 05 Ein neuer, zukunftsweisender Brennstoff ist Wasserstoff, der u.a. wie bereits erwähnt aus überschüssigem Wind- und Sonnenstrom gewonnen werden kann. FÜR WEN SIND BLOCKHEIZKRAFT- WERKE GEEIGNET? BHKW-Anlagen sind in den verschiedensten Leistungsklassen erhältlich. Mittlerweile reicht die Bandbreite von sogenannten stromerzeugenden Heizungen, die im Regelfall ca. 1 kw Strom für den privaten Haushalt produzieren, bis hin zu industriell oder gewerblich eingesetzten BHKW, die einige kw Elektrizität erzeugen können. 18

11 ENERGIEWENDE. Das bedeutet, dass BHKW-Anlagen grundsätzlich für jeden geeignet sind, der Wärme und Strom benötigt. Dies ist in Deutschland bei praktisch allen genutzten Gebäuden der Fall. BHKW können sowohl wärme- als auch stromgeführt betrieben werden. Bei der stromgeführten Betriebsweise orientiert sich die Auslegung und der Betrieb des BHKW am Strombedarf, bei der Wärmeführung ist die benötigte Wärme die Orientierungsgröße. In der Vergangenheit wurden BHKW-Anlagen häufig am Wärmebedarf ihres Einsatzortes ausgelegt und auch rein wärmegeführt betrieben. Ziel war es üblicherweise, einen möglichst kontinuierlichen Betrieb darzustellen, weshalb der Grundbedarf an Wärme über das ganze Jahr zumeist die Ausschlag gebende Größe war. Der dabei produzierte Strom wurde vor Ort selbst verbraucht oder gegen eine Vergütung ins Stromnetz eingespeist. Nachdem der Wärmebedarf am Betriebsort des Blockheizkraftwerkes im Regelfall keiner spontanen Schwankung unterworfen ist, werden Blockheizkraftwerke meistens in Kombination mit Pufferspeichern betrieben. Diese Pufferspeicher sind damit gewissermaßen als die notwendige Brücke zur Stromführung von BHKW zu sehen, denn sie sind in der Lage, die produzierte Wärme vorübergehend zu speichern, um sie bei Bedarf punktgenau wieder abzugeben. Damit wird Strom- und Wärmebedarf zeitlich voneinander entkoppelt. Vor dem Hintergrund des bereits dargestellten Bedarfs an hochflexibler und hocheffizienter Regel- und Ausgleichsenergie ändert sich derzeit mehr und mehr die sinnvolle und damit bevorzugte Betriebsweise von Blockheizkraftwerken. Es geht zukünftig vor Allem um eine stromgeführte, hochflexible Betriebsweise, die die kurzfristige Bereitstellung von elektrischer Energie bei Bedarf quasi auf Abruf ermöglicht. Somit kann ein BHKW zu einem Back up-system werden. Um den zeitlichen Versatz von Strom- und Wärmebedarf zu überbrücken werden in der Regel thermische Pufferspeicher eingesetzt. Das heißt: die Wärme, die ja durch das BHKW zeitgleich mit dem Strom produziert wird, kann zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt abgerufen werden

12 6 Die Mehrzahl von BHKW-Anlagen wird letztendlich insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen angeschafft, bedeuten doch die anhaltend steigenden Energiepreise für Unternehmen wie Privathaushalte einen immer gewichtigeren Kostenblock. Ein BHKW ermöglicht aufgrund seiner hohen Effizienz die wirtschaftliche Produktion von Wärme und Strom und senkt somit die Energiekosten. WIE WIRTSCHAFT- LICH SIND BLOCKHEIZKRAFT- WERKE? Die Wirtschaftlichkeit von Blockheizkraftwerken ist selbstverständlich ein sehr wichtiger Faktor. Die Wirtschaftlichkeit von KWK-Anlagen unterliegt grundsätzlich den folgenden Einflussfaktoren:» Jährliche Vollbenutzungsstunden» Wert des erzeugten Stroms» Wert der erzeugten Wärme» Brennstoffpreis» Gerätebezogene Einflussgrößen Die Wirtschaftlichkeit von BHKW hängt zunächst grundsätzlich von der erzeugten Menge an Wärme und Strom und damit von den geleisteten Betriebsstunden ab. Man spricht dabei auch von der Auslastung einer Maschine, die üblicherweise möglichst hoch sein sollte. Zu beachten ist dabei jedoch, dass es aktuell eben auch um flexible Betriebsweisen geht, welche sich durch verschiedene Mechanismen auch in der Wirtschaftlichkeit niederschlagen können (z.b. eine deutlich höhere Vergütung der kurzfristigen Bereitstellung von Spitzenlasten). Der Wert des erzeugten Stroms hängt davon ab, ob der erzeugte Strom selbst verbraucht wird, ins öffentliche Netz eingespeist oder ggf. an Dritte verkauft wird. Bei der Vergütung der eingespeisten elektrischen Energie ist zusätzlich die Brennstoffart zu berücksichtigen. Die Nutzung von regenerativen Treibstoffen wird gesondert gefördert. Beim Eigenverbrauch des Stroms wird der entgeltliche Bezug 23

13 ENERGIEWENDE. von Netzstrom vermieden, weshalb der aktuell gültige und auch der zukünftig erwartete Strompreis den Gegenwert darstellen. Das bedeutet u.a. auch, dass die Einsparung und damit der wirtschaftliche Vorteil umso höher sind, je höher der Strompreis steigt. Nachdem der Strompreis von 2001 bis 2011 um etwa 70 % gestiegen ist, rechnen die Experten des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) laut einer 2012 veröffentlichten Studie mit mindestens weiteren 70 % Steigerung bis In der Vergangenheit haben sich währenddessen andere Energieträger wie z.b. Gas wesentlich weniger dynamisch entwickelt (sog. Spark Spread). Strompreisentwicklung 0,3 0,25 0,2 0,16 0,1 0,05 0,13 0,16 (Strompreisentwicklung) BDEW 5,5 %/a 0,24 0,18 0,19 0,21 0, Preis in Cent/kWh Energiepreise in Deutschland im Vergleich (Spark Spread) Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Spark Spread Bei einer Netzeinspeisung von Strom aus Erdgas wird bisher der Quartalsdurchschnitt des aktuellen Börsenpreises für Strom vergütet, der allerdings nur einen Bruchteil des Bezugspreises für Strom ausmacht. Es ist jedoch damit zu rechnen, dass sich auch hier flexible Tarifmodelle etablieren und durchsetzen werden. Ein Verkauf des Stroms an Dritte hängt selbstverständlich vom dafür erzielbaren Preis ab. Nachdem die effiziente Energieerzeugung mit BHKW-Anlagen vom deutschen Gesetzgeber zur Erreichung der CO 2 -Ziele gewünscht wird, wird dem Betreiber eines BHKW derzeit nach dem KWK- Gesetz ein Bonus für die Stromerzeugung gewährt der sogenannte KWK-Bonus. Dieser ist hinsichtlich seiner Höhe gestaffelt und hängt von der elektrischen Leistungsklasse ab. Strom Gas Ein weiterer Einflussfaktor auf die Wirtschaftlichkeit ist der Wert der erzeugten Wärme. Nachdem der Betreiber, der im Regelfall einen wie auch immer gegebenen Wärmebedarf hat, diesen ohne eine KWK- Anlage mit einem herkömmlichen Kessel herstellen würde, geht es letztendlich darum, zu welchen Vergleichskosten er diese mit seiner KWK-Anlage erzeugen kann

14 ENERGIEWENDE. Eine weitere wichtige Größe für die Wirtschaftlichkeit einer BHKW-Anlage stellen die Brennstoffpreise dar. Diese unterliegen je nach Art des Brennstoffs gewissen Schwankungen und können nur schwer über einen längeren Zeitraum prognostiziert werden. Dies ist jedoch letztendlich bei jeder Art der Wärmeproduktion der Fall, so dass ein BHKW im Vergleich zu anderen Technologien und Verfahren zur Wärmeund Stromerzeugung hierbei weder einen Vorteil, noch einen Nachteil hat. Neben den bisher genannten, allgemein gültigen Faktoren gibt es eine Reihe von gerätebezogenen Einflussgrößen. Diese hängen von der jeweiligen Konstruktion, Produktion und Qualität des gewählten Blockheizkraftwerks ab. Zudem ist die Servicequalität des Herstellers für die Wirtschaftlichkeit einer BHKW-Anlage von besonderer Bedeutung.» Eine wichtige Größe ist die Nutzungsdauer der KWK-Anlage. Dies ist diejenige Dauer, die das BHKW genutzt werden kann, bevor eine Neuanschaffung erforderlich ist. Je länger die Nutzungsdauer, umso besser die Wirtschaftlichkeit. Dabei sollte eine Nutzungsdauer von Betriebsstunden nicht unterschritten werden, die einen Einsatz von 10 bis 15 Jahren bedeutet. Nachdem KWK-Anlagen im Regelfall Amortisationszeiten von 2 bis 5 Jahren haben, ist die Wirtschaftlichkeit der Investition somit sichergestellt. Leistung abnehmen, je größer die BHKW-Anlage ist. Dies bedeutet, dass die Amortisation im Allgemeinen bei großen Blockheizkraftwerken etwas besser ist, als bei kleinen.» Am stärksten beeinflussen die laufenden Betriebskosten für Wartung und Instandhaltung die Wirtschaftlichkeit eines Blockheizkraftwerks. Entstehen dort hohe Kosten, z.b. durch geringe Qualität und häufige Störungen oder durch ein mangelhaftes Servicenetz, sind eventuell geringere Anschaffungskosten schnell kompensiert. Hier ist es also ganz besonders wichtig, genau zu analysieren, welcher Hersteller leistungsfähig ist. Aufgrund der hohen Effizienz von Kraft-Wärme- Kopplung kann man davon ausgehen, dass sich die Investition in ein BHKW bereits nach wenigen Jahren amortisiert. Bei vorteilhaften Bedingungen und der Wahl einer qualitativ hochwertigen Anlage können Amortisationszeiten von bis zu 3 Jahren realisiert werden.» Die Gerätepreise und Installationskosten beeinflussen selbstverständlich die Wirtschaftlichkeit einer BHKW-Anlage. Zu den Anschaffungsinvestitionen gehören neben den Kosten für das Modul auch Planung, Zubehör und Einbindung. Als grundlegende Faustregel kann festgehalten werden, dass die Anschaffungskosten pro Kilowatt elektrischer 26 27

15 7 Die für die Wirtschaftlichkeit enorm wichtige, effiziente und effektive Wartung und Instandhaltung kann im Regelfall über einen Vollwartungsvertrag abgedeckt werden, bei welchem sich der Anbieter der BHKW- Anlage verpflichtet, alle erforderlichen Leistungen während der gesamten Nutzungsdauer zu einem fixen monatlichen oder jährlichen Pauschalbetrag zu erbringen. Diese Möglichkeit stellt für den Betreiber eine zuverlässige Kalkulationsgrundlage dar, bei der negative Überraschungen praktisch ausgeschlossen sind. WELCHE RISIKEN BESTEHEN BEIM EINSATZ VON BHKW-ANLAGEN? Zur Vermeidung von wirtschaftlichen Risiken durch Fehlplanungen sollte man die Planung und Auslegung einer BHKW-Anlage einem Spezialisten überlassen. So kann sichergestellt werden, dass die gewählte Anlage auch wirklich bestmöglich auf den individuellen Bedarf des Nutzers abgestimmt ist und prognostizierte Wirtschaftlichkeitsberechnungen auch wirklich eintreten. Bei Blockheizkraftwerken handelt es sich um langfristig erprobte und bewährte Technologie. Die technischen Risiken sind somit sehr begrenzt, vor allem wenn man sich für einen etablierten, auf die Produktion von KWK-Anlagen spezialisierten Hersteller entscheidet. 29

16 8 Bevor man die Frage nach Förderungen stellt, muss deshalb festgehalten werden, dass es sich bei Blockheizkraftwerken um eine Technologie handelt, die aufgrund ihrer Effizienz grundsätzlich auch ohne Förderung für den Betreiber wirtschaftlich sehr vorteilhaft ist. Die Wahl eines leistungsfähigen, qualitativ hochwertigen Anbieters ist für die Wirtschaftlichkeit einer Investition in eine BHKW-Anlage vor diesem Hintergrund letztendlich wesentlich wichtiger als Förderprogramme. Nachdem die Kraft-Wärme-Kopplung als sinnvolle und effiziente Technologie vom Gesetzgeber gewünscht ist, gibt es eine ganze Reihe an Fördermaßnahmen. WELCHE FÖRDERUN- GEN GIBT ES FÜR BLOCKHEIZKRAFT- WERKE? Die wichtigsten Förderungen auf Bundesebene sind nachfolgend aufgelistet:» Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG)» Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)» Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG)» BAFA-Impulsprogramm» Diverse KfW-Programme Der aktuelle Stand dieser Förderungen sollte jeweils bei der zuständigen Stelle erfragt werden. Zusätzlich gibt es auch Förderprogramme auf Landes- oder Kommunalebene. Die Erfahrungen mit geförderten Technologien zeigen, dass Förderungen oft unerwarteten und starken Veränderungen unterworfen sein können. 31

17 9 Blockheizkraftwerke sind ein eigenständiges und interdisziplinäres Spezialgebiet, welches alleine von technischer Seite die komplexen Fachgebiete Hydraulik, Elektrik und Mechanik beinhaltet. Auch wirtschaftlich und rechtlich ist eine Vielzahl von Rahmenparametern zu beachten. Deshalb sollte man in jedem Fall einen kompetenten Ansprechpartner kontaktieren. In Frage kommen Fachplaner für Kraft-Wärme-Kopplung sowie auf dieses Gebiet spezialisierte Fachbetriebe des SHK-Handwerks. AN WEN KANN MAN SICH BEI INTERESSE AN EINER KWK- ANLAGE WENDEN? Außerdem kommen als kompetente Ansprechpartner noch ausgewählte Hersteller von BHKW-Anlagen in Betracht, die häufig alle erforderlichen Beratungsund Serviceleistungen schon ab der frühen Informationsphase aus einer Hand anbieten. Bei der Anschaffung ist ganz besonders wichtig, dass die gewählte KWK-Anlage zu den spezifischen Besonderheiten des Objekts und den Bedürfnissen des Betreibers passt. Deshalb ist eine professionelle und kompetente technische Planung und Auslegung von entscheidender Bedeutung. Diese ist nicht zuletzt auch Grundlage für eine seriöse und zuverlässige Wirtschaftlichkeitsberechnung. 33

18 0 GERNE STEHEN IHNEN DIE EXPERTEN VON 2G MIT RAT UND TAT ZUR SEITE 2G ist als ausschließlich auf Blockheizkraftwerke spezialisiertes, deutsches Unternehmen ein absoluter Experte auf dem Gebiet der KWK-Technologie. Dabei deckt 2G als Technologieführer und Qualitätsanbieter die komplette Bandbreite von KWK-Anlagen von derzeit 20 kw bis hin zu kw elektrischer Leistung ab. Zudem bietet 2G umfassende Beratung, Planung und Serviceleistungen an.» In einer ersten telefonischen Beratung ermittelt 2G Ihren Wärmebedarf und erfährt, wie viel Platz in Ihrem Gebäude zur Verfügung steht. Selbstverständlich beantwortet 2G bereits am Telefon alle Fragen. Konnten alle offenen Punkte geklärt werden, vereinbart 2G einen Termin für ein persönliches Gespräch bei Ihnen.» Im persönlichen Gespräch führt der KWK-Experte von 2G vor Ort eine Bedarfsanalyse durch und klärt mit Ihnen, ob und wenn ja welche Anlage für Ihren individuellen Bedarf geeignet ist. 2G erstellt Ihnen eine Wirtschaftlichkeitsberechnung auf Basis der voraussichtlichen Investition, bisheriger Verbrauchswerte sowie der Strom- und Wärmekosten. Sie wissen bereits nach diesem Gespräch, wann sich Ihre Investition in eine Anlage (BHKW) amortisieren wird. Im Anschluss an den Besuch vor Ort erhalten Sie von 2G ein individuelles Angebot.» Nach dem Vertragsabschluss geht 2G an die Detailplanung und koordiniert den Einbau der Anlage. Auf Wunsch liefert 2G Ihnen die Anlage schlüsselfertig und greift dabei auf ein hausinternes Netzwerk an Handwerkern zurück. Alternativ koordiniert 2G Ihre Handwerker oder liefert Ihnen die Anlage zum eigenen Einbau.» 2G startet die Inbetriebnahme der Anlage und justiert sie, bis die maximale Wirtschaftlichkeit erreicht ist. Auch nach dem Start der Maschine wird sie per Fernüberwachung zentral von 2G beobachtet. Sollte es einmal zu Störungen kommen, werden diese entweder direkt per Fernsteuerung oder durch einen kurzfristigen Einsatz des 2G-Serviceteams behoben. Auf Wunsch führt 2G die gesamte Wartung der Anlage im Rahmen eines Vollwartungsvertrags aus. 35

19 Das Erfolgskonzept einfach erklärt. Haben wir Sie neugierig gemacht? Besuchen Sie uns auf oder rufen Sie unsere Experten an! Beratungs-Hotline: Tel. +49 (0) G Energietechnik GmbH Benzstrasse 3 D Heek info@2-g.de