Das Blockheizkraftwerk im Einfamilienhaus: Die stromerzeugende Heizung erklärt
Steigende Strompreise und der Wunsch nach Unabhängigkeit vom Energieversorger lassen viele Hausbesitzer umdenken. Warum Energie teuer einkaufen, wenn man sie selbst produzieren kann?
In der Industrie sind Blockheizkraftwerke (BHKWs) längst Standard für maximale Effizienz. Doch diese Technologie skaliert auch nach unten. Das Blockheizkraftwerk im Einfamilienhaus – oft auch als stromerzeugende Heizung bezeichnet – bringt das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in den eigenen Heizungskeller.
Technologie ist unser Antrieb, Effizienz unser Fokus. Auch wenn wir bei PowerUP vorwiegend industrielle Großmotoren von Jenbacher® oder MWM® betreuen, verstehen wir die Physik hinter jeder Anlage.
Ein BHKW produziert elektrische Energie und Wärme gleichzeitig und nutzt den eingesetzten Brennstoff damit doppelt so effektiv wie die getrennte Erzeugung aus dem öffentlichen Stromnetz und einer alten Heizung. Doch lohnt sich die Investition für das Eigenheim wirklich?
Nano- und Mikro-BHKW: Kraftwerke im Kleinformat
Wenn wir über BHKWs für Wohngebäude sprechen, müssen wir die Dimensionen klären. Ein Industriemotor passt nicht in den Keller. Für den privaten Sektor wurden daher kleine Blockheizkraftwerke entwickelt, die speziell auf den Energiebedarf von Haushalten zugeschnitten sind.
Wir unterscheiden hierbei primär zwei Klassen: Das Nano-BHKW ist die kleinste Einheit mit einer elektrischen Leistung von bis zu 2,5 kW. Es ist explizit für das Einfamilienhaus konzipiert und deckt die Grundlast an Strom ab.
Das Mikro-BHKW (oder auch Mikro-BHKWs) leistet zwischen 2,5 und 15 kW. Diese Anlagen eignen sich hervorragend für große Zweifamilienhäuser, kleine Gewerbeeinheiten oder Mehrfamilienhäuser, wo der Stromverbrauch und Wärmebedarf entsprechend höher sind.
Noch leistungsstärkere Anlagen, sogenannte Mini-BHKW, kommen eher in Hotels oder Wohnanlagen zum Einsatz. Im Gegensatz zur klassischen Gasheizung, die nur Wärme liefert, machen diese Systeme den Hausbesitzer zum Stromproduzenten.
Technologien im Vergleich: Motor, Stirling oder Zelle?
Wie wird aus Gas eigentlich Strom? Im Inneren dieser KWK-Anlagen arbeiten unterschiedliche Technologien, um die Stromerzeugung zu realisieren.
Die Wahl der „Maschine“ beeinflusst maßgeblich den Wirkungsgrad, die Geräuschentwicklung und die Wartungsintensität.
1. Der Verbrennungsmotor: Der bewährte Klassiker
Dies ist die Technik, die wir aus der Industrie kennen. Ein klassischer Kolbenmotor treibt einen Generator an.
- Vorteil: Er ist extrem robust, reagiert schnell auf Lastwechsel (Strombedarf) und bietet ein ausgeglichenes Verhältnis von Strom und Wärme.
- Nachteil: Wie beim Auto erfordert er regelmäßige Wartung (Ölwechsel, Zündkerzen), um effizient zu bleiben.
2. Der Stirlingmotor: Die leise Alternative
Dieser Motor arbeitet mit äußerer Verbrennung. Ein Arbeitsgas (z. B. Helium) wird in einem geschlossenen System erhitzt und abgekühlt, um Kolben zu bewegen.
- Vorteil: Er läuft sehr leise und vibrationsarm. Zudem ist er wartungsärmer als ein Verbrennungsmotor.
- Nachteil: Der elektrische Wirkungsgrad ist oft geringer; er produziert verhältnismäßig mehr Wärme als Strom.
3. Die Brennstoffzelle: Der Strom-Spezialist
Die modernste Variante verzichtet auf eine klassische Verbrennung. In Brennstoffzellenheizungen wird Wasserstoff (aus Erdgas reformiert) in einer elektrochemischen Reaktion („kalte Verbrennung”) direkt in Strom und Wärme zerlegt.
- Vorteil: Extrem hoher Wirkungsgrad bei der elektrischen Leistung. Sie holt mehr Strom aus dem Gas als jede andere Technik.
- Nachteil: Die hohen Anschaffungskosten schrecken oft ab, und die Technik ist weniger flexibel bei schnellen Lastwechseln.
Wann lohnt sich ein BHKW im Eigenheim?
Die Wirtschaftlichkeit steht und fällt mit einer Kennzahl: den Betriebsstunden. Ein Blockheizkraftwerk muss laufen, um Geld zu verdienen. Es produziert nur dann den wertvollen erzeugten Strom, wenn es gleichzeitig Wärme abgeben kann.
Daher ist ein hoher Wärmebedarf die Grundvoraussetzung. In einem extrem gut gedämmten Passivhaus langweilt sich ein BHKW oft, da es die Wärme nicht loswird. Ideal sind Bestandsgebäude, Zweifamilienhäuser oder Häuser mit Wellnessbereich (Schwimmbad), wo ganzjährig Energie für die Warmwasserbereitung und Heizung benötigt wird.
Als Faustformel gilt: Die Anlage sollte mindestens 3.500 bis 4.000 Stunden im Jahr laufen. Nur so amortisieren sich die hohen Anschaffungskosten durch die Einsparung beim Zukauf von Strom. Jede selbst verbrauchte Kilowattstunde senkt die Rechnung massiv.
Brennstoffe und Umweltbilanz
Der häufigste Energieträger für das Blockheizkraftwerk im Einfamilienhaus ist Erdgas, da viele Gebäude bereits über einen Gasanschluss verfügen. Doch auch wer fernab vom Gasnetz wohnt, kann die Technik nutzen: Flüssiggas aus dem Tank ist eine gängige Alternative für fossile Brennstoffe.
Wer es grüner mag, kann das BHKW mit erneuerbaren Energien koppeln. In der Landwirtschaft ist Biogas Standard, im Privathaus eher selten. Manche Motoren vertragen auch Pflanzenöl oder Biodiesel, wobei die Versorgungssicherheit und Wartungskosten hier genau geprüft werden müssen.
Holzpellets können über einen vorgeschalteten Vergaser genutzt werden, was jedoch technisch aufwendig ist.
Heizöl spielt bei neuen Anlagen kaum noch eine Rolle. Häufig wird das Heizsystem heute hybrid geplant: Das BHKW liefert Strom und Wärme im Winter, während im Sommer eine Solarthermie für Warmwasser oder eine Photovoltaik-Anlage für Strom sorgt.
Auch die Kombination mit Wärmepumpen ist möglich, um den erzeugten Strom direkt für die Wärme-Veredelung zu nutzen.
Die Technik im Keller: Puffer und Anschluss
Ein BHKW wird niemals „nackt“ installiert. Um effizient zu arbeiten und häufiges An- und Abschalten (Takten) zu vermeiden, ist ein Pufferspeicher unverzichtbar. Er speichert die thermische Energie in Form von heißem Wasser, sodass der Motor auch dann laufen kann, wenn die Heizung gerade abgedreht ist.
Die Nutzung der Abwärme erfolgt über effiziente Wärmetauscher, die dem Motor und den heißen Abgasen die Energie entziehen. Für besonders kalte Wintertage, an denen die Leistung des kleinen BHKWs nicht ausreicht, wird meist ein Spitzenlastkessel (oft eine integrierte Gastherme) installiert. So ist die Versorgungssicherheit jederzeit gewährleistet.
Die Installation und der hydraulische Abgleich gehören zwingend in die Hände zertifizierter Fachbetriebe, um die komplexe Systemtechnik sicher zu beherrschen.
Kosten, Förderung und Wirtschaftlichkeit
Kommen wir zum Punkt: Was kostet die Unabhängigkeit? Die Investition für ein Nano-BHKW oder eine Brennstoffzelle liegt oft zwischen 20.000 und 35.000 Euro – deutlich mehr als für eine einfache Gasheizung. Doch diese hohen Anschaffungskosten werden abgefedert.
In Deutschland fördern das BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) und die KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) diese energieeffizienten Anlagen mit Zuschüssen und Krediten. Zudem erhalten Sie für den erzeugten Strom Vergünstigungen. Der Eigenverbrauch spart den teuren Netzbezug (ca. 30–40 Cent/kWh).
Überschüssiger Strom, der ins öffentliche Netz fließt, wird vom Netzbetreiber mit einer Einspeisevergütung und dem KWK-Zuschlag vergütet. Bei korrekter Auslegung auf den Strombedarf und Wärmebedarf kann sich die Anlage in 8 bis 12 Jahren amortisieren – und liefert danach fast kostenlosen Strom.
Fazit: Effizienz beginnt im Kleinen
Ein Blockheizkraftwerk im Einfamilienhaus ist ein Statement für Unabhängigkeit und Effizienz. Es wandelt Energieträger intelligent um, statt sie nur zu verbrennen. Wer den Schritt zur stromerzeugenden Heizung wagt, koppelt sich ein Stück weit vom volatilen Strommarkt ab.
Wir bei PowerUP leben dieses Prinzip der Effizienz jeden Tag – allerdings in einer anderen Gewichtsklasse. Als Spezialisten für industrielle Gasmotoren von INNIO Jenbacher® und MWM® wissen wir: Ob 2 kW im Keller oder 2.000 kW in der Fabrik – Technik braucht Pflege.
Hochwertige Ersatzteile und präzise Wartung sind der Schlüssel, damit aus einem hohen Wirkungsgrad auf dem Papier auch ein wirtschaftlicher Erfolg in der Realität wird. Setzen Sie auf Qualität, wo immer Energie erzeugt wird.
