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Blockheizkraftwerk : Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist eine Anlage zur gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Es wird üblicherweise wärmegeführt betrieben und deckt den Grundbedarf an Heizenergie. Im Unterschied zum Heizkraftwerk ist das modular aufgebaute BHKW deutlich kleiner und liefert die Wärme für Nahwärmenetze oder zur Versorgung von größeren Gebäuden. Der ökonomische und ökologische Grundgedanke liegt darin, die Stromerzeugung als Nebenprodukt der unumgänglich notwendigen Wärmeerzeugung für einen Heiz- oder einen absorptiven Kühlprozess zu betrachten. Der erzeugte Strom wird vor Ort verbraucht oder ins Stromnetz eingespeist. Der insgesamt deutlich höhere Wirkungsgrad eines BHKWs gegenüber dem herkömmlichen Mischbetrieb aus lokaler Heizung und zentraler Stromversorgung beruht darauf, dass die Abwärme der Stromerzeugung direkt vor Ort zum Heizen eingesetzt wird. So erreicht ein modernes Großkraftwerk auf Steinkohlebasis bis zu 45% Wirkungsgrad, somit treten 55% der Energie als Abwärme auf, deren Einsatz als Fernwärme aber deutliche Transportverluste (10-15%) sowie ein aufwendiges Rohrleitungsnetz bedingen würde. Auch durch Umspannen und Transport der Elektrizität geht ca. 2-5% der Energie verloren. Der für sich genommen geringere elektrische Wirkungsgrad eines BHKWs (z.B. 38%) fällt dabei aufgrund des hohen Gesamtwirkungsgrads von ca. 90% kaum ins Gewicht, da in einem Gebäude meist mehr Heizenergie als Strom gebraucht wird. Ursprünglich beruhten BHKW-Anlagen auf Verbrennungsmotoren, deren Wärme aus dem Abgas und dem Kühlwasserkreislauf zur Aufheizung von Heizungswasser verwendet wurde. Inzwischen werden auch andere Systeme wie Stirling-Motor, Brennstoffzelle oder Mikrogasturbinen zur Stromerzeugung in BHKW-Anlagen eingesetzt. Auch ist der Einsatz nicht auf Heizzwecke beschränkt, sondern dient auch zur Erzeugung von Prozesswärme (Dampf, Heißluft, Thermoöl) oder Kälte. Als Kraftstoffe kommen vorwiegend fossile oder regenerative Kohlenwasserstoffe wie Heizöl, Pflanzenöl, Biodiesel (für einen Dieselmotor) oder Erdgas bzw. Biogas (für einen Ottomotor, Zündstrahlmotor oder eine Gasturbine) zum Einsatz, daneben auch Holzpellets als nachwachsender Rohstoff in Dampfkraftanlagen. Bei BHKW-Anlagen auf Basis von Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen fällt Abwärme im Kühlkreislauf und im Abgas an. Sie wird über Wärmeübertrager in den Heizkreislauf der Gebäude-Zentralheizung überführt. So ist ein Wirkungsgrad von bis zu 95 % erreichbar, abhängig von der jeweiligen Auslastung und dem Motorwirkungsgrad. Der reine elektrische Wirkungsgrad beträgt je nach Größe und Bauweise des Motors und Generators zwischen 25 und 43 %. Kleine BHKW von ca. 3–5 kW elektrischer Leistung eignen sich für den Betrieb in Ein- und Mehrfamilienhäusern; doch selbst sie sind hinsichtlich des Heizenergiebedarfs moderner Einfamilienhäuser noch überdimensioniert. Mittelgroße BHKW mit einer elektrischen Leistung von mehreren Hundert kW werden häufig von Stadtwerken zur Beheizung von Wohnsiedlungen oder Hallenbädern genutzt und der Strom ins eigene Netz gespeist, was den Strombedarf von den großen Elektrizitäts-Versorgungs-Unternehmen (EVUs) reduziert. Große BHKW mit Schiffsdieselmotoren bis über 10.000 kW werden für die Strom- und Wärmeversorgung von größeren Wohn- und Gewerbegebieten sowie Fabriken verwendet. Eine bestehende Heizungsinstallation kann bei Umstellung auf ein BHKW meist unverändert weiter genutzt werden. Reicht wiederum die Heizung im Winterhalbjahr nicht aus, kann mit dem vorhandenen Brenner oder einem Spitzenlastkessel zugeheizt werden. Wesentlich für die Wirtschaftlichkeit einer BHKW-Anlage ist eine große jährliche Betriebsstundenzahl im hohen Lastbereich der Kraftmaschine (2-3 tausend Volllaststunden pro Jahr sollten erreicht werden). Im Wohnbereich schwankt jedoch der Heizenergiebedarf jahreszeitlich sehr stark, im Hochsommer entsteht er nur für die Brauchwassererwärmung. Nur bei sehr wenigen BHKW-Modellen ist die erzeugte Wärme in einem kleinen Bereich veränderbar ("modulierender Betrieb"). Außerdem können Bedarfsschwankungen begrenzt durch Wärmespeicher ausgeglichen werden, ansonsten ist ein Parallelbetrieb mit einem herkömmlichen Brenner notwendig. Fehlen solche den Wärmebedarf ausgleichenden Maßnahmen, kommt es zu häufiger An- und Abschaltung ("Takten") der BHKW-Anlage, was ihre Effizienz und Lebensdauer vermindert. Im Sommer kann zum Beispiel für die Abnahme der Wärme bei fehlendem Heizenergiebedarf eine Absorptionskältemaschine eingesetzt werden, die Kälte zur Klimatisierung erzeugt. Man spricht dann von Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung. BHKW werden in Deutschland durch das Gesetz zur Kraft-Wärme-Kopplung gefördert. Hierbei erhält der Betreiber einer BHKW-Anlage für den ins öffentliche Netz eingespeisten Strom einen garantierten Abnahmepreis vom Stromnetzbetreiber. Dieser unterliegt jedoch Auflagen, die bei der Konzeption von BHKW-Anlagen zu berücksichtigen sind. In der Praxis wird damit die vom Gesetzgeber beabsichtigte Verbreitung von BHKW wieder begrenzt; die gewünschte CO2-Reduzierung (s.a. Kyoto-Protokoll) wird daher auf diesem Wege bisher kaum voran gebracht. Zur staatlichen Förderung gehören auch Steuererleichterungen. Zukünftig ist auch der Einsatz von BHKW als Virtuelles Kraftwerk geplant, indem eine Vielzahl dezentraler BHKW teilweise zentral gesteuert werden. Bedingt durch den zunehmenden Anteil an Wind- und Solarenergie, die nicht zuverlässig Strom liefern, wären BHKW ein schnell erreichbarer Puffer: Lokal liefern sie die notwendige Wärmeenergie, auf der Stromseite können sie auftretende Lücken der anderen regenerativen Energiequellen schließen. Grundproblem der Vermarktung von BHKW in Ein- und Mehrfamilienhäusern ist der im Vergleich zu üblichen Erdgas- oder Ölheizungen wesentlich höhere Anschaffungspreis; ferner sind die meisten handelsüblichen BHKW hinsichtlich des Heizenergiebedarfs eines modernen Einfamilienhauses überdimensioniert. Ein weiteres Problem - vor allem, wenn viele Kleinanlagen in einzelnen Gebäuden installiert werden - stellt der Wartungsaufwand für die Motoren dar, der regelmäßig an den dann sehr dezentral liegenden Standorten von Fachleuten sichergestellt werden muss. Die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme nutzt die eingesetzte Prmär-Energie nahezu vollständig. Das heißt, daß mehr als 90% in Strom Blockheizkraftwerkund Wärme umgesetzt werden. Bei konventionellen Kraftwerken ist die Energieausnutzung vergleichsweise niedrig. Aber nicht nur in Sachen BlockheizkraftwerkUmweltfreundlichkeit ist ein modernes Mini-BHKW voll im Trend: Es arbeitet unglaublich leise und besonders abgasarm. Deshalb wurde die BlockheizkraftwerkEntwicklung auch in hohem Maß von der öffentlichen Hand gefördert. Die geringen Emissionen haben absoluten Vorzeige-Charakter. Mit kaum mehr Blockheizkraftwerkals 50 dB(A) ist sind Klein-BHKW\'s buchstäblich flüsternde Riesen. Die Wärme-und Schalldämmung ist deshalb so gut, weil die Moteren vollständig Blockheizkraftwerkabgekapselt sind. In Sachen Ökonomie sind moderne Blockheizkraftwerke regelrechte Wirtschaftswunder. Die Rentabilität ist geradezu unglaublich: BlockheizkraftwerkLange Lebensdauer, hoher Wirkungsgrad und wartungsarmer Betrieb sorgen für eine Amortisation oft schon nach ca. 4 - 5 Jahren. Klein-BHKWS\'s Blockheizkraftwerkwerden anschlußfertig angeliefert. Dadurch reduziert sich der Montageaufwand ganz erheblich. Ein BHKW erst einmal in Betrieb genommen, erweist Blockheizkraftwerksich schnell als "Sparbüchse". Der erzeugte Strom ist grundsätzlich wesentlich billiger als vom Stromlieferanten. Überschüßiger Strom wird ins Blockheizkraftwerköffentliche Netz eingespeist, wofür es noch zusätzlich Geld vom Energieversorgungs-Unternehmen gibt. Mini-Blockheizkraftwerke gibt es ab dem BlockheizkraftwerkZweifamilienhaus mit einer elektrischen Leistung von 3 kW und einer thermischen Leistung für die Heizung von 7 kW bis hin zu kleineren BlockheizkraftwerkGroßanlagen mit Leistungen In konventionellen Kraftwerken (dazu zählen hier auch Nuklear-Kraftwerke) wird nur elektrischer Strom erzeugt. Der Wirkungsgrad liegt bei ca. 35% der eingesetzten Energie. Der Rest ist Abwärme, die ungenutzt an die Umwelt abgegeben wird. Im Gegensatz dazu wird in BlockheizkraftwerkHeizkraftwerken die hohe Wärmeentwicklung bei der Stromerzeugung genutzt. Dadurch erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad auf bis zu 90% bei Blockheizkraftwerken (BHKW). Sie bieten sich überall dort an, wo der Bedarf an Strom und Wärme möglichst zeitgleich auftritt. Leistungsbereichen werden bereits eine BlockheizkraftwerkVielzahl von BHKW-Anlagen betrieben. Bei kleineren Leistung werden seit einiger Zeit ebenfalls kompakte, anschlussfertige Karft-Wärme-BlockheizkraftwerkKopplungsanlagen angeboten.