Flüssiggas-BHKW: Funktion, Vorteile, Kosten, Vergleich

BHKW: Relevanz und Aktualität

Die Wahl der richtigen Energieversorgung: Was gilt es jetzt zu beachten?

Um die Klimaziele zu erreichen, hat die Bundesregierung in den letzten Jahren die gesetzlichen Vorgaben zur Energieeinsparung im Gebäudebereich sowie die geltenden Nutzungspflichten für erneuerbare Energien verschärft. Der Kern des Klimapakets ist das Bundes-Klimaschutzgesetz, das eine jährliche Verringerung des Kohlendioxid-Ausstoßes (CO₂) bis 2030 festlegt.

Der Einsatz hocheffizienter Technik in Verbindung mit umweltschonenden oder erneuerbaren Energieträgern gewinnt dadurch an Bedeutung. Mit Flüssiggas bzw. BioLPG betriebene BHKW stellen daher gerade im ländlichen Raum ohne Erdgasversorgung eine attraktive und zukunftsweisende Alternative dar.

Warum ist KWK-Technik gerade jetzt interessant?

Blockheizkraftwerke sind mit einem Wirkungsgrad von bis zu 95 % besonders effizient. Das heißt: Die Energie, die in Form eines Energieträgers wie zum Beispiel Flüssiggas zugeführt wird, kann nahezu vollständig in Strom und Wärme umgewandelt werden. Weil im Idealfall ein Großteil des dezentral produzierten Stroms auch vor Ort genutzt wird, entfällt zudem der Transport bzw. der damit einhergehende Stromverlust. Das macht KWK-Technik besonders effizient.

Demgegenüber geht bei der konventionellen Stromproduktion in einem Kohlekraftwerk o. Ä. häufig ein großer Teil der eingesetzten Energie unmittelbar in Form von Abwärme über den Kühlturm verloren. Der Stromtransport über längere Strecken macht diesen Ansatz noch ineffizienter.

Bei der Verbrennung von Flüssiggas entsteht deutlich weniger CO₂ als bei Öl, das ebenfalls in Blockheizkraftwerken zum Einsatz kommen kann. Die höhere Effizienz einer KWK-Anlage reduziert zudem die CO₂-Emissionen um mehr als ein Drittel gegenüber dem konventionellen Ansatz in Verbindung mit einem Öl-BHKW. Das kann maßgeblich dazu beitragen, die Klimaschutzziele zu erreichen. Überschüssiger Strom kann gegen entsprechende Vergütung ins Netz eingespeist werden. Setzt man außerdem auf biogenes Flüssiggas (BioLPG), lassen sich demgegenüber die CO₂-Emissionen noch weiter reduzieren.

Macht ein BHKW unabhängig von steigenden Energiekosten?

Die eigene Stromproduktion erscheint angesichts der Preisentwicklung der vergangenen Jahre naheliegend. Auch 2020 hat der Strompreis wieder ein neues Rekordniveau erreicht:

Fotovoltaik kann eine Option für die eigene Stromgewinnung darstellen, allerdings variiert der Strom-Ertrag abhängig von der Jahreszeit, der örtlichen Wetterlage und der Tageszeit zum Teil stark. Gleiches gilt für die Wärmegewinnung mittels Solarthermie. Wer alternativ dazu auf eine Luftwärmepumpe setzen möchte, stößt wiederum bei niedrigen Außentemperaturen an Grenzen und wird dann mit hohen Strompreisen konfrontiert.

KWK-Technik ist unabhängig von Sonneneinstrahlung und Außentemperatur und kombiniert dabei sowohl die Strom- als auch die Wärmeproduktion. Im Gegensatz zu anderen netzunabhängigen Energielösungen haben die äußeren Umstände bei einem Flüssiggas-BHKW keinen Einfluss auf die Versorgungssicherheit. Dass der Energieträger Flüssiggas vor Ort gelagert wird, steigert außerdem die Autarkie.

Unternehmen in Regionen ohne Erdgasanschluss können Ihre Energiekosten mittels Kraft-Wärme-Kopplung teilweise deutlich reduzieren. Bei Hotels zum Beispiel können die Energiekosten bis zu 10 % der Jahresausgaben ausmachen. Einsparungen im fünfstelligen Bereich durch den Einsatz eines Flüssiggas-BHKWs sind abhängig von der Größe des Objektes keine Seltenheit.

Hinzu kommen deutlich geringere CO₂-Emissionen: ein Kriterium, was auch bei immer mehr Endkunden im Fokus steht. Die CO₂-Ersparnis beim Umstieg von Öl auf Flüssiggas hat ab 2021 einen zusätzlichen finanziellen Vorteil, denn: Die Mehrkosten durch die Einführung der CO₂-Bepreisung sind für gewerbliche Betriebe mit konstant hohem Energiebedarf ein relevanter Kostenfaktor

Nachteile eines BHKWs: Was sollte man vor der Entscheidung wissen?

Die Investitionskosten fallen bei einem BHKW deutlich höher aus als bei einem konventionellen Heizsystem ohne Stromproduktion. Es ist daher im Einzelfall zu prüfen, ob das zu erwartende Einsparpotenzial bzw. die einhergehenden Fördermittel, Einspeisevergütungen usw. die Investitionskosten rechtfertigen.

Ist die KWK-Anlage falsch dimensioniert oder der Nutzer verfügt über einen zu geringen Bedarf für die produzierte Strom- und Wärmemenge, können Einspar- bzw. Vergütungspotenziale verschenkt werden.

Um das Gesamtkonzept realistisch einschätzen zu können, empfiehlt sich vorab immer eine eingehende Beratung. Dabei können der individuelle Bedarf ermittelt und die Amortisationszeit berechnet werden. Mehr Infos zum Thema erhalten Sie von uns per E-Mail an info@fluessiggas.de oder telefonisch unter 02151 – 917 3029.

KWK: Technik und Funktionsweise

Wie funktioniert ein BHKW? Das macht Kraft-Wärme-Kopplung so effizient.

Der Großteil des Stroms in Deutschland wird nach wie vor in Kraftwerken gewonnen. Bis zu 60 % der eingesetzten Brennstoffenergie können dabei in Form von Abwärme über Kühltürme verloren gehen. Die zentrale Produktion und der dadurch bedingte Stromtransport resultieren in einem zusätzlichen Energieverlust von schätzungsweise 3 bis 6 %. Dies spricht für eine dezentrale Stromproduktion vor Ort direkt beim Verbraucher.

Anders ist es beim Blockheizkraftwerk. Der Großteil der eingesetzten BHKWs wird heute von einem Ottomotor (gelegentlich auch von einem Diesel- oder Stirlingmotor) angetrieben. Durch den Verbrennungsvorgang wird ein Generator zur Stromerzeugung angetrieben. Die gleichzeitig entstehende Abwärme wird für die Heizung bzw. Warmwasserbereitung genutzt.

Durch Nutzung der Abwärme steigt die Effizienz bzw. der Wirkungsgrad im Vergleich zur konventionellen Energiegewinnung. Bis zu 95 % der eingesetzten Energie (zum Beispiel Flüssiggas) wird in nutzbare Energie (Wärme/Strom) umgewandelt. Positiver Nebeneffekt: reduzierte Stromverluste, da die dezentrale Energieversorgung keinen Transport erfordert.

Die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme bezeichnet man als Kraft-Wärme-Kopplung:

• Kraft: Stromerzeugung mittels Generator
• Wärme: Nutzung der Motorwärme für Heizzwecke und Warmwasser

Für die hohe Sicherheit von Blockheizkraftwerken sorgen zahlreiche Vorschriften zur Planung, Errichtung und Inbetriebnahme sowie zum Betrieb. Diese reichen von den technischen Anforderungen über den Arbeits- und Umweltschutz bis hin zu Regularien für die Stabilität der Stromnetze.

Gibt es noch andere KWK-Technologien?

Brennstoffzelle (Mikro-KWK mit Brennstoffzelle)
Diese Technologie ist in Asien (vor allem in Japan) bereits sehr verbreitet – bei uns jedoch noch eher die Ausnahme. Brennstoffzellen können mit Wasserstoff, Erdgas und Flüssiggas betrieben werden. Bei einer „kalten Verbrennung“ wird elektrochemisch Strom und Wärme hergestellt. Diese spezielle Art der Energieumwandlung macht Brennstoffzellen sehr effizient und kann daher eine attraktive Alternative zu einem klassischem BHKW mit Verbrennungsmotor darstellen.

BHKW-Betriebsarten: strom- oder wärmegeführt?

Bei der Auslegung eines Flüssiggas-BHKWs kann entweder der Wärme- oder der Strombedarf im Fokus stehen. Ausschlaggebend ist, welche Energie konstant benötigt wird.

Wärmegeführt

Wärmegeführte Blockheizkraftwerke sind am Wärmebedarf ausgerichtet. Die wärmegeführte Auslegung ist dort besonders sinnvoll, wo die Unterschiede beim Wärmebedarf im Jahresverlauf nicht so stark schwanken wie beim Strombedarf. Das bedeutet aber auch: Wenn keine Wärme benötigt wird, produziert das BHKW auch keinen Strom.

Strom, der nicht genutzt wird, kann gegen Vergütung in das öffentliche Netz eingespeist werden, er geht somit nicht verloren. Alternativ dazu kann man auch einen Energiespeicher einsetzen, sofern man den Strom nicht einspeisen möchte.

Stromgeführt

Ziel eines stromgeführten BHKWs ist die Produktion von möglichst viel Strom. Stromgeführte BHKW kommen seltener zum Einsatz. Einsatzfälle umfassen zum Beispiel

• Blockheizkraftwerke, die im Inselbetrieb laufen, also über keinen direkten Anschluss an das öffentliche Stromnetz verfügen,
• bestimmte industrielle Anwendungen oder auch
• der Einsatz für die Notstromversorgung wie beispielsweise bei Krankenhäusern

Spitzenlastkessel und Pufferspeicher: Was gehört noch zur BHKW-Infrastruktur?

Neben dem eigentlichen Blockheizkraftwerk sind weitere Geräte erforderlich, um einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Diese können abhängig von der Ausgestaltung bzw. Dimensionierung des BHKWs und den örtlichen Gegebenheiten variieren.

Pufferspeicher

Sie dienen zur Zwischenspeicherung überschüssiger Wärme in Zeiten geringer Nachfrage. Pufferspeicher zielen grundsätzlich darauf ab, die Anzahl der Ein-/Ausschaltvorgänge (Taktung) des BHKWs zu reduzieren, um dessen Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.
Bei idealer Dimensionierung entspricht die gespeicherte Energie der entnommenen Energie.

Spitzenlastkessel

Der Einsatz eines Spitzenlastkessels ist sinnvoll, wenn ein BHKW an der Grundlast ausgerichtet ist. Die Grundlast definiert einen Wärmebedarf, der nahezu ganzjährig vorhanden ist. Der geringste Wärmebedarf findet sich bei privater Nutzung klassischerweise im Sommer.

Bei der Ausrichtung an der Grundlast kann das BHKW so dimensioniert werden, dass es sehr konstant betrieben werden kann, dabei seine Leistung ausnutzt und ein hohes Maß an Vollbenutzungsstunden gemäß Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) erreicht. Gleichzeitig reduziert die Orientierung an der Grundlast die Anzahl der Ein-/Ausschaltvorgänge (Taktung) und somit den Verschleiß. Dies wirkt sich tendenziell positiv auf die Kosten für Wartung und Inspektion aus.

Allerdings bedingt dies auch, dass in Zeiten mit erhöhtem Wärmebedarf eine zusätzliche Wärmequelle erforderlich ist. In Zeiten erhöhter Nachfrage deckt der Spitzenlastkessel den zusätzlichen Wärmebedarf, sofern dieser nicht durch den Pufferspeicher gedeckt werden kann. In Bestandsgebäuden können häufig bereits vorhandene Geräte genutzt werden. Entsprechende Kessel werden in der Regel so dimensioniert, dass der gesamte Wärmebedarf des Gebäudes gedeckt werden kann. Dies hat zum Beispiel auch den Vorteil, dass der Spitzenlastkessel im Notfall den Wärmebedarf auch eigenständig decken kann. Für den Nutzer bietet dies entsprechend eine gesteigerte Sicherheit.

Wie ermittelt man die ideale Dimensionierung für ein wärmegeführtes BHKW?

Grundsätzlich wird angenommen, dass der Einsatz eines BHKWs dann besonders wirtschaftlich ist, wenn es möglichst konstant und unter Volllast betrieben wird und somit eine hohe Anzahl von Vollbenutzungsstunden erreicht wird. Hintergrund ist die Förderung durch das KWKG. Weil sich die Gesetzgebung dahingehend kürzlich geändert hat, relativiert sich der Grundsatz etwas. Nichtsdestotrotz bleibt die richtige Dimensionierung ein wichtiges Kriterium für die Wirtschaftlichkeit einer jeden KWK-Anlage.

Da der Wärmebedarf jahreszeitlich bedingt deutlich schwankt, werden KWK-Anlagen meist so dimensioniert, dass sie nur die Grundlast eines Gebäudes decken (ca. 40–50 % des Heizwärmebedarfs). Die Differenz wird im Betrieb über Pufferspeicher und Spitzenlastkessel abgedeckt.

Die richtige Dimensionierung der KWK-Anlage hat folgende Vorteile für den Betreiber:

• Höherer Nutzungsgrad der durch das BHKW erzeugten Wärme
• Möglichst konstante Stromproduktion und damit verbunden ein reduzierter Stromeinkauf
• Erhöhung der Laufzeit und somit der vergüteten Vollbenutzungsstunden (KWKG)
• Reduzierung des Verschleißes sowie Steigerung der Lebenserwartung durch Reduzierung der Ein-/Ausschaltvorgänge des BHKWs

Flüssiggas-BHKW: Modelle und Einsatzgebiete

Für wen eignet sich ein Flüssiggas-BHKW?

Grundsätzlich kommt ein BHKW für Nutzer mit hohem Wärme-/Warmwasser-Bedarf bzw. Stromeigenbedarf infrage. Einen pauschalen Wert kann man nicht nennen, da er von vielen individuellen Gegebenheiten abhängt. Ein jährlicher Wärmebedarf größer als 50.000 kWh und ein Strombedarf größer als 20.000 kWh kann zur groben Orientierung herangezogen werden.

Privatbereich

Flüssiggasbetriebene BHKW eignen sich für Einfamilienhäuser mit hohem Wärmebedarf, zum Beispiel wegen einem beheizten Pool und/oder einer sehr großen Wohnfläche, oder Mehrfamilienhäuser. Ein hoher Stromverbrauch (zum Beispiel für E-Auto) ist hilfreich, aber kein Muss, da Strom alternativ auch gegen Vergütung in das öffentliche Netz eingespeist werden kann.

Gewerbebereich

Gewerbebetriebe mit einem hohen Wärme- bzw. Warmwasserbedarf und einem relevanten Eigenverbrauch an Strom:

• Hotels, Gastgewerbe
• Pflegeheime, Krankenhäuser
• Kommunale Einrichtungen
• Schwimmbäder, Saunen
• Schulen, Kindergärten
• Metzgereien, Bäckereien
• Lackierereien
• Landwirtschaft

Welche BHKW-Größenklassen gibt es und wo werden sie eingesetzt?

KWK-Anlagen gibt es in allen erdenklichen Größen bis hin in den Megawattbereich. Im Kontext von Flüssiggas kommen primär Anlagen zum Einsatz, die man grob in die nachfolgenden Größenklassen bzw. Anwendungsgebiete einordnen kann:

Nano-BHKW (Flüssiggas)

Nano-BHKW eignen sich hervorragend für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern.

• Elektrische Leistung: bis ca. 2,5 kW
• Thermische Leistung: bis ca. 10 kW

Mikro-BHKW (Flüssiggas)

Mikro-BHKW eignen sich für den Einsatz in kleinen und mittelständischen Unternehmen und Mehrfamilienhäusern.

• Elektrische Leistung: ca. 2,5–20 kW
• Thermische Leistung: ca. 10–40 kW

Mini-BHKW (Flüssiggas)

Mini-BHKW eignen sich für größere Objekte und Quartiere.

• Elektrische Leistung: ca. 20–50 kW
• Thermische Leistung: > 50 kW

Tipp: Der Betrieb von KWK-Anlagen wird von der Bundesregierung gefördert. Mehr dazu erfahren Sie im Bereich „BHKW: Förderungen und gesetzliche Vorgaben“.

Um einschätzen zu können, welche Lösung für den individuellen Bedarf passend ist, empfiehlt sich eine persönliche Beratung. Möchten Sie Kontakt zu einem BHKW-Anbieter aufnehmen? Dann melden Sie sich gern bei uns: per E-Mail an info@fluessiggas.de oder telefonisch unter 02151 – 917 3029.

Flüssiggas-BHKW: Kosten und Preise / Finanzierung

Was kostet ein Blockheizkraftwerk (Flüssiggas)?

Ein BHKW ist im Hinblick auf die Anschaffung deutlich teurer als ein klassisches Gas-Brennwertgerät. Allerdings können damit beispielsweise gesetzliche Anforderungen einfacher erfüllt und eigener Strom produziert werden. Hinzu kommt die Tatsache, dass der Betrieb auf unterschiedliche Art und Weise staatlich gefördert wird. Vor diesem Hintergrund empfiehlt es sich, basierend auf den individuellen Gegebenheiten und Verbräuchen eine Amortisationsrechnung erstellen zu lassen. Dadurch können Interessierte einschätzen, ob sich der Einsatz eines BHKWs für sie lohnt.

Heizungs-Contracting – mehr als eine Finanzierungslösung

Heizungsanlage mieten statt kaufen – ein alternativer Weg, um ohne Investition von allen Vorteilen eines BHKWs zu profitieren.

Der Objekteigentümer bringt das Verbrauchs- und Energieeinsparpotenzial ein und zahlt einen fixen monatlichen Betrag an den Contractor. Der Contractor bringt das Know-how mit, übernimmt die Finanzierung und organisiert die ausführenden Tätigkeiten wie beispielsweise die Wartung. Das sorgt für eine langfristige Planbarkeit ohne Unwägbarkeiten. Die positive Umweltbilanz ist ein positiver Nebeneffekt.

Bei den meisten Anbietern gehören langjährige (Voll-)Garantie, die regelmäßige Wartung und Instandhaltung sowie alle anfallenden Reparaturen zum Leistungsumfang. Einige Vorteile des Contractings im Überblick:

• Keine Investition
• Keine Kreditaufnahme zur Finanzierung
• Investitionssicherheit
• Fest kalkulierbare Nebenkosten durch monatlichen Wärmegrundpreis
• Keine zusätzlichen Rücklagen für Arbeiten an der Heizungsanlage erforderlich
• Möglichkeit zur Übernahme der Anlage zum Ende der Vertragslaufzeit

Was kosten die Wartung und Instandhaltung eines BHKWs?

Für eine kleine Anlage kann man näherungsweise mit 4 ct/kWh_el, für eine große BHKW-Anlage mit 0,5 ct/kWh_el rechnen.

BHKW: Wirtschaftlichkeit und Sparpotenzial

Ab wann lohnt sich ein BHKW?

Ab wann sich der Einbau eines BHKWs lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Generell gilt: Je mehr Betriebsstunden ein BHKW läuft und je mehr Strom und Wärme man selbst nutzt, desto besser. Zur groben Orientierung kann ein jährlicher Wärmebedarf größer als 50.000 kWh und ein Strombedarf größer als 20.000 kWh herangezogen werden. Eine kürzliche Änderung im KWKG relativiert die Abhängigkeit von der Laufzeit etwas. Wichtig ist daher die Ermittlung der idealen Dimensionierung vorab, ebenso wie die Berücksichtigung der individuellen Gegebenheiten.

BHKW-Energieträger: Welche Antriebsenergie fürs BHKW?

Die Brennstoffflexibilität von KWK-Anlagen ist ein Vorteil: Sie können mit zahlreichen konventionellen und erneuerbaren Brennstoffen betrieben werden. Dazu gehören alle fossilen Brennstoffe ebenso wie feste und flüssige Biomasse (Öl, Erdgas, Flüssiggas, Klärgas und sogar Wasserstoff).

Wenn kein Netzanschluss vorliegt (und wir die Option Wasserstoff ausklammern), sind Öl oder Flüssiggas gängige Energieträger für den Betrieb eines BHKWs.

BHKW: Förderungen und gesetzliche Vorgaben

Wird ein BHKW staatlich gefördert?

Ja, und zwar auf mehreren Wegen. Nachfolgend eine Übersicht, die eine Orientierung bietet:

Diese Beispiele für die Förderung von BHKW stammen vom 15.12.2020; allerdings kann sich die Fördersituation künftig ändern. Mehr darüber erfahren Sie von uns: per E-Mail an info@fluessiggas.de oder telefonisch unter 02151 – 917 3029.

Flüssiggas-BHKW: Hersteller im Vergleich

KWK-Technik, E-Mobilität und Umwelt

Kann man mit dem Strom aus einem BHKW Elektro-Autos laden?

Ja, das geht. Einige Anbieter haben solche Lösungen sogar bereits im Portfolio bzw. verfügen über entsprechende Partner (zum Beispiel Senertec). Im Privat- oder Gewerbebereich können Ladestationen direkt am Haus, in der Garage oder im Betrieb installiert werden. Mehr dazu erfahren Sie auf der Website von Senertec.

Wie trägt KWK zur Energie- bzw. Wärmewende bei?

Die Energiewende in Deutschland ist mehr als eine Stromwende. Um die Klimaziele zu erreichen, müssen die Sektorenkopplung und klimaneutrale Lösungen vorangetrieben werden. Die Treibhausgasminderungsziele und das Klimaschutzabkommen von Paris bedeuten im Ergebnis, dass die Energiebereitstellung im Jahr 2050 weitgehend CO₂-neutral erfolgen soll. KWK bietet hier optimale Möglichkeiten, diesen Prozess zu unterstützen.

Ein Mittel, mit dem die Bundesregierung diesen Prozess beschleunigen will, ist das Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG). Unternehmen, die Heiz- und Kraftstoffe in Verkehr bringen, müssen ab dem 01.01.2021 Zertifikate für deren CO₂-Ausstoß erwerben. Das heißt: Für jede Tonne CO₂, die durch Verbrauch der Energieträger ausgestoßen wird, benötigen die Unternehmen ein Zertifikat als Verschmutzungsrecht. Die Kosten dafür werden künftig ein zusätzlicher Bestandteil des Energiepreises. Das bedeutet im Umkehrschluss: Je mehr CO₂-Emissionen ein Energieträger verursacht, desto höher der zu erwartende Aufschlag; alternative Heiz- und Kraftstoffe mit geringem Ausstoß werden attraktiver.

BHKW mit BioLPG – eine nachhaltige Lösung

Hocheffizient, wirtschaftlich und klimaschonend durch die Reduzierung der CO₂-Emissionen um bis zu 90 %: BioLPG und KWK-Technik bieten in Kombination attraktive Vorteile.

Haben Sie noch weitere Fragen zum Thema KWK-Technik? Oder spielen Sie mit dem Gedanken, in ein Blockheizkraftwerk mit Flüssiggas zu investieren? Dann melden Sie sich gern bei uns: per E-Mail an info@fluessiggas.de oder telefonisch unter 02151 – 917 3029.