Zuletzt aktualisiert am: 13.08.2020

Mini-BHKW: Kraft-Wärmekopplung im Kleinformat

Nachhaltige Energieerzeugung spielt für Eigenheimbesitzer eine immer wichtigere Rolle, um Energiekosten zu sparen und die Umwelt zu schonen. Mini-BHKW erzeugen umweltfreundlich Strom und Wärme. Sind sie eine Alternative zu Gas-Hybrid oder zur Brennstoffzelle?

Mini-BHKW arbeiten wie große Blockheizkraftwerke auf der Basis der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Sie können aus Primärenergie (meist Gas) Strom und Wärme erzeugen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Blockheizkraftwerken, die ganze Wohnblöcke mit Energie versorgen, sind Mini-BHKW mittlerweile so klein dimensioniert, dass sie für Einfamilienhäuser eingesetzt werden können. Sie werden als Mikro- und Nano-BHKW bezeichnet und haben eine geringere Leistung als Mini-BHKW.

Als Mini-BHKW gelten KWK-Anlagen, die 15 bis 50 Kilowatt elektrische Leistung erzeugen. Anlagen mit einer Leistung zwischen 2,5 und 15 Kilowatt werden als Mikro-BHWK, Anlagen mit weniger als 2,5 Kilowatt elektrischer Leistung als Nano-BHKW bezeichnet.

Ein Mini-BHKW besteht aus einem Gas-Verbrennungsmotor. Alternativ werden auch Stirling-Motoren, Gasturbinen oder dampfbetriebene Motoren eingesetzt. Der Motor treibt einen Generator an und erzeugt auf diese Weise Strom.

Der Generator erzeugt gleichzeitig auch Wärme, die für die Heizung und das Warmwasser verwendet werden kann. Hierfür wird die warme Luft über einen Wärmetauscher geführt, welcher die Wärmeenergie an das Heizungswasser bzw. Brauchwasser abgibt. Entweder wird das so erwärmte Wasser direkt in den Heizkreislauf bzw. zur Zapfstelle geführt oder es wird in einem Pufferspeicher bzw. Kombispeicher gespeichert.

Durch die gleichzeitige Gewinnung von Wärmeenergie und Strom können Mini-BHKW sehr hohe Wirkungsgrade erzielen und umweltfreundlich Energie erzeugen. Sie wandeln bis zu 90 Prozent und mehr von der eingesetzten Primärenergie in Wärme und Strom um.

Die Leistung von Mini-BHKW ist für ein Einfamilienhaus zu groß. Mit 15 bis 50 Kilowatt erzeugtem Strom können diese Anlagen nicht nur ein Haus, sondern mehrere Gebäude bzw. Gebäudekomplexe mit Energie versorgen. Auch für Hotels, Schwimmbäder oder Gewerbegebäude sind Mini-BHKW geeignet.

Wer die Vorteile der Kraft-Wärmekopplung im Einfamilienhaus nutzen möchte, muss auf Mikro-BHKW zurückgreifen oder gemeinsam mit Nachbarn ein Mini-BHKW betreiben. Da das aber mit größerem Aufwand verbunden ist, setzen Hausbesitzer meist auf ein Mikro-BHKW. Diese Klasse bietet eine Leistung von bis zu 15 Kilowatt. Nano-BHKW können für Einfamilienhäuser mit einem sehr geringen Energiebedarf genutzt werden.

Unabhängig von ihrer Größe müssen Blockheizkraftwerke unter Volllast betrieben werden. Nur so ist sichergestellt, dass sie wirtschaftlich Energie erzeugen. Aus diesem Grund sollten Hausbesitzer lieber ein BHKW mit geringerer Nennleistung auswählen.

Grundsätzlich eignen sich auch Mikro-BHKW nur dann, wenn ganzjährig ein hoher Bedarf an Wärmeenergie vorhanden ist und die Anlage mindestens 5.000 Stunden pro Jahr in Betrieb ist. Ein Fachmann hilft dabei, die bestmögliche Anlagengröße zu finden.

Funktioniert ein Mini-BHKW nur mit Erdgas?

Wie jedes Blockheizkraftwerk kann auch ein Mini-BHKW mit unterschiedlichen Brennstoffen versorgt werden. Abhängig vom Hersteller und Modell gibt es Mini-BHKW, die mit Erdgas, Heizöl, Pflanzenöl oder Holzpellets betrieben werden.

Wie jedes Heizsystem haben auch Mini-BHKW Vorteile und Nachteile, die wir Ihnen hier zeigen:

Vorteile von Mini-BHKW

  • Hohe Wirkungsgrade
  • Einsparung von CO2-Emissionen
  • Energieeinsparung dank selbst erzeugtem Strom
  • Wegfall von Stromtransportwegen
  • Unabhängigkeit vom Energieversorger
  • Staatliche Zuschüsse möglich
  • Einspeisevergütung für nicht benötigten Strom
  • Kompakte Bauweise

Nachteile von Mini-BHKW

  • Hohe Emissionen, wenn mit fossilen Brennstoffen geheizt wird
  • Hohe Investitionskosten
  • Wirtschaftlicher Betrieb nur bei hohem und dauerhaftem Wärmebedarf

Mini-BHKW zur Energieversorgung im Wohnblock/-quartier

Aufgrund der Tatsache, dass Mini-Blockheizkraftwerke am wirtschaftlichsten sind, wenn sie im Dauerbetrieb arbeiten, sind sie besser für die dezentrale Energieversorgung in Wohnquartieren geeignet als für Einfamilienhäuser.

Von Vorteil ist auch, wenn ein Wohnblock mit Gewerbe kombiniert ist. So entsteht in der Regel ein konstant hoher Energiebedarf, der mit einem „Kraftpaket“ wie einem BHKW auf sehr effiziente und umweltfreundliche Weise bedient werden kann. In der Regel übernimmt dann ein Energiedienstleister die Planung, Verwaltung und Steuerung der Anlage.

Mini-Blockheizkraftwerke können bis zu 90 Prozent der eingesetzten Primärenergie in Wärme und Strom umwandeln. Das ist ein sehr guter Wert. Allerdings kommt an dieser Stelle gleich der größte Nachteil dieser Anlagen ins Spiel: Sie sind nur im Dauerbetrieb wirklich wirtschaftlich. Wer nun den eigenen Energieverbrauch im Einfamilienhaus betrachtet, wird feststellen, dass vor allem Wärmeenergie nicht ganzjährig in konstanter Menge benötigt wird. Vor allem in wärmeren Gebieten mit milden Wintern kann die Kraft-Wärme-Kopplung ihre Stärken kaum ausspielen. Das Ergebnis wäre ein Mini-BHKW, das nur wenige Monate im Jahr wirklich wirtschaftlich ist.

Eine Hybridheizung in der Kombination Gasheizung mit Solarthermie kann an dieser Stelle ihre Vorteile ausspielen. Kombinieren Sie Gas-Brennwerttechnik z.B. mit Solarthermie, benötigen Sie die Gasheizung im Sommer nur sporadisch für die Warmwassererzeugung. Sie erzeugen Warmwasser fast ausschließlich mit Sonnenkraft und ohne Emissionen. Im Winter unterstützen die Solarkollektoren die Erzeugung von Heizwasser, wodurch auch hier der Energieverbrauch sowie die Emissionen deutlich gesenkt werden können. Vor allem die Emissionen sind im Vergleich zum Mini-BHKW deutlich niedriger.

Verglichen mit der Brennstoffzellenheizung liegt das Mini-BHKW bei den Anschaffungskosten auf einem ähnlichen Niveau. Allerdings hat auch hier die Brennstoffzelle deutliche Vorteile. Zum einen erzeugt sie durch die „kalte Verbrennung“ keine Emissionen. Zum anderen kann sie die eingesetzte Primärenergie zu mehr als 90 Prozent in Strom und Wärme verwandeln. Darüber hinaus lässt sich die Brennstoffzellenheizung ganzjährig wirtschaftlich betreiben, unabhängig von der Auslastung.

Was die Förderung angeht, liegen Mini-BHKW und Brennstoffzelle auf einem Niveau. Beide Systeme können sowohl über das BAFA als auch über die Einspeisevergütung staatlich gefördert werden. Doch auch Gas-Hybrid-Heizungen sind mit bis zu 45 Prozent förderfähig.

Kraft-Wärme-Kopplung ist, wenn sie groß dimensioniert und ohnehin schon Strom erzeugt wird, eine sinnvolle Methode, um Primärenergie so effizient wie möglich zu nutzen. Demnach sind BHKW vor allem als dezentrale Energieerzeuger sinnvoll. Beim Einsatz im Einfamilienhaus haben Gas-Hybrid- oder Brennstoffzellenheizungen deutlich mehr Vorteile, sowohl hinsichtlich des Energieverbrauchs und der Effizienz als auch bei den erzeugten Emissionen.

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Profilfoto Autor Sebastian Sebastian ist Autor dieses Artikels und unser Experte auf den Gebieten Heizsysteme und Wärmewende. Wenn Sie Fragen zum Artikel oder Ihrem Heizungswechsel haben, schreiben Sie ihm: fragen@thermondo.de.