Blockheizkraftwerk
Während in einem klassischen Kraftwerk elektrische Energie über einen Generator erzeugt und die dabei entstehende Abwärme über Kühltürme abgeleitet wird, nutzt ein Heizkraftwerk auch die Wärme, die in Abgasen oder dem Verbrennungsprozess entsteht (sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung). Diese entstehende Wärme gelangt in der Regel als Fernwärme zu den Endverbrauchern.
Ein Blockheizkraftwerk weist die Besonderheit auf, die Komponenten in einem Block zusammenzufassen und sowohl Energie als auch Wärme direkt beim Endverbraucher zu produzieren. Leitungsverluste wie bei der Fernwärme werden dabei vermieden, sodass ein geringerer Energieeinsatz notwendig und die Effizienz höher ist. Liegt der Wirkungsgrad beispielsweise in einem Kohlekraftwerk bei 30-40 %, sind in einem Blockheizkraftwerk 80-95 % möglich, was sich über die Addition von elektrischem und thermischem Wirkungsgrad ergibt.
Im Kern des Kraftwerks arbeitet dabei ein Verbrennungsmotor, der mit Gas, Heizöl oder Holz betrieben werden kann. Dieser Motor treibt einen Generator an, der einerseits Strom, andererseits Abwärme erzeugt. Diese wird zurückgewonnen und zur Warmwasseraufbereitung genutzt, wobei Strom und Wärme etwa in einem Verhältnis von eins zu drei erzeugt werden, d. h. bei einer elektrischen Leistung von einem kW wird eine thermische Leistung von etwa drei kW erzeugt.
Da Blockheizkraftwerke immer wärmegeführt arbeiten und nur Strom erzeugen, wenn sie auch Wärme verbrauchen, lohnt sich der Einsatz nur dort, wo auch Wärme benötigt wird. Die Berechnung der Abmessung erfolgt dabei nach dem Wärmebedarf für Heizung und Warmwasserbereitung, der über weite Teile des Jahres vorhanden ist. Eine Kombination mit einer Solaranlage ist demnach nicht lohnenswert, da diese zusätzliche Heizleistung liefert.
Die Einteilung der Kraftwerke erfolgt entsprechend ihrer Leistung in unterschiedlichen Kategorien:
- Nano-Blockheizkraftwerke (elektrische Leistung bis zu 2,5 Kilowatt)
- Mikro-Blockheizkraftwerke (elektrische Leistung bis zu 15 Kilowatt)
- Mini-Blockheizkraftwerke (elektrische Leistung bis zu 50 Kilowatt)
Neben der Einsparung von Primärenergie ist auch die CO2-Emission geringer als bei der konventionellen Erzeugung von Strom und Wärme.