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BHKW Funktionsweise: Strom und Wärme aus einer Anlage

Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung macht Blockheizkraftwerke besonders effizient. Hier erfahren Sie, wie ein BHKW technisch funktioniert und welche Betriebsarten es gibt.

Kraft-Wärme-Kopplung einfach erklärt

Die Grundidee hinter einem Blockheizkraftwerk ist simpel: Wenn ein Motor Strom erzeugt, entsteht dabei auch Wärme. In einem herkömmlichen Kraftwerk wird diese Wärme als Abfall abgeführt. Ein BHKW macht sie dagegen nutzbar.

Dieses Prinzip heißt Kraft-Wärme-Kopplung, abgekürzt KWK. Strom und Wärme werden gleichzeitig und am Ort des Verbrauchs erzeugt. Das unterscheidet das BHKW von einer einfachen Heizungsanlage oder einem zentralen Kraftwerk.

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Verbrennungsmotor

Herzstück des BHKW. Er erzeugt mechanische Energie aus dem Brennstoff.

Generator

Wandelt die Drehbewegung des Motors in elektrischen Strom um.

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Wärmetauscher

Gewinnt die Motor- und Abgaswärme und macht sie für Heizung und Warmwasser nutzbar.

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Pufferspeicher

Speichert die erzeugte Wärme und ermöglicht einen wirtschaftlichen Betrieb.

Wie ein BHKW arbeitet

Der Prozess der Strom- und Wärmeerzeugung in einem Blockheizkraftwerk.

1

Brennstoffzufuhr

Erdgas, Biogas oder ein anderer geeigneter Brennstoff wird dem Verbrennungsmotor zugeführt. Die Wahl des Brennstoffs hängt vom Modell und der lokalen Infrastruktur ab.

2

Verbrennung und Motorlauf

Im Motor wird der Brennstoff verbrannt. Die dabei freigesetzte Energie treibt den Motor an und erzeugt eine Drehbewegung. Gleichzeitig entsteht Wärme im Kühlsystem und in den Abgasen.

3

Stromerzeugung

Der mit dem Motor verbundene Generator wandelt die Drehbewegung in elektrischen Wechselstrom um. Dieser Strom steht direkt am Einsatzort zur Verfügung.

4

Wärmerückgewinnung

Wärmetauscher gewinnen die Kühlwasserwärme und die Abgaswärme zurück. Diese Wärme wird über den Heizkreislauf für Raumheizung und Warmwasserbereitung genutzt.

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Energie nutzen oder einspeisen

Strom und Wärme werden im Gebäude verteilt. Überschüssiger Strom kann unter bestimmten Voraussetzungen ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Betriebsarten eines BHKW

Je nach Steuerungskonzept gibt es verschiedene Betriebsarten. Die Wahl hängt vom Einsatzort und den Anforderungen ab.

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Wärmegeführter Betrieb

Das BHKW läuft, sobald Wärme benötigt wird. Es ist die häufigste Betriebsart bei Wohngebäuden, da der Wärmebedarf in der Regel das ausschlaggebende Kriterium ist.

Stromgeführter Betrieb

Das BHKW richtet sich nach dem Strombedarf. Diese Art eignet sich vor allem dann, wenn der erzeugte Strom möglichst vollständig selbst genutzt werden soll.

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Netzgeführter Betrieb

Die Anlage reagiert auf Signale des Stromnetzes, zum Beispiel zur Netzstabilisierung. Diese Betriebsart ist vor allem bei größeren Anlagen mit Netzeinspeisung relevant.

Brennstoffe im BHKW

Die Auswahl des Brennstoffs beeinflusst Betrieb, Wirtschaftlichkeit und ökologische Bilanz einer BHKW-Anlage.

Wer neben einem BHKW auch über eine Solaranlage nachdenkt, findet aktuelle Informationen und Preise auf solar24.de. BHKW und Photovoltaik lassen sich in vielen Fällen sinnvoll kombinieren.

Fragen zur BHKW-Funktionsweise

Kraft-Wärme-Kopplung bezeichnet die gleichzeitige Erzeugung von elektrischem Strom und nutzbarer Wärme in einer Anlage. Die Wärme ist dabei kein Abfallprodukt, sondern wird gezielt als Nutzenergie für Heizung und Warmwasser eingesetzt.
Die drei gängigen Betriebsarten sind wärmegeführt, stromgeführt und netzgeführt. Am häufigsten ist der wärmegeführte Betrieb, bei dem die Anlage nach dem Wärmebedarf des Gebäudes gesteuert wird.
Viele BHKW-Anlagen laufen mit Erdgas. Je nach Modell sind auch Biogas, Flüssiggas, Pflanzenöl oder Wasserstoff-Gemische möglich. Die Eignung des jeweiligen Brennstoffs hängt vom Hersteller und Modell ab.
Ein Pufferspeicher ist in der Regel empfehlenswert. Er nimmt überschüssige Wärme auf und gibt sie bei Bedarf ab. So kann das BHKW in längeren Blöcken laufen und muss nicht ständig an- und abgeschaltet werden.
Die Geräuschentwicklung variiert je nach Modell und Kapselung. Moderne Anlagen verfügen über Schallisolierungen. Der konkrete Schallpegel ist den technischen Daten des jeweiligen Herstellers zu entnehmen.
Kleinere Nano- und Mikro-BHKW sind oft kompakt und in der Größe einer Waschmaschine oder eines kleinen Schranks ausgeführt. Größere Anlagen nehmen entsprechend mehr Platz in Anspruch. Die Abmessungen sind den Herstellerangaben zu entnehmen.

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