Auslegung eines BHKWs

Durch die niedrigen Stromerlöse die KWK-Anlagen aufgrund der niedrigen Strombörsenpreise bei Volleinspeisung ins Stromnetz erzielen können, wurden in den letzten Jahren ohnehin fast nur noch Anlagen gebaut, die einen relativ hohen Eigenstromanteil ermöglichten.

Besonders wirtschaftlich zu betreiben sind solche Anlagen, die einen hohen möglichst gleichmäßig über das Jahr verteilten Wärme und Strombedarf haben (z.B. Hotels, Brauerreien, Kliniken etc.).

Die Auslegung der Kraft-Wärme-Kopplung erfolgte bisher in aller Regel auf Basis hoher Vollbenutzungsstunden (= Vollasstunden = Quotient aus Jahresenergieproduktion und der Nennleistung). 

Bisher ging die einschlägige Fachliteratur in der Regel davon aus, dass der wirtschaftliche Einsatz von KWK-Anlagen nur dann möglich ist, wenn die Anlagen jährlich mehr als 5.000 Vollbenutzungsstunden erreichen.

Ein herkömmlich ausgelegtes BHKW erreichte somit in der Regel eine Abdeckung des Wärmebedarfs von 50% bis max. 70% und seine elektrische Leistung blieb meistens vergleichsweise klein.

Insbesondere Wohngebäude und viele Gewerbebetriebe haben aber eher einen saisonalen Bedarf an Wärme und entsprechend ausgelegte BHKWs erreichen oft deutlich unter 4.000 Vollbenutzungsstunden pro Jahr.

Durch entsprechend ausgelegte Wärmespeicher wird es möglich den Zeitpunkt der Wärmeerzeugung in die Zeiten des höchsten Stromverbrauchs zu legen und somit die Anlage weiter auf den Eigenstromverbrauch wirtschaftlich zu optimieren. 

Die KWK-Anlage kann dann anhand des Stromverbrauchs und des Lastgangs ausgelegt werden. Je nach dem welche wirtschaftlichen Rahmenbedingungen bestehen, können die Anlagen bis zu 90% (im Einzelfall bis zu 100%) des Wärmebedarfs decken und dabei dennoch wirtschaftliche Ergebnisse erreichen. 

Flexibilisierung

Zukünftig sind insbesondere solche Anlagen gefragt, die ihre momentane Leistung an den regionalen Bedarf in Ergänzung zu Strom aus Sonne und Wind anpassen können. Entsprechend geht die Politik in den Vergütungssätzen weg von der Förderung der eigengenutzten Stromerzeugung hin zu einer Förderung, die im wesentichen die eingespeiste Menge fördert (vgl. Novelle KWG). Bisher jedoch ohne tatsächliche Preissignale, die eine Flexibiliierung im Sinne eines Ausgleichs der Erneuerbaren Wirklichkeit werden ließe. 

Entsprechend der vorangegangenen Erläuterungen wird daher hinsichtlich der technischen Auslegung der KWK folgende Ansätze empfohlen.

Empfehlungen für die BHKW Auslegung
Vollbetriebsstunden auf Basis von Eigenstrombedarf genau ermittelt
Anteil an Gesamtwärme 80 – 100%
Eigenstromerzeugung Möglichkeit sollte untersucht werden
Wärmespeicherung Dimensionierung auf Basis der gegeben wirtschaftlichen und ökologischen Anforderungen