EnergieKraftwerk im Keller

Intelligente Heizungen für Privatleute können Strom und Wärme gleichzeitig erzeugen.

Das Kraftwerk ist eineinhalb Meter hoch und hat in etwa die Grundfläche einer Waschmaschine. Aber wenn es wirklich das Kraftwerk der Zukunft sein soll, müsste es sehr, sehr viele davon geben. Genaugenommen müsste deutschlandweit eines in jedem Hauskeller stehen. Dann könnten Massen privater Kleinkraftwerke in Sachen Energieversorgung mit den Meilern weit draußen vor der Stadt ernsthaft konkurrieren.

Einer dieser Zauberkästen ist der Baxi Innotech Gamma – ein Brennstoffzellenheizgerät unter einer glatten Oberfläche. Das Ding produziert gleichzeitig Strom und Wärme. Kraft-Wärme-Kopplung heißt das altbekannte Prinzip. Neu an Gamma ist, dass der Kasten in der Leistung auf die über 18 Millionen Einfamilienhäuser in der Bundesrepublik zugeschnitten ist. »Ab 2014 sind wir damit am Markt«, verspricht Guido Gummert, Geschäftsführer von Baxi Innotech in Hamburg. Nach seinen Schätzungen könnten 250.000 der ohnehin jährlich 640.000 zum Austausch anstehenden Standardheizungen durch ein solches Energiepaket ersetzt werden. Und weil sich das theoretisch für Unternehmen, Gebäudeeigentümer und die Umwelt lohnen kann, der Markt also viel verspricht, ist die Konkurrenz nicht weit. Was Baxi Innotech noch ankündigt, ist bei Vaillant mit dem ecoPower und bei Senertec mit dem Dachs Stirling seit dem vergangenen Herbst schon Wirklichkeit.

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Der Nutzen der Kraft-Wärme-Kopplung, abgekürzt KWK, ist unbestritten, weil der Verbrauch fossiler Ressourcen und damit die CO₂-Emissionen schlagartig sinken. Ein konventionelles Kohlekraftwerk etwa könnte mit der bei der Stromproduktion frei werdenden Wärme einen Fluss wie die Elbe mühelos um mehrere Grad Celsius aufheizen. Statt die thermische Energie im großen Stil ungenutzt zu lassen, wie es immer noch üblich ist, setzt die KWK auf kleine und dezentrale Einheiten, die mehr als 90 Prozent der im Brennstoff enthaltenen Energie verwerten – in Form von Strom und Wärme, die an Ort und Stelle abgenommen werden.

Die eigentliche Chance der Brennstoffzellenheizgeräte: Sie liefern besonders wenig Wärme pro Kilowattstunde Strom. Denn um ökonomisch sinnvoll zu funktionieren, müssen Kleinstkraftwerke möglichst viele Betriebsstunden pro Jahr arbeiten. Hierbei dürfen sie nie mehr Wärme produzieren, als zwischen Dachfirst und Fundament abgenommen werden kann. Zugleich sollte ein hoher Anteil des produzierten Stroms selbst verbraucht und nicht ins Netz eingespeist werden – ein Elektroauto wäre dafür geradezu ideal.

Einem ganzen Heer kleiner und weit verteilter Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen könnte in Zukunft eine entscheidende Rolle bei der Energiewende zukommen. Der Ökostromanbieter Lichtblick etwa schaltet seine rund 400 bisher in Betrieb genommenen Zuhausekraftwerke immer dann an, wenn gerade zu wenig Strom im Netz ist – wenn beispielsweise kein Wind weht oder die Sonne nicht scheint. Schwankungen, die wegen der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energie drohen, können so ausgeglichen werden. Strom aus unflexiblen Atom- und Kohlekraftwerken braucht man dafür nicht. Um das langfristige Ziel von 100.000 Zuhausekraftwerken zu erreichen, setzt Lichtblick auch auf ein besonderes Geschäftsmodell: Die Kleinkraftwerke werden nicht verkauft, sondern per Contracting vertrieben. Bei diesem Modell vermieten Hauseigentümer, vereinfacht gesagt, ihren Keller, während Lichtblick die Wärme des Blockheizkraftwerks ins Haus verkauft und den Strom ins Netz.

Leserkommentare
  1. Koennen die Redakteure da Zahlen nennen? In jedem Fall wird
    Strom und Warmwasser gleichzeitig erzeugt - und was ist,
    wenn es nicht gleichzeitig verbraucht wird? Wie steht es
    mit der Wartung - ein Verbrennungsmotor braucht Schmierung
    mit Oel? Ohne Zahlen bin ich skeptisch - im Prinzip haben
    kleine Einheiten stets einen schlechteren Wirkungsgrad als
    grosse.

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    • ASasse
    • 10.01.2012 um 20:33 Uhr

    Die Wirtschaftlichkeit hängt sehr stark davon ab, ob Energiebedarf und Anlagengröße müssen zu einander passen, wenn nicht ist das unwirtschaftlich.

    Größere Anlagen haben höhere Wirkungsgrade - vorausgesetzt Energiebedarf und Anlagengröße passen zu einander. Da dies bei Kohlekraftwerken selten der Fall ist, wird hier der Vorteil der Anlagengröße zum Heizen von Flüssen verwendet.

    In Wohnhäusern kann mit "Pufferspeichern" (Wassertank) die Wärme einige Stunden gespeichert werden, bis sie benötigt wird.

    Wartung mit Ölwechsel alle 3500 Betreibsstunden (beim Dachs Gas).

    Wenn Energiebedarf und Anlagengröße zu einander passen kann Kraftweärmekopplung sehr wirtschaftlich sein und Energie einsparen (weil Häuser statt Flussen geheizt werden).

    • ASasse
    • 10.01.2012 um 20:33 Uhr

    Die Wirtschaftlichkeit hängt sehr stark davon ab, ob Energiebedarf und Anlagengröße müssen zu einander passen, wenn nicht ist das unwirtschaftlich.

    Größere Anlagen haben höhere Wirkungsgrade - vorausgesetzt Energiebedarf und Anlagengröße passen zu einander. Da dies bei Kohlekraftwerken selten der Fall ist, wird hier der Vorteil der Anlagengröße zum Heizen von Flüssen verwendet.

    In Wohnhäusern kann mit "Pufferspeichern" (Wassertank) die Wärme einige Stunden gespeichert werden, bis sie benötigt wird.

    Wartung mit Ölwechsel alle 3500 Betreibsstunden (beim Dachs Gas).

    Wenn Energiebedarf und Anlagengröße zu einander passen kann Kraftweärmekopplung sehr wirtschaftlich sein und Energie einsparen (weil Häuser statt Flussen geheizt werden).

    • wd
    • 10.01.2012 um 20:00 Uhr

    Habe für das Haus eine 20kW Gasbrennwertheizung die auch bei Bedarf das Brauchwasser (nur kleiner Vorratbehälter, darum die große Leistung) erwärmt.
    Der Preis vor 3 Jahren war 4000€.
    Monatlicher Energiepreis für Strom und Gas derzeit 180€ monatlich oder 2160€ im Jahr.
    Ich bezweifele hierbei eine Ersparungsmöglichkeit von 700€ pro Jahr.
    Ferner bezweifele ich die Leistungsfähigkeit der Anlage von 20kW für die Wärmeabgabe. Dann müsste der Motor eventuell eine Leistung von 40kW haben.
    Bei dem Preis von 23000€ kann ich den Energiebedarf meines Hauses ca. 10 Jahre damit decken und diese Wunderanlage braucht ja auch noch Gas! Ferner entgehen mir Zinseinnahmen.
    Bei den Preisen lohnt es sich einfach nicht.
    Oder sind meine Schätzungen falsch?

  2. Energie nutzen mit der Kraft-Wärme-Kopplung ist ja gut.

    Aber Energie einsparen ist noch besser. Und den Rest erledigt dann Strom aus dem Netzt.

    Das ist dann viel wirtschaftlicher.

  3. Die Anlagen sind schlichtweg zu teuer, dass sie sich im kleinen rentieren. Mehrere Projekte, die ich kenne, im privatem Sektor sind gescheitert, keine Gewinne. Eine Chance für den Markt ist die neue Gesetzgebung, die nur noch überteuerte Anlage fördert. Ich habe den Eindruck, dass es nicht um CO2 Einsparung geht, sondern um´s Wachstum.
    Vor allem, was ist im Sommer, wenn man die Wärme nicht braucht, ist die Anlage dann überdimensioniert. Da kann man sich gleich ein Notstromagregat auf den Hof stellen.
    Die Anlagen sind sehr teuer, Förderprogramme helfen nicht immer, besser wäre es ein wirklich klasse Gerät auf dem Markt zu bringen, mit dem man wirklich spart, Strom und Kosten.
    Oder man verkauft keine Illusionen, oder mietet sich die Teile nur für den Winter.
    Vielleicht ist das ein Weg, es soll ja viele geben.

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    > Ich habe den Eindruck, dass es nicht um
    > CO2 Einsparung geht, sondern um´s Wachstum.

    Beim Wachstum geht es um die Kostendegression. Es gibt das eherne Gesetz der Erfahrungskurve: Doppelter kumulierter Output ergibt eine Kostensenkung um X %.

    Bei der PV liegt diese Kennzahl bei etwa 20% und auch bei anderen Technologie ist dieser Wert machbar, obwohl der Maschinenbau, der Stahl, Alu und Kupfer verbaut, eher kleinere Lernraten hat.

    Das Ziel muss sein, die Stückosten runter zu bekommen, und das gelingt am besten mit der Massenproduktion. Ein 5 kW BHKW kostet mit allem drum und dran um die 30 TEuro. das sind 6 k€/kW. Das sollte noch deutlich billiger gehen. Selbst Kernkraftwerke liegen bei ~3 €/W, GuD-Kraftwerke bei 60-80 ct/W. Bei der ASUE gibt es eine Broschüre zu BHKW-Kennzahlen, da stehen auch Werte für größere BHKW drin.

    > Ich habe den Eindruck, dass es nicht um
    > CO2 Einsparung geht, sondern um´s Wachstum.

    Beim Wachstum geht es um die Kostendegression. Es gibt das eherne Gesetz der Erfahrungskurve: Doppelter kumulierter Output ergibt eine Kostensenkung um X %.

    Bei der PV liegt diese Kennzahl bei etwa 20% und auch bei anderen Technologie ist dieser Wert machbar, obwohl der Maschinenbau, der Stahl, Alu und Kupfer verbaut, eher kleinere Lernraten hat.

    Das Ziel muss sein, die Stückosten runter zu bekommen, und das gelingt am besten mit der Massenproduktion. Ein 5 kW BHKW kostet mit allem drum und dran um die 30 TEuro. das sind 6 k€/kW. Das sollte noch deutlich billiger gehen. Selbst Kernkraftwerke liegen bei ~3 €/W, GuD-Kraftwerke bei 60-80 ct/W. Bei der ASUE gibt es eine Broschüre zu BHKW-Kennzahlen, da stehen auch Werte für größere BHKW drin.

  4. Wie lange hält so ein Kleinmotor denn bevor er überholt werden muss, und wie ist die Umweltbilanz wenn man Herstellung und Ersatzteilversorgung mitrechnet? Denn wie ein Motor nach 20 Jahren Dauerbetrieb aussieht weiss ich..

  5. Demnächst erzählt uns ein Marketingspezialist, dass private Autofahrten günstiger sind als den Bus zu nehmen.
    Was meint der Autor, woher die Fernwärme kommt ?
    Wenn wir dann alle unsere (not)stromaggregaten im Keller haben ist das echt günstiger für uns weil wir ja auch Wärme dabei erzeugen.

    • ASasse
    • 10.01.2012 um 20:33 Uhr

    Die Wirtschaftlichkeit hängt sehr stark davon ab, ob Energiebedarf und Anlagengröße müssen zu einander passen, wenn nicht ist das unwirtschaftlich.

    Größere Anlagen haben höhere Wirkungsgrade - vorausgesetzt Energiebedarf und Anlagengröße passen zu einander. Da dies bei Kohlekraftwerken selten der Fall ist, wird hier der Vorteil der Anlagengröße zum Heizen von Flüssen verwendet.

    In Wohnhäusern kann mit "Pufferspeichern" (Wassertank) die Wärme einige Stunden gespeichert werden, bis sie benötigt wird.

    Wartung mit Ölwechsel alle 3500 Betreibsstunden (beim Dachs Gas).

    Wenn Energiebedarf und Anlagengröße zu einander passen kann Kraftweärmekopplung sehr wirtschaftlich sein und Energie einsparen (weil Häuser statt Flussen geheizt werden).

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    Hatte mal den Vergleich Brennwertheizung-KWK (Dachs Gasmotor) durchgerechnet.

    Bei 30% Eigenverbrauch, den üblichen 10 cts/kWh KWK-Stromvergütung und einer Investitionsdifferenz von ~19000 EUR komme ich auf eine schlappe Rendite von 1,25 % !!! (bei 60% komme ich gerade über den Kapitalzins von 4,5%, aber 60% Eigenverbrauch bei gleichzeitiger Wärmenutzung !, das erreicht niemand).

    Also, verehrte Foristen: Falls Sie von obigem Artikel überzeugt sind, rechnen Sie vorher genau nach. Für schlichte Häuslebesitzer ist das völliger Unsinn. Metgereien, Bäckereien o.ä Betriebe, die viel heisses Wasser benötigen, könnten eine Vorteil daraus ziehen.

    Nebenbei, der Margenvorteil beträgt auch bei mir ~ 740 EUR/a, die Differenz der Maintenance-Kosten (verglichen mit einer BW-Gasheizung) allerdings 240 EUR/a, Laufzeit optimistische 20 Jahre.

    Hatte mal den Vergleich Brennwertheizung-KWK (Dachs Gasmotor) durchgerechnet.

    Bei 30% Eigenverbrauch, den üblichen 10 cts/kWh KWK-Stromvergütung und einer Investitionsdifferenz von ~19000 EUR komme ich auf eine schlappe Rendite von 1,25 % !!! (bei 60% komme ich gerade über den Kapitalzins von 4,5%, aber 60% Eigenverbrauch bei gleichzeitiger Wärmenutzung !, das erreicht niemand).

    Also, verehrte Foristen: Falls Sie von obigem Artikel überzeugt sind, rechnen Sie vorher genau nach. Für schlichte Häuslebesitzer ist das völliger Unsinn. Metgereien, Bäckereien o.ä Betriebe, die viel heisses Wasser benötigen, könnten eine Vorteil daraus ziehen.

    Nebenbei, der Margenvorteil beträgt auch bei mir ~ 740 EUR/a, die Differenz der Maintenance-Kosten (verglichen mit einer BW-Gasheizung) allerdings 240 EUR/a, Laufzeit optimistische 20 Jahre.

  6. ... sie müssen das Netz dann auch steurn können, die Firma Lichtblick bietet so etwas an. Auch die Motoren müssen noch effektiver werden, ich da an einen Stelzer Motor.

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