Viele Betreiberinnen und Betreiber von Blockheizkraftwerken wissen, dass ihre Anlage Strom und Wärme gleichzeitig erzeugt, doch wie der tägliche Betrieb tatsächlich gesteuert wird, bleibt häufig unklar. Bei einem wärmegeführten BHKW gibt der Wärmebedarf des Gebäudes den Takt vor: Die Anlage läuft dann, wenn Wärme benötigt wird, und erzeugt dabei Strom als nützliches Nebenprodukt. In diesem Artikel erklären wir Ihnen, wie ein solches System im Alltag funktioniert, wann es ein- und ausschaltet und welche Vorteile diese Betriebsweise mit sich bringt.
Inhaltsverzeichnis
Das Wichtigste in Kürze
- Beim wärmegeführten Betrieb steuert der Wärmebedarf des Gebäudes, wann das BHKW läuft.
- Ein Pufferspeicher gleicht Schwankungen zwischen Erzeugung und Verbrauch aus und verhindert unnötige Schaltvorgänge.
- Im Sommer laufen wärmegeführte Anlagen deutlich kürzer, weshalb ein Spitzenlastkessel die Versorgung sicherstellt.
- Der Gesamtwirkungsgrad liegt typischerweise bei über 85 Prozent, da Strom und Wärme gemeinsam genutzt werden.
- Die wärmegeführte Betriebsweise ist besonders wirtschaftlich, wenn ein konstanter und gut planbarer Wärmebedarf vorliegt.
Was bedeutet wärmegeführter Betrieb bei einem BHKW?
Beim wärmegeführten Betrieb übernimmt der Wärmebedarf des Gebäudes die Steuerungsrolle. Das BHKW springt an, sobald die Temperatur im Pufferspeicher unter einen definierten Schwellenwert fällt, und schaltet ab, wenn ausreichend Wärme vorhanden ist. Der dabei anfallende Strom wird direkt im Gebäude genutzt oder ins Netz eingespeist. Diese Logik unterscheidet sich grundlegend vom stromgeführten Betrieb, bei dem Stromnachfrage oder Einspeisevergütungen den Betrieb bestimmen.
Die folgende Tabelle zeigt die wesentlichen Unterschiede beider Betriebsweisen:
| Kriterium | Wärmegeführter Betrieb | Stromgeführter Betrieb |
|---|---|---|
| Steuerungslogik | Wärmebedarf bestimmt Laufzeit | Strombedarf oder Marktpreise bestimmen Laufzeit |
| Typischer Einsatzort | Gebäude mit konstantem Wärmebedarf (z. B. Pflegeheime, Hallenbäder) | Betriebe mit hohem Eigenstromverbrauch oder Direktvermarktung |
| Hauptvorteil | hoher Gesamtwirkungsgrad durch vollständige Wärmenutzung | flexibles Reagieren auf Strompreissignale |
| Risiko | Überschussstrom bei geringem Wärmebedarf im Sommer | ungenutzte Wärme bei zu langem Strombetrieb |
Vergleich wärmegeführter und stromgeführter BHKW-Betrieb nach Steuerungslogik, Einsatzort, Vorteil und Risiko.
Ein Tag im Leben eines wärmegeführten BHKW
Morgens gegen 5:30 Uhr steigt in einem Pflegeheim oder Bürogebäude der Warmwasserbedarf sprunghaft an. Die Temperatur im Pufferspeicher sinkt, die Steuerung registriert den Unterschied zur Solltemperatur und startet das BHKW. In den nächsten Stunden läuft die Anlage kontinuierlich, heizt den Speicher auf und versorgt das Gebäude gleichzeitig mit Eigenstrom. Mittags, wenn der Bedarf sinkt, drosselt oder stoppt die Steuerung den Betrieb. Abends wiederholt sich der Zyklus mit dem Heizbedarf für Raumwärme und erneuter Warmwasseraufbereitung.
Im Sommer unterscheidet sich das Bild deutlich vom Winterbetrieb. Besonderheiten des Sommerbetriebs sind:
- stark reduzierte Laufzeiten, da kein Heizbedarf für Raumwärme besteht
- Betrieb ausschließlich zur Warmwasserbereitung, oft nur wenige Stunden täglich
- Einsatz des Spitzenlastkessels, der die Wärmeversorgung bei sehr kurzem BHKW-Lauf sicherstellt
- erhöhte Bedeutung einer korrekten Speicherdimensionierung, um unnötige Taktung zu vermeiden
Wann schaltet das BHKW ein und aus
Die Steuerung orientiert sich an der Vorlauftemperatur im Pufferspeicher. Fällt diese unter den eingestellten Einschaltwert, startet das BHKW; erreicht der Speicher die Abschalttemperatur, stoppt die Anlage. Dieser Regelkreis verhindert, dass das BHKW bei jeder kleinen Wärmeanforderung sofort taktet, was die Lebensdauer der Anlage erheblich verlängert. Eine sorgfältige Parametrierung der Schaltschwellen ist daher ebenso wichtig wie die richtige Speichergröße.
Was ist ein Pufferspeicher?
Ein Pufferspeicher ist ein isolierter Warmwasserbehälter, der thermische Energie zwischen Erzeugung und Verbrauch zwischenspeichert. Im BHKW-Betrieb nimmt er die erzeugte Wärme auf, wenn der momentane Bedarf geringer ist als die Anlagenleistung, und gibt sie bei Bedarf wieder ab. Dadurch laufen BHKWs in längeren, wirtschaftlicheren Intervallen statt in vielen kurzen Zyklen. Typische Volumina liegen je nach Anlagenleistung zwischen 500 und mehreren Tausend Litern.
Vorteile einer wärmegeführten Betriebsweise
Die wärmegeführte Betriebsweise erreicht ihren hohen Gesamtwirkungsgrad, weil Wärme konsequent genutzt wird, anstatt ungenutzt zu verpuffen. Folgende Vorteile ergeben sich daraus konkret:
- hoher Gesamtwirkungsgrad von typischerweise 85 bis über 90 Prozent durch vollständige Wärmenutzung
- Vermeidung von ungenutztem Überschussstrom, da die Anlage nur bei tatsächlichem Wärmebedarf läuft
- geringere Taktung durch den Pufferspeicher, was Verschleiß reduziert und die Lebensdauer erhöht
- planbarer Betrieb bei Gebäuden mit stabilen Wärmelastprofilen
Im Vergleich zum stromgeführten Betrieb ist die wärmegeführte Variante wirtschaftlich dann überlegen, wenn Wärme das größere Gut ist und ein konstanter Wärmebedarf eine hohe Auslastung sicherstellt. Die Einsparung bei Brennstoff und Fremdwärme überwiegt in solchen Fällen den geringeren Spielraum bei der Stromvermarktung deutlich.
FAQ
Kann ein wärmegeführtes BHKW nachträglich auf stromgeführten Betrieb umgestellt werden?
Eine Umstellung ist technisch in vielen Fällen möglich, erfordert jedoch eine Anpassung der Steuerungssoftware, gegebenenfalls zusätzliche Messtechnik und eine erneute Prüfung der Wirtschaftlichkeit. Sprechen Sie hierzu Ihren Anlagenhersteller oder eine Fachberatung an.
Wie groß muss ein Pufferspeicher für ein wärmegeführtes BHKW mindestens sein?
Als Faustregel gilt ein Speichervolumen von 30 bis 60 Litern je Kilowatt thermischer BHKW-Leistung. Die genaue Dimensionierung hängt vom Gebäudetyp, den Lastprofilen und der Anlagengröße ab.
Eignet sich ein wärmegeführtes BHKW auch für Gebäude mit stark schwankendem Wärmebedarf?
Es eignet sich bedingt. Bei sehr unregelmäßigem Wärmebedarf können häufige Schaltvorgänge die Lebensdauer belasten. Ein ausreichend dimensionierter Pufferspeicher und eine durchdachte Steuerung können diesen Effekt jedoch minimieren.
Wie wirkt sich der reduzierte Sommerbetrieb auf die Wirtschaftlichkeit aus?
Geringere Laufzeiten im Sommer reduzieren die Stromerzeugung und Wärmegutschrift. Eine ganzheitliche Jahresbetrachtung ist daher entscheidend: Wenn der Winterbetrieb ausreichend lange Volllaststunden liefert, bleibt das Gesamtergebnis wirtschaftlich attraktiv.
Kann ein wärmegeführtes BHKW mit einer Solaranlage kombiniert werden?
Ja, eine Kombination ist sinnvoll und zunehmend verbreitet. Photovoltaik übernimmt im Sommer die Stromversorgung, während das BHKW primär in der Heizperiode die Grundlast abdeckt. Beide Systeme ergänzen sich gut, wenn die Gesamtstrategie aufeinander abgestimmt ist.
Welche Wartungsintervalle sind bei einem wärmegeführten BHKW üblich?
Typischerweise wird nach 3.500 bis 5.000 Betriebsstunden eine Inspektion fällig, die Ölwechsel, Zündkerzenprüfung und allgemeine Funktionskontrollen umfasst. Die genauen Intervalle legt der Hersteller fest und sind im Wartungsvertrag geregelt.
Fazit: Ihre nächsten Schritte
Wenn Sie prüfen möchten, ob ein wärmegeführtes BHKW für Ihre Liegenschaft geeignet ist, empfehlen wir folgende Schritte:
- Analysieren Sie Ihr Wärmelastprofil über ein vollständiges Jahr, am besten mit Viertelstundenwerten.
- Klären Sie, ob Ihr Gebäude einen ausreichend konstanten Wärmebedarf hat, um wirtschaftliche Volllaststunden zu erreichen.
- Planen Sie Pufferspeicher und Spitzenlastkessel von Anfang an als Teil des Gesamtsystems.
- Lassen Sie die Steuerungsparameter von einer Fachkraft einmalig korrekt einstellen und regelmäßig prüfen.
- Berücksichtigen Sie den Sommerbetrieb in Ihrer Wirtschaftlichkeitsberechnung und kombinieren Sie das BHKW gegebenenfalls mit Photovoltaik.
Wir von der GFE Gesellschaft für Energieeffizienz mbH begleiten Entscheiderinnen und Entscheider, Immobilienbetreiberinnen und -betreiber sowie technische Leiterinnen und Leiter bei der Planung, Installation und dem Betrieb dezentraler Energiesysteme. Als Ihr Ansprechpartner für Blockheizkraftwerke in Heek stehen wir Ihnen von der ersten Analyse bis zur laufenden Wartung zur Seite.