Blockheizkraftwerk
Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist im engeren Sinne ein mit Hilfe eines Verbrennungsmotors betriebenes Kleinkraftwerk, bei dem sowohl die erzeugte elektrische Energie als auch die thermische Energie genutzt werden. BHKWs sorgen bei Einspeisung in ein Verbundnetz für eine Dezentralisierung der Einspeiseknoten und dadurch bei massenhaftem Einsatz für eine Erhöhung der Versorgungssicherheit.
Der ökonomische Grundgedanke bei einem BHKW ist, elektrische Energie als Nebenprodukt der unumgänglich notwendigen Wärmeerzeugung für eine Gebäudeheizung zu betrachten und damit den effektiven Preis pro kWh elektrischer Energie (im Idealfall*) auf das kWh-Preisniveau der eingekauften chemischen Energie (Kraftstoff) zu senken. Damit das Verhältnis von Heizleistung und elektrischer Leistung bei jedem Betriebszustand optimal ist, kann bei Bedarf überschüssige elektrische Energie an das Verbundnetz verkauft werden. In der Gesamtbilanz werden die Wartungs- und Verschleißkosten auf diese Weise besser aufgefangen als ohne die Möglichkeit der Einspeisung und einem zeitweisen Betrieb der Maschine nahezu ohne elektrische Auslastung. Bei einem Einfamilienhaus zum Beispiel kann dieses Mißverhältnis zwischen angeforderter Heizleistung und angeforderter elektrischer Leistung durchaus auftreten.
*Der Idealfall bezieht sich auf eine 100%ige Nutzung der Maschinen-Abwärme für Heizzwecke und eine 100%ige Überführung der Abwärme elektrischer Verbraucher in die zu beheizenden Räume. In der Praxis kann dem Idealfall ziemlich nahe gekommen werden, da typische elektrische Verbraucher in Wohnräumen (Unterhaltungselektronik, Beleuchtung, Nahrungszubereitung) tatsächlich die elekrische Energie nahezu 100%ig in Wärmeenergie umwandeln.)
Der ökologische Grundgedanke bei einem BHKW ist, gegenüber einem mit Wärmekraftmaschinen betriebenen zentralen Großkraftwerk die Abwärme 100%ig nutzen zu können, da die Wärme an dem Ort erzeugt wird, an dem sie auch gebraucht wird. Dadurch entfällt das Problem des Wärmetransports, das bei zentralen Großkraftwerken bei Kraft-Wärme-Kopplung besteht: Einerseits sind die Großkraftwerke oft räumlich von einem Teil der Wärmekonsumenten zu weit entfernt. Andererseits ist der Wärmetransport über große Distanzen mit großen Verlusten verbunden. In der ökologischen Gesamtbilanz können viele dezentrale BHKW's gegenüber einem zentralen Großkraftwerk und konventionellen Gebäudeheizungen die selbe Menge an elektrischer und thermischer Energie mit einer geringeren Brenn- bzw. Kraftstoffmenge erzeugen. D. h., die CO2-Emission kann gesenkt werden.
Als Kraftstoffe kommen vorwiegend relativ preiswerte fossile oder regenerative Kohlenwasserstoffe wie Heizöl, Pflanzenöl, Biodiesel (für einen Dieselmotor) oder Erdgas, Biogas (für einen Ottomotor oder Zündstrahlmotor) zum Einsatz.
Hauptwärmelieferant ist der Motorblock, dessen Abwärme mit Hilfe der Kühlflüssigkeit in den Heizkreislauf der Gebäudezentralheizung überführt wird. Vorteilhaft ist, dass eine bestehende Heizungsinstallation bei Umstellung auf ein BHKW unverändert weiterbenutzt werden kann. Eine deutliche Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades wird durch Ausnutzung der Abgaswärme (Auspuffwärmetauscher) erreicht. Blockheizkraftwerke arbeiten durch diese Art der Kraft-Wärme-Kopplung mit Wirkungsgraden von bis zu ca. 85 %, abhängig von der jeweiligen Auslastung. Man unterscheidet die thermische Leistung und die elektrische Leistung.
Im weiteren Sinne umfasst der Begriff "BHKW" alle Kleinkraftwerke, die mit einer durch Verbrennung betriebenen Wärmekraftmaschine (z.B. auch Dampfmaschine und Stirlingmotor) oder direkter elektrolytischer Stromerzeugung (Brennstoffzelle) und Kraft-Wärme-Kopplung betrieben werden.
Kleine BHKWs bis ca. 5 kW elektrischer Leistung eignen sich schon für den Betrieb in Mehrfamilienhäusern. Große BHKWs mit Schiffsdieselmotoren von ca. 10.000 kW können für die Strom- und Wärmeproduktion von Wohngebieten und Fabriken verwendet werden.
Problematisch ist, dass die Lobby der großen Energieversorgungsunternehmen die massenhafte Verbreitung von BHKWs zu verhindern versucht, da sie einerseits ihre regionale Monopolstellung gefährdet sehen, andererseits durch sinkende Auslastung ihrer Großkraftwerke wirtschaftliche Probleme befürchten.Eine Lösung könnte sich durch Contracting ergeben.