Blockheizkraftwerke für Einfamilienhäuser

Mit einer Wärmekraftkopplungsanlage werden Heizwärme und Strom zugleich erzeugt. Stirlingaggregate erlauben die Anwendung im Kleinen.

Die natürlichen Energieressourcen werden vor Ort nutzbar gemacht und dadurch die CO2-Emissionen spürbar verringert.
Die natürlichen Energieressourcen werden vor Ort nutzbar gemacht und dadurch die CO2-Emissionen spürbar verringert.

(knü) Das Wohnhaus wird zum Kraftwerk und der Eigentümer wandelt sich zum Energielieferanten. Die natürlichen Energieressourcen werden vor Ort nutzbar gemacht und dadurch die CO2-Emissionen spürbar verringert. Die gesetzliche Pflicht will es so: Die Energie ist vermehrt aus den Quellen Sonne, Holz oder Erdwärme zu beziehen. Wer einen Neubau erstellt, darf höchstens einen Anteil der fossilen Brennstoffe von 80 Prozent nachweisen. Ausnahmen von dieser generellen Vorschrift sind erlaubt, wenn das Wohnhaus mit effizienten Wärmekraftkopplung (WKK) versorgt werden soll. WKK-Anlagen werden zur Hauptsache mit Erdgas oder Heizöl betrieben. Die Minikraftwerke arbeiten trotzdem äusserst energieeffizient: Die Aggregate, welche in einem Heizkeller problemlos Platz finden, liefern Wärme und Strom in einem. In einem Verbrennungsantrieb wird zu einem bestimmten Anteil Strom (20% bis 30%) und zur Hauptsache Abwärme (70% bis 80%) produziert. Ihr energetischer Gesamtwirkungsgrad beträgt über 90 Prozent, womit sie die Leistung herkömmlicher Heizsysteme übertreffen. Auch die Umweltbilanz darf sich sehen lassen: Die kombinierte Wärme- und Stromerzeugung reduziert die Umweltbelastung im Vergleich zu fossil betriebenen Heizkesseln um 20 bis 40 Prozent. Einzelne Kantone, darunter Thurgau, unterstützen den Einbau von WKK-Anlagen sogar finanziell.

Angekündigte Serienmodelle

An der Technologie wird seit Jahrzehnten gearbeitet; bereits zu Hunderten stehen solche Blockheizkraftwerke im Gebäudepark Schweiz im Einsatz. «Das Potenzial für kleine WKK-Anlagen ist gross», bestätigt Heinz Eichenberger vom Verband für Wärmekraftkopplung. Der Markt ist allerdings noch jung. Einige wenige Anlagen sind bereits am Markt erhältlich und werden als stromerzeugende Heizung angepriesen. Weitere Modelle sind nach Herstellerangaben aber noch in Entwicklung. Diese Anlagen basieren zum einen auf Brennstoffzellen, die die Nutzenergie aus einem elektrochemischen Prozess erzeugen. Zum andern werden kompakte Energiezentralen sehr oft durch Mikrogasturbinen angetrieben. Als Alternative dazu werden auch Stirlingmotoren eingesetzt, bei welchen die Verbrennung nicht im Kolben selber sondern extern erfolgt. Daher können unterschiedliche Brennstoffe eingesetzt werden. Die Hoffnungen der Hersteller ruhen insbesondere auf Stirling-Aggregaten, die mit Holz klimaneutral betrieben werden können. Prototypen werden derzeit getestet. Eine Serienfertigung darf allerdings erst in den nächsten Jahren erwartet werden.

Altbauten stehen im Vordergrund

Fachleute und Energiepolitiker fordern höhere Subventionen, um den Markteintritt für WKK-Anlagen zu erleichtern. Im Gegenzug gilt es, die Effizienz beim Betrieb der Aggregate hoch zu halten: So lässt sich der Nutzen eines Minikraftwerks im Heizkeller weiter steigern, wenn viel Wärme und Strom benötigt wird. Die Wärmekraftkopplung ist sinnvoll, wenn «grosse Leistungen und hohe Vorlauftemperaturen im Heizungskreislauf benötigt werden», bilanziert eine Studie des Bundesamtes für Energie. Bezogen auf einen Einsatz im Einfamilienhaus heisst das für WKK-Anlagen: In Altbauten sind sie durchaus als Ersatz einer konventionellen Heizung in Betracht zu ziehen, währendem sie bei kleinen Neubauten vorab für die Versorgung in einem grösseren Verbund geeignet scheinen.

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