Geht es um die Effizienz einer BHKW-Anlage, ziehen viele Anlagenbetreiber als Allererstes den Wirkungsgrad als Referenz heran. Doch der Wirkungsgrad eines BHKW ist nicht das Nonplusultra, um zu beurteilen, wie wirtschaftlich und effizient eine Anlage läuft. Wichtig ist er, keine Frage. Doch sollten auch andere Kriterien Berücksichtigung finden, um wirklich verlässliche Aussagen zur Effizienz treffen zu können.
Welche Kriterien das sind, wie wichtig der Wirkungsgrad beim BHKW tatsächlich ist und worauf Anlagenbetreiber den Fokus zur Effizienzbewertung legen sollten, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Was bedeutet der „Wirkungsgrad“ bei einem BHKW?
Wer ein BHKW betreibt, hat in erster Linie ein Ziel: die Produktion von Strom und Wärme. Diese lassen sich entweder im Eigenverbrauch selbst nutzen oder aber vermarkten. Um als Anlagenbetreiber bewerten zu können, welche Anlagenkonstellation die wirtschaftlichste darstellt, betrachtet man verschiedene Größen. Und damit kommt der Wirkungsgrad eines BHKW ins Spiel. Denn für das Beurteilen der Wirtschaftlichkeit und Effizienz einer Anlage spielt der Wirkungsgrad des BHKW eine wichtige Rolle. Er gibt nämlich Auskunft darüber, in welchem Maß sich die eingesetzten Brennstoffe in Energie, also Strom und Wärme, umwandeln lassen.
Dabei gibt es für eine BHKW-Anlage drei verschiedene Wirkungsgrade:
- Elektrischer Wirkungsgrad – dieser gibt an, wie viel der Brennstoffleistung in elektrische Leistung umgewandelt wird.
- Thermischer Wirkungsgrad – dieser gibt an, wie viel der Brennstoffleistung in thermische Leistung umgewandelt wird.
- Gesamtwirkungsgrad – entspricht der Summe der beiden zuvor genannten und gibt an, wie viel Brennstoffleistung in nutzbare Leistung (Strom und Wärme) umgewandelt wird.
Wie lässt sich der Wirkungsgrad beim BHKW bestimmen?
Welche Wirkungsgrade ein BHKW im Einzelnen erreichen kann, hängt ganz individuell von der eingesetzten Technik und Anlagenkonstellation ab.
Dabei sind die eingesetzte Motorentechnologie sowie die Wärmeauskopplung zu nennen. Die Technik der sogenannten Magermotoren ist beispielsweise darauf ausgelegt, den Brennstoff mit möglichst hohem elektrischem Wirkungsgrad umzuwandeln. Motoren mit stöchiometrischer Verbrennung (Lambda = 1) hingegen erreichen einen höheren thermischen Wirkungsgrad – unter Einbußen auf der elektrischen Seite.
Je nach Einsatz der Anlage ergeben sich daraus Vor- oder Nachteile.
Aufgrund der hohen Abgastemperaturen steckt ein Großteil der thermischen Leistung im Abgas. Je nachdem, wie weit das Abgas abgekühlt werden kann, erhöht sich die thermische Leistung und somit auch der thermische Wirkungsgrad der Anlage. Durch die Kraft-Wärme-Kopplung kann ein BHKW somit Gesamtwirkungsgrade von 90 Prozent und mehr erreichen.
So messen Sie Effizienz, Leistung und Wirtschaftlichkeit richtig
Dennoch ist der Wirkungsgrad eines BHKW nicht die einzige Größe, die verlässlich Auskunft über Effizienz und Wirtschaftlichkeit einer Anlage gibt. Einen nicht zu unterschätzenden Einfluss darauf haben außerdem folgende Faktoren:
- die allgemeine Verfügbarkeit der Anlage
- ihre Standfestigkeit
- technische Kriterien, z. B. Startzuverlässigkeit und Ausfallsicherheit der Anlage
- ihre Wärmedämmung
- regelmäßige Wartung
Zunächst zu den technischen Aspekten: Wer ein BHKW mit dem Ziel betreibt, dieses möglichst wirtschaftlich zu nutzen, muss sich auch entsprechend sorgfältig um seine Anlage kümmern. Wer das nicht tut, hat schneller als gedacht eine stillstehende Anlage. Auch wenn der Verbrennungsmotor eine seit Jahrzehnten bewährte Technik ist, stellt ein hochmoderner Gasmotor ein komplexes System dar, das eine regelmäßige Wartung und Überprüfung benötigt, um reibungslos zu funktionieren. Nur so sind Startzuverlässigkeit und Ausfallsicherheit der Anlage realisierbar. Das wiederum ist notwendig, um Stillstände zu vermeiden. Denn die gehen am Ende vor allem ins Geld.
Gleiches gilt für bauliche Kriterien, wie zum Beispiel die Wärmedämmung. Denn klar ist: Je weniger Energie eine Anlage nach außen verliert, umso höher der Wirkungsgrad des BHKW. Ebenfalls zu berücksichtigen sind die Kosten, die eine BHKW-Anlage im alltäglichen Betrieb verursacht, sowie die Einnahmen, die sie generiert. Um die Wirtschaftlichkeit eines BHKW zu bestimmen, ist es deswegen immer empfehlenswert, eine detaillierte Kosten-Einnahmen-Rechnung aufzustellen. Also: Wie viel kostet die Anlage durch Brennstoffeinsatz, Wartung und Service? Wie viel Energie geht in den Eigenverbrauch? Und wie viel Geld spielt sie durch einen zuverlässigen Betrieb sowie durch den Verkauf der Energie ein?
Detaillierte Aussagen zur Effizienz brauchen detaillierte Berechnungskriterien
Sie sehen also, dass der Wirkungsgrad eines BHKW nicht das einzig entscheidende Kriterium dafür ist, wie effizient und wirtschaftlich die gesamte Anlage läuft. Vielmehr sind es etliche Kriterien, die es alle zu berücksichtigen gilt. Nur so lässt sich eine verlässliche Aussage zu Effizienz und Wirtschaftlichkeit treffen.
