Jetzt beim Heizen gleichzeitig Strom erzeugen

Mit Blick auf die Energiewende und steigende Strompreise gewinnt die dezentrale Stromerzeugung mehr und mehr an Bedeutung. Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird eine wichtige Ergänzung zu zentralen Kraftwerken sein. Ziel ist es, den Stromanteil aus KWK-Anlagen bis 2020 von derzeit 16 auf 25 Prozent zu steigern. Neben Mikro-KWKs mit Stirlingmotor rücken damit Brennstoffzellen-Heizgeräte für die dezentrale Stromerzeugung in den Vordergrund.

Außergewöhnlich hohe Energieeffizienz: Kraft-Wärme-Kopplung

Bei der Erzeugung von Strom entsteht Wärme, die in zentralen Kraftwerken als Abwärme verloren geht. Da KWK-Anlagen die Abwärme für die Heizung und die Trinkwassererwärmung nutzen, erreichen sie einen Gesamtwirkungsgrad, der doppelt so hoch ist wie bei der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme.


Schaubild über die getrennte und die parallele Erzeugung von Wärme und Strom

Sparmaßnahme und Geldanlage in einem

Mit einer Kraft-Wärme-Kopplung sparen Sie bis zu 40 Prozent Energie, senken drastisch die CO2-Emissionen und leisten damit einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Mehr Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen ist ein weiteres Plus dieser innovativen Technik. Bei Selbstnutzung kostet Sie der Strom nur ca. 1/3 des offiziellen Strompreises. Der überschüssige Strom wird eingespeist und mit dem „üblichen“ Preis vergütet.
 

Eine Querschnittansicht einer Mikro-KWK mit Sterlingmotor

Mikro-KWK auf Stirling-Basis

Einfach, aber äußerst effektiv: Das technische Prinzip

In den Mikro-KWK-Geräten Vitotwin 350-F und Vitotwin 300-W übernimmt ein Stirling-Motor die Stromerzeugung. Er wird von einem Gasbrenner betrieben. Bei der Stromerzeugung entsteht im Stirling-Motor genügend Wärme um – quasi nebenbei – Energie für Heizung und Trinkwassererwärmung zu erzeugen. Energie, die für die meiste Zeit des Jahres ausreicht. Und wenn einmal mehr Wärme benötigt wird, schaltet sich der Spitzenlastkessel zu. Dazu wurde ein Gas-Brennwertgerät einfach in die Geräte integriert.
 

Schaubild zur chemischen Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff

Mikro-KWK auf Brennstoffzellen-Basis

Brennstoffzellentechnologie: So funktioniert Umweltschonung

Wasserstoff und Sauerstoff: Mehr braucht es nicht, um Strom und Wärme zu produzieren. Basis der so genannten „kalten Verbrennung“ ist die chemische Reaktion der beiden Stoffe. Sie läuft zwischen zwei Elektroden ab: An der Anode wird Wasserstoff zugeführt, der von einem Katalysator in positive Ionen und negative Elektronen gespalten wird. Die Elektronen wandern über einen elektrischen Leiter zur Kathode und es fließt Strom. Gleichzeitig gelangen die positiv geladenen Wasserstoffionen durch den Elektrolyten (Ionen-Austausch-Membran) zur Kathode, wo sie letztlich mit Sauerstoff zu Wasser reagieren. Wärme wird freigesetzt. Und zwar völlig schadstofffrei und umweltschonend.

Die Detailansicht der Anlage in einem gasbetriebenen Blockheizkraftwerk (BHKW)

Gasbetriebenes Blockheizkraftwerk

Ein gasbetriebenes Blockheizkraftwerk (BHKW) erzeugt gleichzeitig Wärme und Strom. Mit seiner Leistung ist es für Wohnanlagen und Gewerbebetriebe ausgelegt. Auf der Wärmeseite wird das BHKW parallel zu einem Heizkessel betrieben. Beide Wärmeerzeuger sind an die Heizungsanlage zur Erwärmung von Heiz- und Trinkwasser angeschlossen.

Bei den kompakten Geräten Vitobloc 200 steht die Idee von dezentralen, wärmegeführten Blockheizkraftwerken im Vordergrund: In vergleichsweise kleinen Einheiten wird einerseits Strom für den Eigenbedarf erzeugt, andererseits wird die zeitgleich anfallende Wärme weit gehend verlustfrei für die Heizung genutzt. Nicht benötigter Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist und vom Stromversorgungsunternehmen vergütet.