Blockheizkraftwerk (Gas) – Kraft-Wärme-Kopplung
Ausgangssituation
Ein Unternehmen ersetzt eine bestehende Erdgasheizung durch ein erdgasbetriebenes Blockheizkraftwerk (BHKW). Das BHKW erzeugt gleichzeitig Wärme und Strom. Dadurch steigt zwar der Gasverbrauch, gleichzeitig wird jedoch ein relevanter Teil des externen Strombezugs ersetzt.
Berechnungsgrundlage
Status Quo:
- Bestehende Erdgasheizung mit 90 % Wirkungsgrad
- Jährlicher Wärmebedarf: 240.000 kWh Nutzwärme
- Bisheriger Gasverbrauch zur Wärmeerzeugung: 240.000 kWh / 90 % = 267.000 kWh
Maßnahme:
- Installation eines erdgasbetriebenen BHKW mit 20 kW elektrischer Leistung
- 6.000 Betriebsstunden pro Jahr
- Gesamtenergieproduktion: 360.000 kWh, davon 120.000 kWh Strom und 240.000 kWh Wärme
- Wirkungsgrad: 90 %
Annahmen:
- CO₂-Emissionsfaktor Netzstrom: 0,4 kg CO₂/kWh1
- Strompreis: 0,22 €/kWh2
- CO₂-Emissionsfaktor Erdgas: 0,25 kg CO₂/kWh3
- Gaspreis: 0,10 €/kWh4
- Installationskosten: 70.000 €5
- Kraft-Wärme-Kopplung-Zuschlag (KWK-Zuschlag): 0,04 €/kWh für die ersten 30.000 Betriebsstunden (aus KWK-Gesetz)6
Einsparungen
| Energie (pro Jahr) | |
|---|---|
| Alter Gasverbrauch | 240.000 kWh Wärme / 90 % = 267.000 kWh |
| Neuer Gasverbrauch | 360.000 kWh Gesamtenergie / 90 % = 400.000 kWh |
| Zusätzlicher Gasverbrauch | 400.000 kWh - 267.000 kWh = 133.000 kWh |
| Zusätzlicher Stromverbrauch | 20 kW * 6.000 Stunden = 120.000 kWh |
| CO2 (pro Jahr) | |
|---|---|
| Zusätzliche CO2-Emissionen Gas | 133.000 kWh * 0,25 kg CO₂/kWh = 33.250 kg CO₂ |
| Vermiedene CO2-Emissionen Strom | 120.000 kWh * 0,4 kg CO₂/kWh = 48.000 kg CO₂ |
| Ersparnis | 48.000 CO₂ - 33.250 CO₂ = 14.750 kg CO₂ |
| Energie- und Materialkosten (pro Jahr) | |
|---|---|
| Zusätzliche Gaskosten | 133.000 kWh * 0,10 €/kWh = 13.300 € |
| Eingesparte Stromkosten | 120.000 * 0,22 €/kWh = 26.400 € |
| Ersparnis | 26.400 € - 13.300 € = 13.100 € |
| KWK-Zuschlag | 120.000 kWh * 0,04 €/kWh = 4.800 € |
Investitionskosten und Amortisationszeit
- Investitionskosten: 70.000 €
- Laufende Wartungskosten: vergleichbar mit alter Heizung
- Amortisationszeit ohne KWK-Zuschlag: 70.000 € / 13.100 € = circa 5,5 Jahre
- Amortisationszeit mit KWK-Zuschlag: 70.000 € / (13.100 € + 4.800 €) = circa 3,9 Jahre
Sonstiger Nutzen
- BHKW tragen zur Netzstabilität bei und sorgen bei Stromausfällen für teilweise Autarkie
Hinweise
- Das Gas-BHKW verbessert die Energieeffizienz und reduziert den externen Strombezug. Da die Technologie jedoch weiterhin auf fossilem Erdgas basiert, gilt sie langfristig nicht als Zukunftstechnologie.
Fördermöglichkeiten
- BHKWs fallen als Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) unter das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG). Für jede erzeugte Kilowattstunde Strom gibt es einen staatlichen KWK-Zuschlag, unabhängig davon, ob der Strom selbst genutzt (0,04 €/kWh bis 50 kW Leistung) oder ins Netz eingespeist (0,08 €/kWh bis 50 kW Leistung) wird. Die Zahlungen sind zeitlich begrenzt, z. B. auf 30.000 Vollbenutzungsstunden für neue Anlagen.
Best Practices
Früchte Jork GmbH – Energieoptimierung in der Lebensmittellogistik
ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG – Nachhaltige Werkserweiterung bei ebm-papst
Quellen
