Als Mini-BHKW werden im Regelfall BHKW-Anlagen bezeichnet, die im Leistungsbereich unter 30 kWel anzusiedeln sind. In diesem Leistungssegment kam es in den letzten Jahren zu einer deutlichen Weiterentwicklung im technischen Bereich und in Bezug auf die ökonomische Effizienz dieser Aggregate. Bis zum nächsten Jahr dürften nahezu 10.000 Aggregate in diesem Leistungsbereich installiert sein.
Anwendungsfelder für solche Mini-BHKWs sind Hotels, Restaurants, Seniorenheime, Schulen, Verwaltungsgebäude, Gewerbe-, Handel- und Dienstleistungsbetriebe sowie Ein- und Zweifamilienhäuser.
Das Angebot für Gas- und Dieselmotoren im Leistungsbereich bis 30 kWel ist inzwischen sehr groß (Modulübersicht). Die Aggregate sind teilweise nicht größer als zwei handelsüblichen Waschmaschinen. Ab einem Modulpreis von € 12.000,- werden Mini-BHKW im unteren Leistungsbereich angeboten. Die Lebensdauer der in Serie produzierten Motoren reicht von 40.000 – 60.000 Nutzungsstunden und erreicht damit – in Abhängigkeit von der jährlichen Nutzungsdauer – einen Zeitspanne von 10-20 Jahre. Teilweise laufen Motoren (inkl. Motorrevision) mehr als 80.000 Betriebsstunden. In diesem Zusammenhang sei darauf verwiesen, dass 10.000 Betriebsstunden ungefähr der Fahrleistung eines PkW-Motors von 300.000 – 500.000 km entsprechen.
Seit Mitte 2002 wird mit dem Solo V161 (9 kWel, 24 kWth) der erste Stirlingmotor in Deutschland in Kleinserie produziert. Der große Vorteil des Stirlingmotors liegt in der äußeren Wärmezufuhr (Funktionsprinzip), den geringen Emissionen und Wartungskosten. Auch beim Stirlingmotor kann die abgegebene Leistung ohne nennenswerte Wirkungsgrad-Verluste dem jeweiligen Bedarf angepasst werden (Leistungsmodulation). Das benötigte Investitionsvolumen ist aufgrund der geringen Stückzahl noch sehr hoch und liegt derzeit bei € 24.500,-.
Ein großes Marktpotenzial wird dem Stirlingmotor im Bereich der Biomasse- bzw. Holznutzung im kleinen Leistungsbereich prognostiziert. Pilotanlagen, welche eine Verfeuerung von Holz als Wärmequelle nutzen, existieren bereits.
Mikrogasturbinen sind insbesondere für Anwendungsfelder interessant, welche für Trocknungsprozesse oder zur Realisierung einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung ein höheres Temperaturniveau der Abwärme benötigen. Weiterhin zeichnen sich Mikrogasturbinen gegenüber Motorenanlagen durch deutlich niedrigere Wartungskosten aus. Aufgrund des hohen Investitionsvolumens von rund € 62.000,- für eine Aggregat mit 28 kWel und dem gegenüber Motoren gleicher Leistungsgröße um einige Prozentpunkte geringeren elektrischen Wirkungsgrad erscheint ein wirtschaftlicher Betrieb aber nur bei wenigen Anwendungsfeldern möglich. Denkbar wäre aber z. B. ein verstärkter Einsatz im Contracting-Bereich, da in diesem Fall die Vorteile der Mikrogasturbinen aufgrund des geringeren Wartungsaufwandes besonders zum Tragen kämen.
Einen noch langen Entwicklungsweg bis zur Serienreife hat die Brennstoffzelle vor sich. Die ersten größeren Feldtests mit einigen Dutzend Brennstoffzellen-Aggregate werden bereits durchgeführt und in den nächsten beiden Jahren massiv ausgebaut. Durch die Brennstoffzellen-Technik können zukünftig sehr effiziente Hausenergiezentralen auch für Einfamilienhäuser verwirklicht werden. Bis zur Realisierung eines ausgereiften und im Herstellungspreis konkurrenzfähigen Brennstoffzellen-Systems wird es aber noch 5-7 Jahre dauern.
Eine Übersicht über die Hersteller und Anbieter von BHKW-Aggregaten bis 30 kWel erhalten Sie als Download.
Markus Gailfuß, BHKW-Infozentrum Rastatt
