Das BHKW einer Biogasanlage produziert Strom & Wärme

9. November 2020
Ein BHKW (Blockheizkraftwerk) ist der Strom- und Wärmeerzeuger einer Biogas­anlage. Das BHKW wandelt das Biogas in der Regel durch Verbrennungs­motoren und Generatoren in Energie um. Auch die Abwärme der Motoren wird sinnvoll genutzt. Sie kann den Fermenter der Biogasanlage erwärmen oder nahe gelegene Wohn- und Betriebsräume heizen. Wartungs- und Schallschutzvorgaben sichern einen reibungslosen Betrieb.
Dieser Artikel wurde erstellt von:
Christian Märtel, Redakteur www.Heizungsfinder.de
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HeizungenBHKWBiogasanlagenBlockheizkraftwerk

BHKW & Biogasanlage: Motoren, Leistungsbereiche und Wartung

Biogasanlage Gut Kletkamp mit BHKW im Vordergrund |
Bild: HAASE Energietechnik AG, Neumünster

Im BHKW einer Biogasanlage wird größtenteils ein Verbrennungsmotor eingesetzt. Insbesondere der für den Gasbetrieb entwickelte Gas-Otto-Motor wird häufig verwendet. Alternativen sind BHKW mit Zündstrahl- oder Stirlingmotoren. Genauso verwendet werden können aber auch Mikrogasturbinen und Brennstoffzellen.

BHKW mit Gas-Otto-Motor

BHKW mit Gas-Otto-Motoren arbeiten in "Magerbetrieb", um die Stickoxidemissionen so gering wie möglich zu halten. Die durch den Magerbetrieb reduzierte Leistung des BHKW wird mit einem Turbolader ausgeglichen.

Die elektrische Leistung kann so mehr als 1 Megawatt (MW) erreichen. Daher findet dieser Motor in der Regel in Anlagen ab mindestens 100 Kilowatt Leistung Verwendung. In niedrigeren Leistungsbereichen ist ein solches BHKW im Verbund mit einer Biogasanlage oft nicht wirtschaftlich.

Ein wichtiges Kriterium für den Betrieb eines BHKW mit Gas-Otto-Motor ist, dass der Mindestgehalt an Methan im Biogas 45 % beträgt. Da das Rohgas in der Regel 50-75 % Methan enthält - abhängig vom Biogas Substrat - ist dies meist kein Problem.

BHKW mit Zündstrahlmotor sind preisgünstiger, aber aufwändiger in der Wartung

Das BHKW mit Zündstrahlmotor ist ein speziell umgerüsteter Motor, der nach dem Dieselprinzip funktioniert. Der Zündstrahlmotor wird in der Regel für kleinere BHKW bis 340 kW eingesetzt. Für seinen Betrieb ist ein Zündöl erforderlich, das aus regenerativen Quellen stammt.

Die Vorteile eines Zündstrahlmotors gegenüber einem Gas-Otto-Motor liegen in der Tatsache, dass dieser auf einem preisgünstigeren Standard-Motor basieren kann. Dagegen spricht ein geringerer Wirkungsgrad der Biogasanlage und höhere Wartungskosten, zum Beispiel durch verkokte Einspritz­düsen im Blockheizkraftwerk. Geringere Betriebsstunden und ein höherer Schadstoffausstoß dieses Antriebs sind weitere Nachteile.

Alternativen zu herkömmlichen BHKW-Motoren

Stirlingmotor, Mikrogasturbine oder Brennstoffzelle sind weitere Alternativen zu Verbrennungsmotoren für das Blockheizkraftwerk einer Biogasanlage. Der Stirlingmotor funktioniert in diesem Fall indirket über Verbrennung des Gases aus dem Biogasspeicher. Die Wärme, die hierbei entsteht, heizt ein Arbeitsgas im Stirlingmotor auf, welches den Kolben antreibt.

Daher wird dieser Blockheizkraftwerk-Motor er auch Heißluftmotor genannt. Weitere Alternativen sind die Mikrogasturbine und die Brennstoffzelle. Doch der derzeit noch geringe Wirkungsgrad und die höheren Investitionskosten sorgen für eine bislang noch relativ geringe Verbreitung im Markt.

Betrieb, Wartung & Aufstellung des BHKW für die Biogasanlage

Zwar läuft der Betrieb der Biogasanlage und des dazugehörigen BHKW in der Regel vollautomatisch, doch eine tägliche Kontrolle der Biogasanlage und der BHKW-Steuerung ist ratsam. Auch ist darauf zu achten, dass die vorgeschriebenen Wartungen durchgeführt werden. Daher bietet es sich an, Serviceverträge abzuschließen. Diese garantieren eine reibungslose Funktion und eine lange Betriebsdauer des BHKW.

Schallgedämmte Container vereinfachen die Aufstellung und Inbetriebnahme eines BHKW für Biogasanlagen |
Bild: HAASE Energietechnik AG, Neumünster

Auch an den Aufstellungsraum des Blockheizkraftwerk werden Anforderungen gestellt. Vor allem ein guter Schallschutz ist wichtig. Ideal hierfür sind BHKW in Containerbauweise. Diese sind effizient isoliert und werden vom Blockheizkraftwerk-Hersteller direkt an den Aufstellort in der Nähe der Biogasanlage geliefert. Die für die Motorenfunktion wichtige Luftversorgung ist bei einem derartigen Container-BHKW integriert.

Damit eine effektive Funktion der Biogasanlage sichergestellt ist, sollte das Blockheizkraft­werk auf die anderen Komponenten abgestimmt werden.

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Erfahrungen & Fragen zum Thema BHKW

Ölverbrauch eines BHKW

Was verbraucht eine stromerzeugende Heizung, z.B. ein BHKW an Öl? Es wurde bei ca.270m² Wohnfläche auf 3 Etagen (ein Familienhaus) ca.3500 ltr/Jahr. geschätzt beim Ölkessel.
Antwort von BAD | HEIZUNG | SOLAR | SANITÄR | HAUSTECHNIK WENDEL

Hallo zusammen,
die Frage Was verbraucht ein BHKW an öl?
Der Verbrauch von Öl hat mehrere Grundlagen.
Fläche, Baujahr, Anspruch des Betreibers an Wohnraum Temperaturen.

Ich Verkaufe und baue BHKW`s sehr gern ein. Aber nur da wo die Sinn ergeben.
Bei der Fläche von 270m² und kein Beheizter Pool. Streichen Sie das BHKW von Ihrer liste.
Lassen Sich eine neue Öl-Brennwert Heizung mit Solar einbauen, haben Sie mehr von.

Gruß Robert Wendel
Heizung & Sanitär

Vor- und Nachteile: intelligentes Heizschwert

Ich interessieren mich für die Vor- und Nachteile eines intelligenten Heizschwerts. Welche Erfahrung haben Sie damit gemacht?
Antwort von GO BHKW GmbH

Ich halte diese Lösungen für wirtschaftlichen Unfug. Die Wärmemenge, die das Haus beheizt, wird meist mit Gas oder Öl erzeugt, hier kostet eine kWh 5-7 Cent. Wenn ich nunmehr eine kWh PV-Strom, die ich nicht einspeisen will, zu Heizzwecken nutze, spare ich 5-7 Cent, verliere aber wenigstens 12,31 Cent Einspeisevergütung. Also produzieren solche Lösungen einen Verlust von mehr als 5 Cent.

MfG
Thomas Deus

Neue Heizung für altes Bauernhaus

Heizung für altes Bauernhaus (denkmalgeschützt), ca. 280qm: welche Heizung bietet sich an und mit welchen Kosten muss man rechnen?
Antwort von Buderus Deutschland

Hallo, wir bieten ein Tool an, in dem verschiedene Varianten gerechnet werden. https://www.buderus.de/de/heizsystemberater
Entscheidend ist auch, welcher Energieträger ( Erdgas, Strom für Wärmepumpe oder Pellet) verwendet werden soll, d.h. es sollte geprüft werden ob Erdgas anliegt. Soll ein Kaminofen zum Einsatz kommen? Ist ein Schornstein oder Kamin verfügbar? Soll eine Fußbodenheizung eingebaut werden? Denkbar wäre auch ein Hybridsytem, also eine Kombination aus verschiedenen Energieformen.
z.B. Gasbrennwertkessel mit Anbindung eines Kaminofens und Solaranlage.
GBH192i als Hybridmodell https://www.buderus.de/de/produkte/catalogue/alle-produkte/8089_logamax-plus-gbh192it

Die Heizung der Zukunft

Welche Heizung ist für die Zukunft sinnvoll und bezahlbar?
Antwort von Porzel Energie und Warenhandel UG

Ich denke in Zukunft wird es die Brennstoffzelle sein. z.B. Brennstoffzellenheizung
Vitovalor PT2

Gibt es Alternativen zu einer Gas-Etagenheizung?

Ich habe in einer Eigentumswohnung eines mehrstöckigen Mehrparteienhauses eine Gas-Kombiheizung. Obwohl diese weit unter 10 Jahren ist, fällt dieser jährlich und trotz Jahreswartung (Vertrag) ein bis mehrmals aus. Ich folgere daraus: Entweder baut Buderus nur noch minderwertige Heizungen (werden vom professionellen Handwerk kaum noch aktiv angeboten sondern nur noch auf Nachfrage) oder Gasheiztechnik ist einfach veraltet, instabil und anfällig. Ich suche daher nach brauchbaren Alternativen für ein schwieriges Szenario: Am Kamin hängen mehrere Heizungen, es ist daher technisch keine Brenntwertgastherme möglich. Solar auf dem Dach ist nicht möglich. Kein ausreichender Keller zur Lagerung von Brennstoff. Als Ideen schweben mir entweder Nano-BHKW oder pure Stromheizungen (jedoch nicht Nachtspeicheröfen wie in den 50ern) vor. Das Wasser soll auf irgendeine Weise mitgeheizt werden, Boiler ist mangels Platz nicht möglich. Verrohrung in Form von Standardheizkörpern durch die ganze Wohnung vorhanden. Welche Möglichkeiten gibt es mit ganz grober Kosteneinschätzung?
Antwort von ALX Haustechnik GmbH

Eigentlich ist die Lösung die Sie heute haben, eine gute. Das Heizgerät läuft eigentlich ohne Probleme, man sollte einmal die bisherigen Fehler einmal auswerten, um eine Meinung zu bekommen. In Ihren Fall würde ich Ihnen raten bei der Gasheizung zu bleiben, da die Stromheizung eine Alternative darstellt.
Daher ist es ratsam sich den Fall vor Ort anzusehen um die Lösung zu finden.

Lohnt sich eine Brennstoffzellenheizung in einem Einfamilienhaus

Welche infrastruktur benötie ich um eine Brennstoffzellenheizung für ein EFH instalieren zu können? Ab wann lohnt sich überhaupt für ein EFH eine Brennstoffzellenheizung? Welche Förderungen kann ich beantragen.
Antwort von Gerhard Mayr

Nur mit Zuschuss

BHKW als Alternative zur Nachtspeicherheizung?

Suche eine Alternative zur Elektroheizung. Ich zahle aktuell 265 Euro im Monat - nur für den Strom der Nachtspeicherheizung. Was ist die die beste Alternative? Interessiere mich auch für ein BHKW - ist nur fraglich welche Kosten da entstehen bzw. wie eine Finanzierung möglich ist?
Antwort von JB Heizung Elektro Sanitär

Eine echte Alternative ist da wohl nur die Umstellung auf eine Gasheizung. Hier lägen die Heizkosten dann nur rund bei gut einem Viertel der jetzigen Kosten. Somit bei rund 80.- Euro im Monat. Gerade Vorgestern haben wir eine solche Anlage fertig gestellt. Im Bereich der RWE/ Westnetz gibt es den Gasanschluss zur Zeit für 0.- Euro. Die KFW Bezuschußt solch eine Maßnahme mit 15% (Bei Antragstellung noch in 2018)
Alternativ können Sie das ganze über die KFW auch zu rund 0,9% per Anno bei 100% Auszahlung über 10 Jahre fest über die KFW finanzieren
PS: Die ganze Umstellung hat nur 7 Tage in Anspruch genommen, die Kundin ist restlos begeistert (endlich mal alles richtig warm :-))
Bei Interesse rufen Sie mich an!

Alte Heizung gegen Brennstoffzelle austauschen?

Wir besitzen eine 15 kw. Vaillant Erdgasheizung , Einbau 1983, Abgasverlust lt Schornsteinfegermessung aktuell 4,5! Allerdings ist die Zeitschaltuhr defekt & es gibt angeblich keinen Ersatz. Die Steuerung wird daher derzeit mit dem Symbol "Sonne" betriebenen. Die Heizung schaltet sich aktuell offensichtlich nach dem Zufallsprinzip an & aus. Die Nachheizung des Warmwasserboilers funktioniert wohl noch. Am Kessel ist die Temperaturanzeige permanent jedoch permanent auf Null. Frage: Da die Heizung aufgrund des optimalen Abgasverlustes ( 4,5 ) m.E. mindestens noch so lange noch betriebenen werden könnte, bis der Wärmetauscher defekt ist, Denn tatsächlich ist wohl "nur"an der Steuerung ein Defekt. Ist der Erwerb einer Brennstoffzellenheizung jetzt sinnvoll? Aktuelle Preise sind mir nicht bekannt. Ich bitte um eine ehrliche & objektive Antwort, die nicht darauf ziehlt, unbedingt unbedingt eine neue Heizung verkaufen zu wollen. Ich habe eine Ost -West PV-Anlage mit 8,74 kWp
Antwort von Görtz

Nach 30 Jahren ist ein Heizkessel spätestens zu erneuern. Bei 15 kW Leistung und einer PV-Anlage ist eine Brennstoffzelle Mit Kosten von 35.000 € eher unwirtschaftlich.

Einbau von Absorptionskältemaschine für BHKW

Wir interessieren uns für den nachträglichen Einbau im Rahmen KWKK einer Absorptionskältemaschine bei der erzeugte Wärme des vorhandenen BHKW`s (Baujahr 2016 Typ RMB NeoTower 1236 Leistung 16 KWh) in Kälte umgewandelt wird. Wer kann uns da weiterhelfen? Was müssen wir dabei beachten?
Antwort von Ing. Pless Motor Service

Um detaillierte Aussagen zu machen, muss das Gesamtsystem mit Wärme- und Kälteverbrauch betrachtet werden.
Zur Information vorab empfehle ich den Besuch von Anlagenanbietern von Absorptions- und Adsorptionskältemaschinen im Internet.
Ich kenne eine Anlage wo die thermische Energie des BHKW (20 KWel) -nur- für die Adsorptionskältemaschine (SorTech) genutzt wird.

In jedem Fall sollte eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit Vergleich beider Systeme zur Kompressionskältemaschine erstellt werden, um Festzustellen ob die Rahmenbedingungen für eine wirtschaftliche Nutzung vorliegen.

Brennstoffzelle für Einfamilienhaus: wann rentiert sie sich? Ist hoher Strombedarf nötig?

Ich überlege aktuell in unserem Neubau (EFH 150 qm Wohnfläche) eine Brennstoffzelle zu bauen. Nach den bisherigen Informationen rentiert sich die Brennstoffzelle erst wenn man einen hohen Energiebedarf an Strom hat uns somit viel des erzeugten Stroms selber nutzen kann. Nun die Frage macht denn bei dieser Technik es auch wieder Sinn einen Teil des Hauses auch wieder über Strom zu heizen, indem man z.B. einen Teil des Hauses über Infrarotheizungen betreibt?
Antwort von Schilling Sanitär-Technik GmbH

Energieberater zu Rate ziehen und einen Hersteller, der Erfahrung hat. Stromspeicher hilft ggf. Erzeugung und Bedarf teilweise in Deckung zu bringen. Ohne Gebäudedaten und Umfeld ist eine Aussage kaum richtig möglich.

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