Der Traum, sein Haus mit Wärme und Strom aus einem kleinen Blockheizkraftwerk (BHKW) selbst versorgen zu können, dürfte ab nächstem Jahr mit verschiedenen innovativen Technologien möglich werden. Dieser Trend zeigte sich auf der von BHKW-Consult veranstalteten BHKW-Jahreskonferenz Anfang April in Fürth.
Derzeit dominieren im Bereich der BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung unter 10 kW noch Verbrennungsmotoren. Marktführer mit nahezu 12.000 produzierten Modulen ist hierbei der ‚Dachs‘, ein Einzylinder-Motor mit einer elektrischen Leistung von knapp über 5 kW (thermisch: rund 12 kW). Rund 55 % der im Jahre 2004 von SenerTec (Schweinfurt) produzierten 2.300 Module wurden im Ein- und Zweifamilienhaus installiert.
Ursache für den Zuwachs in diesem Marktsegment ist der Zuschlag von 5,11 Cent/kWh der nach dem KWK-Gesetz für den KWK-Strom bezahlt wird, der in das Netz der allgemeinen Versorgung eingespeist wird. Der derzeit wohl kleinste stationäre Verbrennungsmotor mit einer elektrischen Leistung von 1 kW (thermisch: 3,25 kW) ist der Honda-Motor. Seit 2003 ist dieses Aggregat in Japan erhältlich. Zwar erhielt dieses Mini-BHKW-Modul im Jahre 2004 bereits den Innovationspreis der Deutschen Gaswirtschaft, wird voraussichtlich aber erst Ende 2006 in Deutschland erhältlich sein.
Bereits im November 2005 will das Unternehmen Otag (Olsberg) mit seinem Dampfmotor Lion den Markteintritt realisieren. Die erd- oder flüssiggasbetriebene Anlage arbeitet nach dem Dampfprinzip und generiert über eine Freikolben-Wechselrichter-Einheit Strom. Die elektrische Leistung beträgt 0,2 bis 3 kW bei einer thermischen Leistung von 2 bis 16 kW.
Nach Herstellerangaben zeichnet sich das Gerät mit rund 42 dB durch ein geringes Geräuschniveau aus. Seit Oktober 2004 ist eine Anlage mit Holzpelletsbefeuerung im Probebetrieb. Ab Ende 2006 sollen pelletsbetriebene Anlagen vertrieben werden. Das Unternehmen Enginion (Berlin) kündigte an, im Jahre 2007 mit der SteamCell auf den Markt zu kommen. Derzeit beginnt die Feldtestphase. Bei der SteamCell wird eine kleine Wassermenge verdampft und damit entweder direkt Wärme oder über einen Motorexpander Strom erzeugt. Relativ unabhängig voneinander kann das Modul eine elektrische Leistung von 0,5 bis 4,6 kW sowie eine thermische Leistung von 2 bis 25 kW zur Verfügung stellen.
Nahezu vibrationsfrei verrichtet der Kleinst-Stirlingmotor des neuseeländischen Herstellers Whispertech seine Arbeit. Noch in diesem Jahr werden 1.000 Module für den britischen Markt produziert. Weitere 80.000 Aggregate wurden von dem zweitgrößten britischen Gasversorger Powergen für die nächsten vier Jahre bestellt. Der Vierzylinder-Stirlingmotor weist eine elektrische Leistung von 1 kW sowie eine thermische Leistung von 13,5 kW auf. Die vier Zylinder sind im Kreis angeordnet und übertragen ihre Kraft auf eine kreisrunde Scheibe (Wobble Yoke). Aufgrund einer Phasenverschiebung von je 90° zwischen den einzelnen Zylindern wird die axiale Zylinderkraft in eine radiale Bewegung und mittels Generator in Elektrizität umgewandelt. Die mit 50x60x85 cm Abmessung und 138 kg Gewicht sehr kompakten Anlagen sollen in Großbritannien zum Preis von 4.500 € verkauft werden.
Das Anwendungspotential für die kleinen Stirlingmotoren scheint immens zu sein: allein in Europa werden rund 6 Mio. Heizungsanlagen jedes Jahr installiert - weltweit sind es sogar mehr als 10 Mio. Aufgrund der kontinuierlichen Verbrennung ist das Aggregat - wie der Name Whispergen schon impliziert - sehr leise und weist eine Gesamteffizienz von über 90 % auf. Für Deutschland rechnet Whispertech mit einer Markteinführung des Mini-Stirlingmotors bis zum Sommer 2006.
Dagegen ist mit einer kommerziellen Markteinführung der Brennstoffzelle im kleinen Leistungsbereich frühestens im Jahre 2009/2010 zu rechnen. Im Rahmen der Hannover Messe hat das Unternehmen Sulzer Hexis sein neues Modul seiner Hochtemperatur-Mini-Brennstoffzelle vorgestellt. Weitere Hersteller wie Vaillant (mit Plug Power), Viessmann, Buderus (mit RWE und Idatech) sowie EFC präsentieren sich mit Niedertemperatur-Brennstoffzellen im Leistungssegment zwischen 2 kW und 5 kW. Jedoch befinden sich all diese Produkte in einem relativ frühen Entwicklungsstadium oder in der Feldtestphase und weisen noch erhebliche Probleme auf. So beträgt etwa die Verfügbarkeit der in der Firmenzentrale der MVV Energie, Mannheim, installierten PEM-Brennstoffzelle von Vaillant lediglich 63 %.
Teilweise bedarf es beim Einbau von Stirlingmotoren und Brennstoffzellen erheblicher Aufwendungen bei der Anpassung des hydraulischen Heizsystems, da die Vor- und Rücklauftemperaturen deutlich unter den technischen Spezifikationen konventioneller Heizsysteme einzuordnen sind. Die positiven Entwicklungen bei Mini-BHKW-Anlagen wurden nachhaltig geprägt durch die positiven Signale des KWK-Gesetzes. Diese Sonderregelung für kleine KWK-Anlagen läuft jedoch zum 31.12.2005 aus und würde in diesem Bereich zu einem Markteinbruch führen. Es bleibt daher zu hoffen, daß die Sonderregelung über das Jahr 2005 hinaus fortgeführt wird.
