Blockheizkraftwerke arbeiten nach dem Prinzip der Kraft - Wärme - Kopplung. Das besagt nichts anderes, als dass zwei Maschinen miteinander gekoppelt sind. Die eine Maschine stellt eine Drehbewegung und Wärme zur Verfügung, die andere wandelt die Drehbewegung in elektrischer Energie um.
Das BHKW besteht aus einem herkömmlichen Dieselmotor (Industriemotor), der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Während Kfz-Motoren die Abwärme ungenutzt an die Umwelt abgeben, wird sie beim BHKW mittels eines Wärmetauschers in Nutzenergie verwandelt.
Da sich die Strom- und Wärmeverbraucher in unmittelbarer Nähe zum Kraftwerk befinden, fallen so gut wie keine Übertragungsverluste an. Die eingesetzte Primärenergie kann bis zu 90% genutzt werden. (ca. 30% Strom, 60% Wärme)
Bei herkömmlichen Kraftwerken beträgt der Anteil der nutzbaren Energie (Strom) max. 32%. Zwei Drittel der eingesetzten Primärenergie entweichen ungenutzt durch Kühltürme.
Gerade diese Verluste gibt es beim BHKW nicht. Die Wärme, die bei der Stromerzeugung am wassergekühlten Generator, am Motor und am Abgas-Wärmetauscher entsteht, kann sofort der Heizungs- und Warmwasserversorgung zur Verfügung gestellt werden. Die erzeugte elektrische Energie wird entweder ins öffentliche Netz eingespeist, oder selbst verbraucht. Je nachdem, was günstiger ist.
Durch diese Maßnahme werden die häuslichen Energiekosten erheblich gesenkt.
In Sachen Ökonomie sind moderne Blockheizkraftwerke regelrechte Wirtschaftswunder. Die Rentabilität ist geradezu unglaublich: Lange Lebensdauer, hoher Wirkungsgrad und wartungsarmer Betrieb sorgen für eine Amortisation oft schon nach wenigen Jahren.
Hier gibt es konkrete Zahlen.
Ein BHKW wird nicht sofort im Ganzen erfasst. Zum Verständnis wird es daher in wichtige Module zerlegt. Die einzelnen Module lassen sich noch weiter unterteilen. Das ist aber zum Verständnis nicht nötig. Jedes Modul hat seine Aufgabe. Jedes Aufgabe sollte verstanden werden.
Der Rahmen trägt die Komponenten des BHKW. An geeigneter Stelle sind Schwingungsdämpfer eingebaut, die die Motorschwingungen abfedern. Er besteht aus einer Art Tisch, der aus Vierkantrohren geschweißt ist. Auf diesem Tisch ist ein Rahmen, der ebenfalls aus Vierkantrohren geschweißt ist. Diese beiden Konstruktionen sind über vier Schwingungsdämpfer miteinander verbunden. Der obere Tisch trägt Motor und Generator.
Der Motor ist im Normalfall ein Verbrennungsmotor, ähnlich wie er auch im PKW vorkommt, jedoch in Industriequalität. Seine Aufgabe ist zweifach. Er führt an der Welle eine Drehbewegung aus. Die Zweite ist eigentlich gar keine Aufgabe sondern eine Begleiterscheinung. Es handelt sich um die beim Verbrennungsprozess entstehende Wärme. Diese wird vom Verbrennungsmotor abgegeben.
Der Generator ist der stromerzeugende Teil im BHKW. Wenn an seiner Welle eine Drehbewegung ausgeführt wird, liefert er an seinen Klemmen einen elektrischen Strom. Darüber hinaus liefert er einen geringen Anteil an Wärme.
Der elektrische Teil umfasst die ganze Verkabelung. Für alle Leitungen sind Schaltpläne vorhanden.
Zum einen ist da die Verkabelung des Generators mit dem Netz. Dabei steht die Übertragung des elektrischen Energie im Vordergrund.
Anlasser, Vorglühanlage und Stoppmagnet des Verbrennungsmotors müssen verdrahtet werden. Das Ziel ist hierbei das Starten und Stoppen des Motors.
Die Regelung muss mit den Aktoren und Sensoren verbunden werden. Über diese Leitungen werden Informationen zur Überwachung und Regelung geschickt.
Der elektronische Teil umfasst die Regelung des gesamten BHKW und die Auswertung der Sensoren. Die Aufgabe besteht darin, korrigierend auf den Verbrennungsmotor einzugreifen und ihn im Notfall abzuschalten.
Unter Wärmenutzung verstehen wir die Bereitstellung und Beförderung der gesamten Wärmeenergie. Mit Pumpen und Wärmetauschern wird die Wärme über Rohre und Schläuche vom Verbrennungsmotor zur Zentralheizung befördert.