Strom und Wärme hausgemacht

ENERGIEVERSORGUNG Die Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt in Mini-Kraftwerken gleichzeitig Energie und heizt das Haus – und ökologisch ist sie auch

Morgens, 7.30 Uhr. Das Gebäude der Zukunft weckt mit sanfter mechanischer Stimme. Es legt dem Wetter gerechte Kleidung aus dem Schrank heraus, Roboterarme braten ein Spiegelei. Was auch immer es können soll, eines bedarf das Gebäude der Zukunft dabei: Energie. Und die kann es heute schon selbst erzeugen – mit Mikro-Blockheizkraftwerken (BHKW). Die sind etwa so groß wie eine Waschmaschine, können ein Ein- oder Mehrfamilienhaus mit Wärme versorgen – und Strom erzeugen.

Bei der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) können verschiedene Techniken zum Einsatz kommen. Oft werden Gasturbinen oder – in kleinen Anlagen – Stirling-Motoren benutzt. Einige Modelle verwenden Brennstoffzellen, die mit Wasserstoff arbeiten. Gängig ist auch die KWK mit Verbrennungsmotor: Dabei wird ein Brennstoff, zum Beispiel Diesel, wie im Motor eines PKW mit Luft verbrannt. Die Wärmeausdehnung, die dadurch entsteht, treibt einen Kolben an, dessen Bewegung wiederum über einen Generator Strom erzeugt. Die KWK nutzt dann die Abwärme, die beim Verbrennen entsteht, zum Heizen. In heimischen Anlagen wird in der Regel Wasser erhitzt und im Gebäude verteilt.

So soll mit einer bestimmten Menge Ressourcen die größtmögliche Wirkung erzielt werden. Wenn Strom und Wärme vor Ort direkt genutzt werden, kann man bis zu 90 Prozent der Energie des Brennstoffs verwenden. Konventionelle Kraftwerke erreichen in der Regel einen Wirkungsgrad von 30 bis 50 Prozent.

Effizient nur theoretisch

Eine derart hohe Effizienz erreicht die KWK aber nur in der Theorie. Die meisten Anlagen in Ein- oder Mehrfamilienhäusern funktionieren wärmegeführt: Sie laufen immer dann, wenn Wärme benötigt wird, und produzieren auch nur dann Strom – im Sommer also beides recht wenig. Dann muss der Strom aus dem Netz kommen. Oder man nutzt das BHKW bei niedrigerem Wirkungsgrad und lässt die Wärme verpuffen.

Wenn man im Winter sehr viel heizt und deutlich mehr Strom erzeugt, als man benötigt, ist das kein Problem: Die Energie wird in das öffentliche Netz gespeist und der dem Betreiber des BHKW entsprechend vergütet. Eine neue Anlage für Einfamilienhäuser kostet inklusive Installation, Speicher und Zähler etwa 20.000 bis 23.000 Euro. Dafür spart man sich die Heizung und zahlt für den Strom etwa elf Cent pro Kilowattstunde – der durchschnittliche Preis liegt derzeit bei 28 Cent pro Kilowattstunde.

Wirtschaftlich rechnen sich kleine KWK-Anlagen trotzdem nur, wenn sie von Anfang an in die energetische Gebäudesanierung eines Neubaus eingeplant werden, um die Energiesparverordnung zu erfüllen und so Zuschüsse oder günstigere Kredite ermöglichen. Ökologisch aber rechnen sich der geringe CO₂-Ausstoß und der niedrige Verbrauch von Brennstoffen.

Manche Forscher sehen die KWK nur als Übergangstechnologie, da sie die Rohstoffe zwar effizient einsetzt, aber eben noch zu einem großen Teil fossile Brennstoffe. Insgesamt findet die KWK unter Wissenschaftlern viel Zuspruch. Auch die Politik ist sich über die grobe Richtung einig: Im Sommer 2012 verabschiedete die schwarz-gelbe Mehrheit im Bund ein Gesetz zur stärkeren KWK-Subventionierung. Die Opposition stimmte nicht zu – weil es ihr nicht weit genug ging.  MORITZ KOHL