Abwärme zum Heizen nutzen statt wegwerfen: Ein BHKW kommt mit rund einem Viertel weniger Brennstoff aus — wenn die Wärme gebraucht wird.
Ein Kraftwerk gibt rund die Hälfte seiner Energie als Abwärme ab. Zum Antreiben taugt sie nicht mehr, zum Heizen aber sehr wohl.
Wer beides am selben Ort nutzt, betreibt Kraft-Wärme-Kopplung.
Bewerten lässt sich die Kopplung nur mit Zahlen.
Beide Wege liefern dieselbe Menge Strom und Wärme; die Balken zeigen, wie viel Brennstoff jeder Weg dafür braucht. Angenommen sind: Kraftwerk η = 45 %, Heizkessel η = 90 %, BHKW ηel = 35 % und ηtherm = 55 %. Verändere Strom- und Wärmebedarf.
31 % der Primärenergie werden mit Kraft-Wärme-Kopplung eingespart. Ohne Wärmebedarf lohnt sich die Kopplung nicht.
Halte fest: Wichtig ist der Fall ganz links am unteren Regler: Ohne Wärmebedarf schrumpft der Vorteil auf null, weil der elektrische Wirkungsgrad eines BHKW schlechter ist als der eines großen Kraftwerks. Die Kopplung gewinnt nur, wenn die Wärme wirklich abgenommen wird.
Grenzen physikalisch begründeter Entscheidungen:
Die Physik liefert Zahlen, aber keine Wertung
Berechenbar: Wie viel Brennstoff jeder Weg braucht, ist eindeutig bestimmbar.
Ökonomisch: Anschaffungskosten, Brennstoffpreise, Lebensdauer und Wartung entscheiden, ob sich der Bau lohnt.
Gesellschaftlich: Lärm, Platzbedarf und 20 Jahre Bindung an Erdgas sind eine Abwägung, keine Rechnung.
Eine Schule prüft den Einbau eines BHKW. Nimm begründet Stellung und stütze deine Wertung auf Zahlen aus dem Applet.
Physikalisch klar: Bei einem Gebäude mit hohem, ganzjährigem Wärmebedarf spart die Kopplung rund ein Viertel bis ein Drittel des Brennstoffs — und damit auch entsprechend CO₂. Der Gesamtnutzungsgrad steigt von etwa 45 % auf etwa 90 %.
Einschränkungen, die man mitdenken muss: Im Sommer fällt der Wärmebedarf einer Schule fast weg, dann läuft das BHKW nur wenige Stunden. Ferienzeiten senken den Nutzen zusätzlich. Ein BHKW verbrennt weiterhin fossiles Erdgas — es macht die vorhandene Technik effizienter, ersetzt sie aber nicht durch eine emissionsfreie.
Fazit-Beispiel: Sinnvoll bei hohem, gleichmäßigem Wärmebedarf (Schwimmbad, Krankenhaus, Wohnblock) und als Übergangslösung. Bei einer Schule mit Sommerpause und geplanter Wärmepumpe kann die Entscheidung anders ausfallen — und das ist dann keine physikalische, sondern eine Abwägung von Kosten, Zeithorizont und Klimazielen.
Die 90 % des BHKW zählen Strom und Wärme zusammen. Elektrisch sind es nur etwa 35 %.
Die Kopplung nutzt die Abwärme weiter, statt sie wegzuwerfen. In Arbeit verwandelt werden weiterhin höchstens \( 1-\tfrac{T_k}{T_h} \).
Strom lässt sich weit transportieren, Wärme kaum. Ein BHKW gehört dorthin, wo geheizt wird.