Blockheizkraftwerke
Kraft-Wärme-Kopplung
Blockheizkraftwerke (BHKW) nutzen das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Bei der Produktion von Strom entsteht in großen Kraftwerken Abwärme, die durch die Einspeisung in Nah- oder Fernwärmenetze für Heizzwecke genutzt werden kann, was eine Brennstoffeinsparung von bis zu einem Drittel der Primärenergie ermöglicht. Durch den verringerten Brennstoffbedarf für die gleichzeitige Strom- und Wärmebereitstellung werden die Schadstoffemissionen stark reduziert.
Das Grundprinzip, die Erzeugung mechanischer Energie, die meistens in einem Generator in elektrische Energie umgewandelt wird, und nutzbarer thermischer Energie (Wärme) miteinander zu koppeln, nutzen auch Blockheizkraftwerke. Diese kompakten kleinen Kraftwerke werden aus verschiedenen Modulen wie einem Motor, Generator, und Wärmetauscher in einem schallgedämmten Gehäuse zu einem Block zusammengefasst. Die kleinen KWK- Anlagen werden für die Versorgung von Gewerbebetrieben, Bürogebäuden, Wohnblöcken und auch für Kinos eingesetzt.
Blockheizkraftwerke auf der Basis von Gas- oder Dieselmotoren oder Gasturbinen erzeugen elektrische Leistungen von wenigen hundert Kilowatt oder einigen Megawatt. Noch kleiner ausgelegt sind Mikro-Blockheizkraftwerke, die auf Gasmotoren, Stirlingmotoren (Wärmekraftmaschinen) oder Brennstoffzellen basieren und beispielsweise nur einzelne Wohnhäuser mit Heizwärme versorgen.
Die Stromkennzahl, der elektrische Wirkungsgrad und der Gesamtwirkungsgrad einer KWK-Anlage sind jeweils von der eingesetzten Technik wie z. B. Dampfturbine, Gasturbine, Gas- und Dampfturbine, Verbrennungsmotor, Dampfmotor, Stirlingmotor, ORC-Anlage oder Brennstoffzelle abhängig. Die Höhe der erzielbaren Primärenergieeinsparungen gegenüber der getrennten Strom- und Wärmeerzeugung ist von der Ausprägung der KWK-Anlage (Größe, Brennstoff, Stromkennzahl) sowie der Referenzsysteme der getrennten Strom- und Wärmeerzeugung abhängig.
Anpassung an den Strom- und Wärmebedarf
Eine Grundproblematik der Kraft-Wärme-Kopplung ist, dass mitunter ein größerer Strom- als Wärmebedarf oder umgekehrt ein größerer Wärme- als Strombedarf besteht. Bei stromgeführten Betrieben, zu denen auch Filmtheater gehören, wird die Leistung der Anlage nach dem Bedarf an elektrischer Leistung bestimmt und die anfallende Wärme soweit möglich genutzt. Gibt es keine weiteren Abnehmer für die verbleibende Wärme, wird diese zeitweise in die Umwelt abgegeben.
