Kraft-Wärme-Kopplung – ein Ersatz für Wärmedämmung?
Alle Zeigefinger auf China?
Dieser Artikel lädt ein, Ansichten über die chinesischen CO2-Emissionen sowie über unsere Beiträge zum Klimaschutz zu überdenken.
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Quecksilber-Hysterie
Der aktuelle Film "Bulb Fiction" über Energiesparlampen betreibt Panikmache – ein Artikel über Quecksilber in Lampen und eine Kritik des Films klären die Fakten.
Autor: Dr. Rüdiger Paschotta
Man könnte meinen, dass die Errichtung eines Mikro-Blockheizkraftwerks für ein Einfamilienhaus eine gute und kostengünstige Alternative zu einem Vollwärmeschutz ist. Eine genauere Betrachtung zeigt aber, dass dies in aller Regel nicht der Fall ist.
Es könnte der Traum so mancher Architekten sein: Ich verzichte beim Altbau auf jede Wärmedämmung, akzeptiere also einen hohen Wärmebedarf, und decke diesen mit einem kleinen Blockheizkraftwerk (BHKW). Dann nutze ich doch eine hoch effiziente Technik, und ich muss mich nicht mit Wärmedämmung befassen! Macht im Heizkeller, was ihr wollt, und lasst mich bei der Gebäudehülle unbehelligt! Ist das nicht eine besonders kluge Art der energetischen Sanierung?
Auf den ersten Blick mag diese Lösung einigen Charme haben. Die Investitionskosten sind zwar viel höher als die für einen neuen Heizkessel (selbst mit Ergänzung durch eine thermische Solaranlage), aber immer noch meist deutlich tiefer als die für einen Vollwärmeschutz (eine umfassende Wärmedämmung) der Gebäudehülle. Die vom Mikro-BHKW erzeugte elektrische Energie übersteigt den Eigenbedarf dann bei weitem; der Überschuss wird verkauft – womöglich mit staatlich garantierter Förderung. Hersteller von geeigneten Anlagen präsentieren Rechenbeispiele, mit denen dann z. B. 1000 bis 2000 Euro pro Jahr an Betriebskosten eingespart werden, weil der Erlös der Stromeinspeisung deutlich höher ist als die Mehrkosten z. B. beim Erdgas. Das ist grob vergleichbar mit den Einsparungen durch eine Wärmedämmung, trotz der niedrigeren Installationskosten. Also doch eine bessere Lösung, oder?
Nein, durchaus nicht, denn die gemachten Annahmen stimmen teils nicht – vor allem nicht die impliziten (nicht ausdrücklich genannten) Annahmen:
- Dass die Wartungskosten oft sehr optimistisch angesetzt werden (realistisch vielleicht für die ersten drei Betriebsjahre), ist noch zu verschmerzen.
- Bedenklicher ist, dass die Lebensdauer eines BHKW niemals mit der einer Wärmedämmung mithalten kann: In 30 Jahren braucht man vermutlich zwei bis drei BHKWs (wenn diese gut gebaut sind), während ein Vollwärmeschutz locker wesentlich länger hält. Somit sind die Investitionskosten der BHKW-Lösung über 30 Jahre voraussichtlich sogar erheblich höher: unter Umständen über 100 000 € schon für ein Einfamilienhaus, entsprechend mehr als 3000 € pro Betriebsjahr. Das ließe sich wohl selbst bei exzellenter Energieeffizienz der Anlage niemals amortisieren.
- Wenn die Fenster des Altbaus zunächst die alten bleiben, müssen sie früher oder später doch ersetzt werden. Also kann zumindest ein Teil der zunächst vermiedenen Sanierungskosten ein paar Jahre später doch noch anfallen.
- Vor allem aber wird oft einfach angenommen, die Energiepreise blieben in etwa unverändert – und zwar nicht für drei Jahre, sondern für die gesamte Lebensdauer einer Anlage von vielleicht 15 Jahren! Das ist natürlich völlig blauäugig. Der Ölpreis wird mit größter Wahrscheinlichkeit innerhalb von weniger als 15 Jahren massiv ansteigen, und der Gaspreis wird folgen, da hier eine direkte Konkurrenz besteht. Natürlich wird auch der Strom teurer werden, so dass die Stromerzeugung im BHKW höhere Erlöse bringt. Voraussichtlich werden die Strompreise jedoch viel moderater steigen als die der fossilen Energieträger, da es für die Stromerzeugung viel mehr Ausweichmöglichkeiten gibt (z. B Windenergie) und der Kostenanteil des Brennstoffs weniger hoch ist.
Somit ist die wirtschaftliche Seite dieser Argumentation äußerst fragwürdig, zumindest wenn man mehr als wenige Jahre voraus denkt. Hinzu kommt noch, dass der Wohnkomfort eines Hauses mit Wärmedämmung und neuen Fenstern wesentlich höher ist. Wenn gleichzeitig noch eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung eingebaut wird (kostengünstig unter der Außen-Wärmedämmung!), steigt bei guter Ausführung der Komfort weiter, mit nochmals gesenktem Energieaufwand.
Wie sieht es nun aber für die energetische Effizienz der BHKW-Lösung aus, verglichen mit besserer Wärmedämmung? Nehmen wird z. B. eher optimistisch an, dass ein kleines BHKW einen Wirkungsgrad von 25 % elektrisch und 65 % thermisch hat. Nehmen wir an, dass der damit erzeugte Strom sonst von einem Gaskraftwerk mit 50 % Wirkungsgrad (also ohne Abwärmenutzung) erzeugt würde. Wir können dem BHKW also für die erzeugte Strommenge eine “Gutschrift” in doppelter Höhe der Stromerzeugung geben. (Der Vergleich mit ineffizienteren alten Kraftwerken wäre für das BHKW günstiger, aber unfair, da Neuanlagen mit Neuanlagen verglichen werden müssen.) Ausgehend von 100 % Wärmebedarf des ungedämmten Hauses braucht das BHKW 100 % / 0,65 = 154 % in Form von Gas, erzeugt damit aber noch 38.5 % Strom, den wir als verdoppelte Gutschrift mit 77 % anrechnen. Der gesamte Gasverbrauch für 100 % Heizwärme ist also effektiv 154 % − 77 % = 77 % des Wärmebedarfs. Man liegt so also einerseits deutlich besser als dasselbe Haus mit einem gewöhnlichen Heizkessel (der bei ca. 110 % läge), aber auch viel schlechter als ein gründlich energiesaniertes Haus, welches (wie von Autor an seinem Haus demonstriert) nur noch knapp 30 % des ursprünglichen Gasverbrauchs hat – also effektiv weitaus weniger verbraucht als dasselbe Haus ungedämmt und mit BHKW.
Er wird deutlich, dass Kraft-Wärme-Kopplung zwar durchaus eine effizientere Methode sein kann, bestimmte wirklich gebrauchte Wärme- und Strommengen zu erzeugen. Beispielsweise wird auch ein gut wärmegedämmtes Zehn-Familien-Haus einige Dutzend Kilowatt Heizleistung benötigen, und dann ist ein kleines Blockheizkraftwerk durchaus eine vernünftige Lösung. Jedoch ist sie kein geeigneter Ersatz für die Verschwendung von Heizwärme z. B. in ungedämmten Häusern. Dies gilt wie gezeigt sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht. Es bleibt aber der Vorteil des Architekten: Er muss sich nicht mit Wärmedämmung herumschlagen, und die Probleme mit aus dem Ruder laufenden Energiekosten und dem teuren Ersatz der Anlagen z. B. alle 10 Jahre treffen ihn ja nicht!