Nano-BHKW: Funktionsweise, Genehmigung und Kosten

Wer eine neue Heizung braucht, sieht sich mittlerweile immer innovativeren Techniken, bei denen die Energieeffizienz und der Umweltschutz im Vordergrund stehen, gegenüber. Darunter fallen auch Blockheizkraftwerke. Für Einfamilienhäuser eignet sich die kleinste Variante: die sogenannten Nano-Blockheizkraftwerke. Diese sind quasi stromerzeugende Heizungen. Was hinter der Heiztechnik steht und welche möglichen Investitionen auf Sie zukommen, erfahren Sie in diesem Ratgeberartikel.

Alles auf einen Blick:

• Nano-Blockheizkraftwerke sind derzeit die kleinsten auf dem Markt erhältlichen Blockheizkraftwerke. Sie werden vor allem zum Beheizen von Einfamilienhäusern genutzt.
• Nano-BHKW können unter anderem mit Gas, Heizöl oder Pellets betrieben werden.
• Statt eines herkömmlichen Motors können auch Brennstoffzellen oder Sterlingmotoren zum Einsatz kommen.
• Vor allem Modelle mit Brennstoffzellen gelten als energieeffizient und umweltschonend.

Was ist ein Nano-Blockheizkraftwerk?

Ein Nano-Blockheizkraftwerk ist eine Heizung, die Strom produzieren kann. Dies funktioniert mithilfe der sogenannten Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Deshalb zählen diese kleinen Blockheizkraftwerke auch zu den KWK-Anlagen.

Diese kleine Blockheizkraftwerk-Art verfügt über eine elektrische Leistung von bis zu 2,5 Kilowatt. Im Bereich der Blockheizkraftwerke (kurz BHKW) sind die Nano-Blockheizkraftwerke die kleinste aller Varianten. Doch ihre Wärme reicht vollkommen aus, um ein Einfamilienhaus zu beheizen. Bei guter Dämmung können mit einem solchen BHKW sogar Zwei- bis Dreifamilienhäuser effizient beheizt werden. Ein Nano-Blockheizkraftwerk ist ein kompaktes Gerät, das Sie recht unproblematisch an Ihr Strom- und Wärmesystem anschließen können.

Wie funktioniert ein Nano-BHKW?

So ein Kleinst-BHKW ist in der Lage, die chemische Energie der Brennstoffe in Wärme und Strom umzuwandeln. Die hauptsächliche Ausrichtung dieser BHKW-Variante ist die Produktion von Wärme. Der dabei erzeugte Strom ist quasi ein willkommenes Nebenprodukt. Die elektrische Leistung des BHKWs reicht jedoch nicht aus, um den gesamten Strombedarf eines Hauses zu decken.

Normalerweise arbeiten die Blockheizkraftwerke mit einem Verbrennungsmotor. Dieser verbrennt den jeweiligen Brennstoff wie beispielsweise Erdgas. Durch die freiwerdende thermische Energie wird eine Turbine angetrieben, die dann Strom erzeugt. Im selben Moment kann diese Energie, also die Abwärme, zum Heizen genutzt werden. Jedoch gibt es inzwischen auch Varianten, die mit einem Sterlingmotor oder mit einer Brennstoffzelle funktionieren. Letztere gilt als umweltfreundliche und sehr effiziente Lösung.

Nano-BHKW, Mikro-BHKW, Mini-BHKW: Was sind die Unterschiede?

Neben der Nano-Variante gibt es noch Mini-BHKW, Mikro-BHKW und Groß-BHKW. Die Unterschiede zwischen den verschiedenen Blockheizkraftwerken sind die Bauform, die verwendete Technik, aber vor allem die elektrische Leistung:

• Nano-BHKW: bis zu 2,5 Kilowatt
• Mikro-BHKW: 2,5 – 20 Kilowatt
• Mini-BHKW: 20 – 50 Kilowatt
• Groß-BHKW: < 50 Kilowatt

Das Mini-BHKW ist unter den kleinen BHKWs das mit der höchsten Leistung. Während sich die Nano-Variante gut für Ein- bis Zweifamilienhäuser eignet, sind größere Anlagen mit einer Leistung über 50 Kilowatt in der Lage, große Einrichtungen wie Hotels, Krankenhäuser oder Schwimmbäder als Heizung und mit produziertem Strom zu versorgen.

Voraussetzungen und Genehmigung

Damit sich ein Miniatur-Blockheizkraftwerk lohnt, müssen einige Kriterien erfüllt sein. Auch für eine Zulassung durch das Bundesamt für Ausfuhrkontrolle muss Ihr BHKW bestimmten Anforderungen genügen. 

Welche Voraussetzungen gibt es für den Betrieb eines Nano-BHKW?

Um eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erreichen, sollte das Nano-BHKW in der Lage sein, möglichst viel elektrische und thermische Energie zu produzieren. Die produzierte Wärme braucht jedoch auch die entsprechenden Abnehmer.

So ist es beispielsweise sinnvoll, einen Pufferspeicher für Warmwasser zu verwenden, in dem die erzeugte Wärme zur Not „zwischenplatziert“ werden kann. Für Mehrfamilienhäuser, in denen es auch in den Sommermonaten einen erhöhten Warmwasserbedarf gibt, eignet sich diese Variante daher besonders gut.

Der Einbau lohnt sich jedoch nur, wenn zuvor bereits eine umfangreiche Dämmung des Gebäudes erfolgt ist.

Wann ist ein BHKW wirtschaftlich?

Die Wirtschaftlichkeit eines Blockheizkraftwerkes ist von der Laufzeit abhängig. Denn je länger diese Heizung läuft, umso schneller amortisiert sie sich. Konkret bedeutet das, je länger Ihr BHKW aufs Jahr gesehen Strom und Wärme abgeben kann, umso höher ist seine Wirtschaftlichkeit.

Wer den Einbau einer BHKW-Anlage plant, sollte die Wärmeproduktion in den Vordergrund stellen. Kleine Blockheizkraftwerke lohnen sich in der Regel erst, wenn sie im Jahr mindestens 5.500 Stunden betrieben werden.

Brauchen Sie eine Genehmigung?

Für BHKW mit einer elektrischen Leistung unter 50 Kilowatt brauchen Sie keine Genehmigung. Die Nano-Variante fällt nicht darunter und ist folglich auch nicht genehmigungspflichtig. Dennoch müssen Sie Ihr BKHW als KWK-Anlage beim Bundesamt für Ausfuhrkontrolle (BAFA) anmelden. Das BAFA stellt für Nano-BHKW, Mikro-BHKW sowie Mini-BHKW ein vereinfachtes und gebührenfreies Online-Zulassungsverfahren zur Verfügung.

Dies können Sie jedoch nur dann nutzen, wenn Ihr BHKW

• sich in der BAFA-Typenliste findet
• fabrikneu ist
• standortmäßig sich nicht neben einem Nah- oder Fernwärmenetz befindet, um das Fernwärmeverdrängungsverbot einzuhalten
• ausschließlich an dem von Ihnen angegebenen Standort betrieben wird
• die einzige KWK-Anlage ist, die an diesem Standort in den letzten 12 Monaten in Dauerbetrieb genommen wurde
• im Jahr der elektronischen Meldung oder im vorhergegangenen Jahr in den Dauerbetrieb genommen wurde
• keine Investitionszuschüsse erhalten hat oder einen Zuschuss aus der sogenannten Kumulierungsliste, die das BAFA veröffentlicht

Genehmigte Blockheizkraftwerke 2021

Unter die genehmigungspflichtigen Blockheizkraftwerke fallen diejenigen mit einer Leistung über 50 Kilowatt.

Bitte beachten Sie, dass die folgenden Zahlen nur die genehmigten Blockheizkraftwerke in Deutschland im Jahr 2021 widerspiegeln und nicht die tatsächliche Anzahl der installierten oder betriebenen Blockheizkraftwerke.

Antriebsarten

Diese kleinen Blockheizkraftwerke können unterschiedliche Antriebe haben. Anhand derer werden sie auch unterschieden. Im Wesentlichen gibt es drei Antriebsvarianten: mit klassischem Verbrennungsmotor, mit Brennstoffzelle und mit Stirlingmotor.

Welche Arten von Nano-Blockheizkraftwerken gibt es?

1. Klassischer Verbrennungsmotor als Antrieb
   Bei dieser BHKW-Variante werden im Motor Gas und Öl verbrannt, sodass eine mechanische Bewegung entsteht. Diese wird an einen Generator weitergeleitet, der wiederum Strom erzeugt. Durch ein Rückgewinnungssystem werden nun die entstehenden Gase in den Heizkreislauf eingespeist.
   
2. Kombination mit Brennstoffzelle
   Verwenden Sie ein BHKW mit einer Brennstoffzelle, arbeitet diese mit einer chemischen Reaktion, um Wärme und gleichzeitig Strom zu erzeugen. Die Reaktion erfolgt durch Wasserstoff und Sauerstoff. Um sie in Gang zu setzen, muss allerdings noch ein Brennstoff hinzugeführt werden. Hierbei handelt es sich meist um Erdgas. Dies wiederum setzt bei den meisten Varianten einen festen Anschluss an das öffentliche Erdgas-Netz voraus. Heizöl oder Pellets kommen auch als Brennstoffe infrage.
   
3. Blockheizkraftwerk mit Stirlingmotor
   Bei dieser Variante erfolgt die Verbrennung nicht im Motor, sondern außerhalb. Das geschieht durch eine Umwandlung von thermischer in elektrische Energie, die wiederum durch den Einsatz von Gas erzeugt wird. In der separaten Kammer bewegen sich nun Kolben, die an einen Generator angeschlossen sind, der Strom erzeugen kann. 

Vor- und Nachteile

Die Vorteile dieses BHKWs liegt in Erzeugung von Energie durch die Kraft-Wärme-Kopplung. Der große Nachteil dieser praktischen Anlagen sind die hohen Preise für das Gerät und das nötige Zubehör.

Welche Vorteile bietet ein Nano-Blockheizkraftwerk?

Die Kleinst-Blockheizkraftwerke haben einen enormen Wirkungsgrad und gelten als überaus effizient. Ebenso können sie den benötigten Wärmebedarf gut decken. Unter bestimmten Umständen erhalten Sie zudem eine finanzielle Förderung, wenn Sie sich für den Einbau eines solchen Blockheizkraftwerkes entscheiden.

Als besonders vorteilhaft wird es zudem angesehen, dass sich in nur einem Vorgang gleichzeitig Wärme und Strom erzeugen lassen, sodass sich die größtmögliche Effizienz ergibt. Selbst bei einem Stromausfall kann das Blockheizkraftwerk weiterhin betrieben werden und sogar weiterhin Strom erzeugen. Ältere Heizsysteme wie beispielsweise eine Erdgasheizung lassen sich problemlos in ein Kleinst-BHKW umrüsten.

Welche Nachteile gibt es?

Einer der größten Nachteile eines solchen Blockheizkraftwerkes besteht in den enormen Kosten. So müssen Sie für ein BHKW mit einer Leistung von maximal 2,5 Kilowatt für ein Einfamilienhaus mit Preisen zwischen 20.000 und 25.000 Euro für die Anschaffung sowie die Installation rechnen. Möchten Sie das ganze System noch mit einem Pufferspeicher kombinieren, kommen nochmals ca. 10.000 Euro hinzu. Des Weiteren fallen hohe Wartungskosten an.

Die Vor- und Nachteile auf einen Blick

Hersteller und Kosten

Wie bereits erwähnt, ist die Anschaffung eines solchen BHKWs mit hohen Kosten verbunden. Allerdings lassen sich die Anschaffungskosten durch die Inanspruchnahme verschiedener Förderungsmöglichkeiten reduzieren. Bekannte Hersteller sind zum Beispiel Bosch, Vaillant oder Viessmann.

Welche Hersteller gibt es für Nano-Blockheizkraftwerke?

Inzwischen gibt es einige Hersteller, die sich der Produktion von Kleinst-Blockheizkraftwerken angenommen haben. Allerdings werden diese bislang nur in sehr geringen Stückzahlen produziert, was aufgrund der hohen Nachfrage und der Produktknappheit also automatisch zu hohen Kosten führt.

Einige der bekanntesten Hersteller für Nano-Blockheizkraftwerke sind:

• Viessmann
• ENE-FARM
• Vaillant
• Bosch
• BDR Thermea
• SenerTec
• RMB/ENER-G
• Yanmar
• Intelli
• Elcore

Außerdem gibt es viele kleinere Hersteller und Start-ups, die sich auf die Herstellung von Nano-Blockheizkraftwerken spezialisiert haben. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Verfügbarkeit der Anlagen je nach Land und Region unterschiedlich sein kann

Was kostet ein Nano-Blockheizkraftwerk?

Mit welchen Preisen Sie für Blockheizkraftwerk kalkulieren sollten, richtet sich unter anderem nach der Antriebsart. So kosten Varianten mit einem klassischen Verbrennungsmotor rund 10.000 bis 15.000 Euro für ein Einfamilienhaus. Möchten Sie jedoch auf eine Brennstoffzelle zurückgreifen, beginnen die Installations- und Anschaffungskosten erst bei ca. 20.000 bis 25.000 Euro.

Soll zusätzlich ein Pufferspeicher eingebaut werden, kommen weitere Kosten von bis zu 10.000 Euro hinzu.

Welche Förderprogramme werden für Nano-BHKWs angeboten?

Sie können grundsätzlich eine Förderung beim BAFA (Bundesamt für Wirtschaft- und Ausfuhrkontrolle) oder bei der KfW (Kreditbank für Wiederaufbau) beantragen, um die hohen Preise etwas auszugleichen. Welche Einrichtung für Sie relevant ist, richtet sich nach dem individuellen Vorhaben. Das BAFA bietet beispielsweise einen speziellen KWK-Zuschuss. Die KfW bietet Förderkredite für Anlagen, die zur Einsparung von Energie und Treibhausgasen beitragen. Neben der BAFA-Förderung und der KfW-Förderung bieten einige Bundesländer oder Kommunen eigene Förderungen. Die Förderbedingungen und -höhen können je nach Region unterschiedlich sein.

Außerdem gibt es auch die Möglichkeit, die Förderung indirekt zu erhalten, und zwar im Rahmen eines Steuerbonus, der für Sanierungen gezahlt wird.

Voraussetzung, um Förderungen zu erhalten, ist die Zulassung Ihres BHKWs durch das BAFA.

Fazit

Die Nano-Blockheizkraftwerke gelten als eine der effizientesten und umweltschonendsten Heizungsarten. Sie basieren auf der Kraft-Wärme-Kopplungs-Technologie. Diese Miniatur-Blockheizkraftwerke produzieren nicht nur Wärme, sondern auch Strom und können somit zur Eigenversorgung genutzt werden. Durch den hohen Wirkungsgrad tragen sie zur Energieeffizienz und zur Reduzierung des CO₂-Ausstoßes bei. Allerdings sind Nano-Blockheizkraftwerke derzeit noch vergleichsweise teuer in der Anschaffung und Installation. Zudem müssen sie regelmäßig gewartet werden, um einen zuverlässigen und effizienten Betrieb sicherzustellen. Auch die Verfügbarkeit von Fördermitteln kann je nach Region und Land unterschiedlich sein.