BHKW mit Nachverstromung: Was das ist und wann es sich lohnt
Nachverstromung heißt, aus der Abwärme deines BHKW zusätzlichen Strom zu gewinnen, statt sie ungenutzt zu verlieren. Am häufigsten passiert das über ein ORC-Modul, das die heißen Abgase in weitere Kilowattstunden Strom umwandelt.
Ein BHKW setzt nur einen Teil des eingesetzten Brennstoffs (Erdgas, Biogas) in Strom um — grob ein gutes Drittel. Der große Rest verlässt den Motor als Wärme: als heißes Abgas und als warmes Kühlwasser. Nachverstromung fängt einen Teil dieser Abwärme ab und macht daraus zusätzlichen Strom. Das BHKW selbst bleibt unverändert; die Nachverstromung ist ein nachgeschalteter Zusatzkreislauf, der sonst verlorene Energie erntet.
Das gängigste Verfahren ist der ORC-Prozess (Organic Rankine Cycle). Statt Wasserdampf nutzt er ein organisches Arbeitsmittel, das schon bei deutlich niedrigeren Temperaturen verdampft als Wasser. Die heißen BHKW-Abgase verdampfen dieses Medium, der Dampf treibt eine Turbine mit Generator an, danach wird das Medium abgekühlt, verflüssigt und läuft im Kreis. So lässt sich Abwärme in einen Strom-Ertrag umsetzen, der für eine klassische Dampfturbine zu niedrigtemperaturig wäre. Für größere Anlagen kommt alternativ ein echter Wasserdampf-Prozess mit Dampfturbine infrage.
Die Schlüsselfrage ist: Wird deine Abwärme ohnehin gebraucht? Wenn du einen Wärmeabnehmer hast, der die Wärme das ganze Jahr über abnimmt (Nahwärmenetz, Trocknung, Prozesswärme), ist Wärme direkt verkaufen meist wertvoller als daraus mit Verlust Strom zu machen. Nachverstromung rechnet sich vor allem dort, wo Abwärme sonst weggekühlt würde — etwa bei Anlagen ohne ausreichenden Wärmebedarf, mit starkem Sommer-Überschuss oder in reiner Stromvermarktung. Kurz: Nachverstromung ist die Antwort auf überschüssige Wärme, kein Ersatz für einen guten Wärmeverkauf.
Der Zusatzstrom liegt in der Größenordnung von einigen Prozent der elektrischen BHKW-Leistung — abhängig von Abgastemperatur, Abgasmenge und wie viel Wärme wirklich frei ist. Aus einem verlustfreien 'Gratis-Strom' wird das aber nicht: Ein ORC-Modul ist eine Investition, braucht Platz, Wartung und einen kühlen Rücklauf. Belastbar wird die Aussage erst mit den echten Betriebsdaten deiner Anlage (Volllaststunden, Abgaswerte, freie Wärme). Ohne diese Messwerte ist jede Ertragszahl geraten — deshalb geben wir hier bewusst keine Pauschal-Rendite an.
Achtung bei Biogas-Anlagen: 'Nachverstromung' wird manchmal verwechselt mit der flexiblen Fahrweise (Flexibilisierung), bei der man gespeichertes Gas gezielt dann verstromt, wenn der Strompreis hoch ist. Das ist ein anderer Hebel — hier geht es um den Zeitpunkt der Verstromung, nicht um Abwärme-Rückgewinnung. Beide lassen sich kombinieren, verfolgen aber unterschiedliche Ziele: ORC erntet Abwärme, flexible Fahrweise erntet günstige Marktstunden.
Prüfe drei Dinge, bevor du in Nachverstromung investierst: (1) Wie viel Abwärme bleibt nach dem Wärmeverkauf tatsächlich übrig, und über wie viele Stunden im Jahr? (2) Wie heiß und wie konstant sind deine Abgase — ORC braucht ein stabiles Temperaturniveau. (3) Gibt es eine Senke für die Restwärme des ORC-Prozesses (Kühlung)? Erst wenn diese drei Punkte sitzen, lohnt eine belastbare Wirtschaftlichkeitsrechnung mit deinen realen Lastgang-Daten.
Nachverstromung bedeutet, aus der Wärme deines BHKW, die du sonst nicht nutzen kannst, zusätzlichen Strom zu erzeugen. Ein Gas- oder Biogas-BHKW gibt neben dem elektrischen Strom vor allem Wärme ab – ein großer Teil davon steckt im mehrere hundert Grad heißen Abgas. Wird diese Abwärme nicht als Heizwärme oder Prozesswärme gebraucht, verpufft sie ungenutzt. Bei der Nachverstromung koppelst du hinter das BHKW ein zusätzliches Modul – meist einen ORC-Prozess (Organic Rankine Cycle) – das genau diese Restwärme aufnimmt und daraus über eine zweite Turbine noch einmal Strom macht. Das BHKW selbst bleibt unverändert; die Nachverstromung ist ein nachgeschalteter Zusatzbaustein, kein Ersatz.
So gehst du vor: 1) Prüfe zuerst ehrlich, ob deine Abwärme wirklich ungenutzt ist – wird sie ohnehin zum Heizen, für ein Wärmenetz oder Prozesswärme verkauft, ist diese Wärmenutzung meist wertvoller als der zusätzliche Strom. 2) Lass Abgastemperatur, Wärmemenge und vor allem die jährlichen Vollbenutzungsstunden deines BHKW messen bzw. auslesen. 3) Hol dir auf dieser Basis eine ausgelegte Angebots-/Wirtschaftlichkeitsrechnung für ein passendes ORC-Modul. Ja oder nein? Nachverstromung lohnt sich eher, wenn dein BHKW ganzjährig viele Stunden unter Last läuft und dabei laufend Abwärme anfällt, für die es keinen Abnehmer gibt – dann verwandelst du sonst verlorene Energie in verkaufbaren Strom. Sie lohnt sich in der Regel nicht, wenn dein BHKW nur wenige Stunden läuft oder die Wärme bereits vollständig genutzt wird, weil dann zu wenig freie Abwärme für einen wirtschaftlichen Betrieb des Zusatzmoduls übrig bleibt.