Nach einem für die KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) turbulenten Jahr 2016 versucht die Branche, sich in diesem Jahr neu zu positionieren. Die ständigen Änderungen und Verzögerungen in puncto Gesetzes- und Förderlage hatten vielfach Investoren abgeschreckt. Darauf haben einige Hersteller von BHKW (Blockheizkraftwerke) reagiert und ihr Produktportfolio aktualisiert, besonders im kleinen Leistungsbereich. Einen aktuellen Überblick boten die Frühjahrsmessen in Frankfurt/M. und Hannover.

"Die Politik muss Energie noch viel mehr als ein Gesamtsystem aus Umwandlung, Speicherung und Verbrauch über alle Energieträger hinweg denken. Aus der Stromwende muss eine Energiewende in allen Bereichen werden, bei der alle Technologie- und Flexibilitätsoptionen im fairen Wettbewerb miteinander stehen", forderte Matthias Zelinger, Geschäftsführer von VDMA Power Systems, ein Fachverband im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA), anlässlich der Hannover Messe. Wie der zukunftsfähige Technologiemix aussieht, solle aber letztlich nicht die Politik entscheiden, bemerkte Zelinger in seiner Rolle als energiepolitischer Sprecher des VDMA. Die Politik müsse vielmehr Barrieren zwischen den Einzelsystemen abbauen, beispielsweise im Strom- und Gasnetz sowie der Wärmeversorgung, so dass sich die Energienutzung nach Wert und Eigenschaften und nicht nach Abgaben- und Steuersystemen richtet.

Die Konjunkturlage im deutschen Markt biete kein wirklich erfreuliches Bild. Positiv bewertet würden lediglich Windenergie an Land und Motorenanlagen, die durch die Auflösung des Investitionsstaus bei Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zuletzt einen Auftragsschub erlebten.

Extrem schwierig sei der Heimatmarkt dagegen für thermische Kraftwerke über 100 MW und für Wasserkraftanlagen einschließlich der Pumpspeicher. Zelinger verwies auf nicht zukunftsfähige Überkapazitäten im Kraftwerkspark und eine massive Verunsicherung bei Investoren. Die gedämpfte Stimmung in Deutschland entspreche zugleich der Gesamtstimmung auch im restlichen Europa.

"Europa ist heute zwar noch in vielen Bereichen technologisch in der Spitzenposition, jedoch nicht mehr der alleinige Leitmarkt für die Energiewende und den Klimaschutz", betonte Rainer Kiechl, stellvertretender Vorsitzender von VDMA Power Systems und CEO von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe.

"Wenn wir die technologische Führung behalten wollen, dann müssen wir modernste Windenergieanlagen, zukunftsfähige Gaskraftwerke oder Speicher wie Power-to-X in unserem Heimatmarkt realisieren. Dies schafft dann auch ein erhebliches Potential für den Export." Die Branche habe zum Beispiel umfassend in die großtechnische Stromspeicherung und die Erzeugung von Kraftstoffen aus erneuerbaren Energien investiert. Die notwendigen Technologien für eine Sektorenkopplung seien marktreif, unterstrich Kiechl. "Aber es fehlen die notwendigen Rahmenbedingungen, damit diese Energiewendetechnologien auch wirtschaftlich erfolgreich eingesetzt werden können."

Marktpotential für die KWK sei hierzulande aktuell jedenfalls noch gegeben, ergänzte Zelinger, besonders in der Industrie und in Quartiersprojekten sowie als Ergänzung von zentralen Wärmenetzen. Doch die Anforderungen an die Technik hätten sich gewandelt. Flexibilisierung beim Wärme-zu-Strom-Verhältnis sei zunehmend gefragt. Oder Lösungen auf die Frage, wie kann Wärme erzeugt werden, wenn sich Stromproduktion absolut nicht lohnt.

"Je mehr Flexibilisierung, umso mehr Perspektive hat die KWK." Zelinger zeigte sich davon überzeugt, dass die KWK mit klassischen Blockheizkraftwerken (BHKW) ein lebendiges Marktsegment bleibt, das auch in der Energiewende eine Rolle spielt – insbesondere, um den Wärmebereich mit abzudecken und netzentlastend Strom zu produzieren. Dabei sei je nach regionaler Versorgungslage auch der Einsatz der KWK im Einfamilienhaussegment möglich, was derzeit jedoch noch nicht als großer Trend zu erkennen sei.

Zelinger empfahl, bei der KWK langfristig zu denken. Aktuell gebe es zeitliche Situationen von Überangeboten an regenerativ erzeugtem Strom. Dann wird die KWK schnell als systemwidrig angesehen, als der Energiewende im Weg stehend. Dies auch trotz der extrem hohen Effizienz. Doch auf längere Sicht sei abzusehen, dass Überkapazitäten in der konventionellen Stromproduktion abgebaut werden, während gleichzeitig der Verbrauch an erneuerbarem Strom in den Sektoren Wärme und Verkehr steigen soll. Das bedeute, dass es eher zu einem Mangel an Strom kommen wird bei gleichzeitigem Mangel an Langfriststromspeichern.

Wenn es aber gelingt, Energie im Erdgasnetz zu speichern, in Form von Wasserstoff oder Methan, der aus erneuerbarem Strom gewonnen wird (Power-to-Gas), dann müsse über die effiziente Rückverstromung in der KWK nachgedacht werden. Das heißt, dann hätten wir im Zuge der Energiewende sogar wieder regelrechten Bedarf für die KWK.

"Erneuerbare Energien brauchen Speicherung", bekräftigte auf der ISH auch Manfred Greis, Präsident des Bundesverbandes der Deutschen Heizungsindustrie (BDH). Flüssige und gasförmige Brennstoffe würden grüner durch Power-to-X Lösungen. Deshalb sollte man die Gasinfrastruktur nicht vorzeitig aufgeben oder gar schlecht reden. "Die in Norddeutschland offshore aus Windkraft erzeugte Kilowattstunde Strom ist wenig wert, wenn sie zeitgleich in Süddeutschland in einem Industriebetrieb benötigt wird." Die KWK bilde hier einen guten Ansatz, die Systeme im Sinne der Sektorenkopplung zu integrieren. Zudem entlaste die dezentrale Stromerzeugung auch die Stromnetze.

Für Andreas Lücke, Hauptgeschäftsführer des BDH, ist das Thema der strombasierten Systeme absolut zukunftsfähig. Dazu zählt er auch die Mikro-KWK für den Einsatz im Segment der Ein- und Zweifamilienhäuser. Im vergangenen Jahr seien hier jedoch die Absatzzahlen, ob für Brennstoffzellen, Stirlingmotoren oder Verbrennungsmotoren, weit hinter den Erwartungen zurückgeblieben. Für Anlagen der Mikro- und Mini-KWK mit einer elektrischen Leistung bis zu 50 kW vermeldete der BDH nun im dritten Jahr insgesamt rückläufige Zahlen – mit nur noch 4.900 Stück in 2016. Ein Grund dafür liege sicher in der Gesetzgebung, erklärte Lücke. "Die komplexe Fördersituation hat die Marktdurchdringung behindert."

Für Vaillant war dies alles wohl mit Grund genug, sich aus der Mikro-KWK zurückzuziehen. So hat man zum einen die Markteinführung des Brennstoffzellenheizgeräts für Einfamilienhäuser bis auf weiteres ausgesetzt und zum anderen auch das 2011 im Markt eingeführte Mikro-BHKW ecoPower 1.0, bei dem ein Motor von Honda 1 kW elektrische und 2,5 kW thermische Leistung erzeugte, auslaufen lassen.

"Fehlender Markterfolg" nennt Dr. Andree Groos, Geschäftsführer der Vaillant Group, denn auch als Argument für die Entscheidung zum Honda-Modul. "Das Produkt war zu teuer für diesen Einsatzbereich, hinzu kamen Probleme mit der Standfestigkeit." Zudem sei das Mikro-BHKW sehr betreuungsintensiv gewesen. "KWK im Segment Einfamilienhaus, sprich im 1 kW Bereich, rechnet sich nicht“, so die Erkenntnis von Groos. Unterhalb von 3 kW sei die Wirtschaftlichkeit für den Kunden nicht darstellbar. Das Angebot im Bereich KWK umfasst somit derzeit bei Vaillant drei Linien motorbetriebener BHKW mit 3 kW, 4,7 kW und 20 kW elektrische Leistung.

"Es zeigt sich wenig Bewegung im KWK-Geschäft", berichtete auch Uwe Glock, Vorsitzender des Bereichsvorstands von Bosch Thermotechnik. "Der große Hype, der einmal im KWK-Geschäft war, ist derzeit nicht mehr zu sehen." Dennoch halte man an der Technik fest. Die KWK bleibe Teil des Produktportfolios. Schließlich gebe es ja auch immer noch interessante Projekte im Markt zu realisieren.

Das Angebotsspektrum motorbetriebener BHKW von Bosch KWK Systeme reicht von 12 kW bis 2 MW elektrische Leistung. BHKW-Kompaktmodule unter der Marke Buderus sind von 12 kW bis 400 kW elektrische Leistung erhältlich. Bei den Varianten mit 12 kW, 19 kW und 50 kW elektrische Leistung ist bereits ein Abgas-Brennwertwärmeübertrager integriert, bei den leistungsstärkeren Varianten ist er als optionales Zubehör erhältlich.

Ab einer elektrischen Leistung von etwa 6 kW sieht Stefan Thiel, Leiter Vertrieb Buderus Deutschland, eine Zukunft für die KWK. Diesen kleineren Leistungsbereich decke Buderus über einen Handelswarenpartner ab. Doch bei "noch kleinerer Leistung sehen wir Probleme bei der Rentabilität." Dann würden die Projektierungskosten verhältnismäßig zu hoch.

Auch Wolf zieht sich von den kleinsten Leistungen zurück. Das erst 2014 vorgestellte kleine BHKW mit 2 kW elektrischer Leistung war 2015 schon nicht mehr im Programm. Nun hat man auch die Anlage mit 7,5 kW elektrischer Leistung aus dem Angebot gestrichen. Gestartet wird jetzt mit der GTK 18 für den Brennstoff Erdgas bzw. der GTK 18 F für Flüssiggasbetrieb. Die BHKW-Module leisten 18,3 kW elektrische und 35 kW thermische Leistung – eine stattliche Größe für Gewerbe, Altenheime und Hotellerie.

Wichtig sei bei der KWK, dass die Anlagen auch unabhängig von der gerade aktuellen Fördersituation wirtschaftlich betrieben werden können. "Ich scheue mich vor Produkten, die sich nur rechnen, wenn es die aktuelle Förderpolitik gerade ergibt", erklärte Dr. Thomas Kneip, Vorsitzender der Geschäftsführung von Wolf und Vorstand des Mutterkonzerns Centrotec Sustainable. So zeigte er sich besonders skeptisch, was die Chancen der KWK unter reinen Wirtschaftlichkeitsaspekten in kleineren Wohngebäuden betrifft. "Im Einfamilienhaus habe ich zum Beispiel den ganzen Sommer über nicht den notwendigen Wärmebedarf. Hier rechnet sich ein BHKW nicht."

Anders sehe die Situation aber im gewerblichen Bereich aus. Bei dem unter dem Dach der Geschäftseinheit Power Systems von den Tochterunternehmen Kuntschar + Schlüter (2008 von Wolf übernommen) sowie Dreyer & Bosse (seit 2011 zu Wolf gehörig) angebotenen Spektrum an BHKW stehe der Nutzen für den Endkunden im Fokus.

Wie auf den Messen klargestellt wurde, trete man nach der Neuorganisation nun im Markt als Wolf Power Systems auf. Gefertigt würden die BHKW-Module zwischen 18 kW und 360 kW elektrische Leistung bei Kuntschar + Schlüter (mit Motoren von VW und MAN).

BHKW-Anlagen höherer elektrischer Leistung bis hin zu 2 MW kämen von Dreyer & Bosse (mit Motoren von MWM).

Mit einer gänzlich anderen Strategie wartet RMB/Energie auf. Das 2008 gegründete Unternehmen ging 2015 eine strategische Partnerschaft mit dem japanischen Motorenhersteller und Maschinenbaukonzern Yanmar ein, wirtschaftlich untermauert durch eine Mehrheitsbeteiligung von Yanmar an der Muttergesellschaft RMB.

Ergänzend zu ihren KWK-Lösungen für Einkaufszentren, Schulen, Gewerbebau und größere Wohnsiedlungen hat man im September 2016 das bis 50 kW elektrische Leistung reichende BHKW-Produktspektrum (aufbauend auf Motoren aus dem Hause Yanmar) mit dem neoTower Living 2.0 nach unten erweitert. Als eine Lösung für Ein- und Zweifamilienhäuser soll das Gerät eine stufenlos modulierende elektrische Leistung von 1,1 kW bis 2,0 kW und analog dazu eine modulierende thermische Leistung von 3,6 kW bis 5,3 kW liefern. Damit sei es geradezu prädestiniert für den Einsatz im Neubau sowie bei der energetischen Sanierung von Bestandsbauten. Optional können über eine spezielle Ladetaste auch Elektrofahrzeuge (wie Pkw und Elektrofahrräder) mit Eigenstrom geladen werden.

Vertriebsleiter Jürgen Zastrow sieht für die kleinen Maschinen Bedarf im Markt. "Die Nachfrage ist da." Viele Menschen hätten Interesse an der KWK. Für sie sei neben dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit auch die Erfüllung der Energieeinsparverordnung (EnEV) von Bedeutung.

Herzstück des neoTower Living 2.0 ist ein Dreizylinder-Gasmotor (für Erd- oder Flüssiggas) von Yanmar sowie ein Asynchron-Generator von Emod. Für einen leisen Betrieb sollen die Schwingungsentkoppelung und die Gehäusedämmung sorgen. Besonders hob Zastrow die geringe Motorendrehzahl von lediglich 1.000 U/min hervor. "Das senkt den Verschleiß und erhöht die Lebensdauer." In Verbindung mit einer Ölfüllmenge von 17 l werde ein Wartungsintervall von 15.000 Betriebsstunden erreicht.

In diesem Frühjahr nun präsentierten Zastrow und die Geschäftsführer von RMB/Energie, Jens Brake, Henning Brake und Yosuke Tajima, mit dem neuen neoTower Living 4.0 eine weitere Programmerweiterung mit den Zielgruppen Mehrfamilienhäuser, kleinere Gewerbebetriebe und Hotels.

Zum Einsatz kommen wieder ein Dreizylinder-Gasmotor von Yanmar sowie ein Asynchron-Generator von Emod. Die elektrische Leistung sei von 2,0 kW bis 4,0 kW stufenlos modulierbar, die thermische Leistung analog dazu von 5,9 kW bis 8,8 kW. Die Betriebsdrehzahl liege laut Zastrow bei lediglich 1.540 U/min.

Mikro-KWK ist auch weiterhin Thema bei der BDR Thermea Gruppe, sprich bei Remeha, Brötje und SenerTec. Besonders fiel das Hybridsystem Calenta eLina 390 bei Remeha ins Auge, da sich hier ein Motor als OEM-Produkt von RMB/Energie wiederfand. So betrug die elektrische Leistung denn auch bis zu 2 kW – passend für Ein- und Zweifamilienhäuser. In Kombination mit Gasbrennwert werde eine thermische Leistung bis zu 30 kW bereitgestellt.

Auch bei Brötje stellte man in Bezug auf das seit bereits einigen Jahren im Programm befindliche Stirling-Gerät klar: "Im Zuge jahrelanger Forschung wurde die Leistungsgröße der Mikro-KWK-Anlagen soweit optimiert und verkleinert, dass gerade die Versorgung von Ein- und Zweifamilienhäusern optimal abgedeckt werden kann." Doch leider sei der Markt in Deutschland auch im vergangenen Jahr wieder hinter den Erwartungen zurückgeblieben, musste Sten Daugaard-Hansen, Geschäftsführer von Brötje, konstatieren.

"Es läuft nur auf kleiner Flamme." Doch er zeigte sich weiter davon überzeugt, dass die Mikro-KWK eine Zukunft hat, besonders, wenn man sie mit einem Stromspeicher kombiniert. Dadurch erlangten Verbraucher ein gewisses Maß an Unabhängigkeit. "Wir halten an der Technologie fest", bekräftigte Daugaard-Hansen. Aktuell biete Brötje sein Stirling KWK-System WDS 20.1, bestehend aus einem Stirlingmotor (1 kW elektrische und 5 kW thermische Leistung) und einem Gasbrennwertkessel (5,6 kW bis 15 kW thermische Leistung), denn auch in Kombination mit dem Stromspeicher EPZ 8.4 an (mit 8,4 kWh Speicherkapazität).

Zwar sei das Thema Stirling mit dem Erfolg der Brennstoffzelle etwas aus dem Fokus geraten, erklärte Hagen Fuhl, Prokurist bei SenerTec, doch seien Anlagen wie der Dachs Stirling SE (1 kW elektrische Leistung) besonders im Gebäudebestand mit hohem Wärmebedarf interessant. Mit zunehmender Modernisierung, sprich Dämmung und geringer Wärmebedarf, würden sich Brennstoffzellenheizgeräte wie der Dachs InnoGen (0,7 kW elektrische Leistung) durchsetzen. Dort werde, wie auch im Neubau, der Fokus auf die Stromerzeugung gelegt. "Hier hat die Brennstoffzelle die Nase vorn."

Für Mini-KWK-Anlagen, wie dem klassischen Dachs mit 5,5 kW und dem neuen Dachs Pro G/F20.0 mit 20 kW elektrische Leistung, bestehe nach wie vor Bedarf – auch bei abnehmendem Heizwärmebedarf, beispielsweise in Mehrfamilienhäusern (Stichwort Warmwasserkomfort) sowie im Gewerbe (Metzgereien oder Bäckereien), in Hotels, Wohnheimen oder Pflegeheimen.

Beim Thema KWK stehe der Mutterkonzern hinter seinen Töchtern und werde ihnen auch weiter den Rücken stärken, betonte Fuhl. Einen Grund für den Markteinbruch im vergangenen Jahr sah er unter anderem darin, dass sich die Politik nicht klar und deutlich für die KWK ausgesprochen hat. "Diese Endlosdiskussionen über das KWK-Gesetz haben natürlich viele Investoren verschreckt." Aktuell habe er das Gefühl, dass der KWK-Markt wieder belebt wird. Unter dem Aspekt der Versorgungssicherheit werde die Technologie künftig in Verbindung mit Power-to-Gas noch an Bedeutung gewinnen.

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