Service und Wartung: Worauf es beim Blockheizkraftwerk ankommt

Blockheizkraftwerke, noch vor wenigen Jahren meist große, schwere Anlagen, die nur in Industriegebäuden oder öffentlichen Einrichtungen wie Schulen, Schwimmbädern und Krankenhäusern verbaut wurden, werden in den letzten Jahren verstärkt auch in kleineren Einheiten eingesetzt. So zum Beispiel in vielen Gewerbebetrieben, Mehrfamilienhäusern, Pflegeeinrichtungen oder kleinen und großen Hotels. Handwerkspartner werden daher immer häufiger mit dem Thema Wartung oder Servicearbeiten an Blockheizkraftwerken konfrontiert. Der Errichter der Anlage ist in der Regel erster Ansprechpartner des Objektbetreibers bei Fragen rund um die Themen energieeffizienter Betrieb und Wartung der kompletten Heizungsanlage. Buderus bietet aus diesem Grund spezielle Schulungen für Heizungsfachfirmen an, um Basiswissen für den technisch richtigen Umgang auch in Bezug auf Heizungsanlagen mit Blockheizkraftwerken zu vermitteln.

Spezielle Fachkenntnisse erforderlich

Weil bei einem Blockheizkraftwerk spezielle Fachkenntnisse essenziell sind, unterstützen Hersteller ihre Handwerkspartner. Nicht jeder Fachhandwerker verfügt über das erforderliche Know-how – vor allem auch deshalb, weil BHKW im Vergleich zu Öl- oder Gas-Heizkesseln nicht so weit verbreitet sind. Fachkenntnisse sind aber auch bei eventuellen Gewährleistungsfragen wichtig. Zum Beispiel dürfen ausschließlich Original-Ersatzteile und -Betriebsmittel (z. B. Schmieröl) verwendet werden, die vom Hersteller freigegeben sind.

Was sind Regel- und Vollwartung?

In der Praxis kann man bei BHKW zwischen zwei verschiedenen Serviceleistungen unterscheiden, der Regelwartung, auch Teilwartung genannt und der Vollwartung:

Zur Regelwartung (Teilwartung) gehören Inspektion und Wartung der Anlage. Konkret bedeutet dies unter anderem, dass Batteriezustand, Kühlwasserdruck, Abgassammelrohr und Befestigungen geprüft werden, Dabei kontrolliert der Fachmann die Anlage ganz allgemein. Darüber hinaus werden Öl, Zündkerzen, Ölfilter und Luftfilter gewechselt. Kühlwasser, Lambdasonde und Abgasgegendruck werden kontrolliert sowie der Gas-/Luftmischer gereinigt.

Bei der Vollwartung (Instandhaltung) kommen weitere Arbeiten hinzu. Unter anderem werden dabei Zylinderkopf, Katalysator, Plattenwärmetauscher und Abgaswärmetauscher geprüft, gereinigt oder gewechselt, die Zündspulen gewechselt und bei Bedarf der Motor komplett überholt. Diese Serviceleistungen werden in der Regel vom BHKW-Hersteller in Form von Wartungsverträgen angeboten. Deren genaue Grundlagen sind die Richtlinien der Fachgemeinschaft Kraftmaschinen, Leitfaden des VDMA sowie allgemeine Richtlinien nach VDI 3985, DIN 31051 und der BHKW-Normenreihe DIN 6280.

Für den zuverlässigen Anlagebetrieb ist darauf zu achten, dass der Wartungsplan für das Blockheizkraftwerk eingehalten wird. In diesem Plan sind alle Maßnahmen aufgeführt, die in vorgegebenen Abständen umgesetzt werden müssen – ähnlich wie bei einem Automobil. Nur damit ist ein gleichbleibend hoher energetischer Nutzungsgrad gewährleistet und die prognostizierte Laufzeit der Maschine wird erreicht. Darüber hinaus wird der Motor vor schleichend einsetzenden Schäden geschützt, so lassen sich im Einzelfall hohe Kosten vermeiden.

Es lohnt sich also, in die regelmäßige Wartung des Blockheizkraftwerks zu investieren. Die betriebsgebundenen Kosten durch Inspektion, Wartung und Instandsetzung liegen je nach Anbieter und Modulgröße zwischen 1,0 und 4,0 Cent/kWh erzeugter elektrischer Energie. Eine grundsätzliche Aussage über die Länge der Wartungsintervalle gibt es leider nicht. Diese variieren je nach Hersteller, Brennstoff, dem verwendeten Motorenfabrikat sowie den Einbau- und Betriebsbedingungen.

Wartungsintervalle von bis zu 10.000 Betriebsstunden

Im Leistungsbereich ab 50 kW elektrisch kann von etwa 500 bis zu 2.000 Betriebsstunden zwischen zwei Wartungsterminen gerechnet werden. Bei kleineren BHKW-Modulen werden inzwischen teilweise Wartungszyklen von bis zu 10.000 Betriebsstunden angegeben. Die Länge der Wartungsintervalle lässt jedoch nicht unbedingt einen Rückschluss auf die tatsächlichen Kosten der notwendigen Wartungsarbeiten zu.

Bereits im Vorfeld einer Investitionsentscheidung sollten deshalb die Wartungskosten in die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung einfließen. Diese Kosten umfassen dabei nicht nur die reinen Arbeitskosten, sondern auch die Aufwendungen für das Schmieröl, die Altölentsorgung, das Instandhaltungsmaterial, die notwendigen Instandsetzungen sowie mögliche Reparatur- und Ersatzteilkosten und nicht zuletzt anteilige Fahrtkosten für das Servicepersonal. Nur unter Beachtung aller vorgenannten Einzelposten lassen sich Wartungspreise auch vergleichen.

Serviceverträge regeln die Leistungen

Hersteller von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen bieten üblicherweise Verträge an, in denen die Serviceleistungen detailliert festgeschrieben sind. Dabei unterscheidet der Verein Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) Inspektions-, Wartungs-, Instandsetzungs- und Instandhaltungsvertrag:

• Der Inspektionsvertrag umfasst die einmalige oder regelmäßige Feststellung des Ist-Zustandes. Er wird nach einer Pauschale oder nach Aufwand vergütet.
• Der Wartungsvertrag beinhaltet alle Maßnahmen zur Erhaltung des Soll-Zustands. Er wird wie ein Inspektionsvertrag ebenfalls nach einer Pauschale oder nach Aufwand vergütet. Alle erforderlichen Tätigkeiten sind in einer Liste – dem Wartungsplan – beschrieben. Der Wartungsplan ist die Grundlage und damit Bestandteil des Vertrages. Die Arbeiten werden periodisch oder auch abhängig vom Zustand der Anlage vorgenommen.
• Der Instandsetzungsvertrag enthält alle Aufgaben zur Wiederherstellung des Soll-Zustandes. Die erforderlichen Arbeiten hängen vom jeweiligen Einzelfall ab und müssen gegebenenfalls gesondert vereinbart werden. Der Umfang der Lieferung von Ersatzteilen wird ebenfalls gesondert vereinbart. Die Vergütung erfolgt überwiegend nach Aufwand.
• Der Instandhaltungsvertrag schließt alle Arbeiten ein, die einen sicheren Betrieb der Anlage gewährleisten. Das Leistungsspektrum umfasst gewöhnlich alle vorgenannten Leistungen wie Inspektion, Wartung und Instandsetzung einschließlich vereinbarter Materiallieferung und zusätzlich die Beseitigung von Störungen sowie die dazu notwendigen Ersatzteile. Die Vergütung erfolgt pauschal, ein Teil der Leistung – insbesondere größere Instandsetzungen wie die Generalrevision – kann auch nach Aufwand berechnet werden. Weil ein Instandhaltungsvertrag in der Regel bis zu zehn Jahre läuft, enthält er üblicherweise auch die in diesem Zeitraum notwendigen Revisionsmaßnahmen.

Vier Millionen km Laufleistung

Mit einer Laufzeit von 1.000 Betriebsstunden erbringt der Motor im Blockheizkraftwerk in nur knapp sechs Wochen eine Laufleistung, welche auf ein Kraftfahrzeug umgerechnet mit etwa 50.000 km (bei durchschnittlich 50 km/h) vergleichbar ist. Dies bedeutet bei einer erwarteten Lebensdauer von ca. 80.000 Betriebsstunden für ein BHKW eine Laufleistung von vier Millionen Kfz-Kilometern. Damit ein BHKW solche Anforderungen bewältigt, sind neben bewährten und ausgereiften Komponenten die entsprechenden Inspektions-, Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten unverzichtbar.

Wie jede andere technische Konstruktion sind Blockheizkraftwerke Einflüssen wie Verschleiß, Alterung, Korrosion sowie thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Um diesen im praktischen Betrieb normalen und vorhersehbaren Verschleiß ausgleichen zu können, verfügen die davon betroffenen Bauteile über einen sogenannten Abnutzungsvorrat. Dieser stellt den Betrieb solange sicher, bis der Abnutzungsvorrat aufgebraucht ist und die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird. Danach müssen diese Bauteile ausgetauscht werden. Dies ist der Grund dafür, dass in den Wartungsverträgen nach Verschleiß- und Ersatzteilen differenziert wird. Verschleißteile werden planmäßig ausgetauscht, wohingegen Ersatzteile zur Behebung von unplanmäßigen Störungen dienen.

Was es kostet – was es wirklich bringt

Bei der Überlegung, welches Heizsystem am besten zu einem Gebäude und zur Nutzung passt, spielen Investitions- und Betriebskosten eine wesentliche Rolle. Die Berechnung der Kosten und der Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen nach den Richtlinien VDI 2067 und VDI 6025 auf Basis der Annuitätenmethode ermöglicht einen tatsächlichen Vergleich verschiedener Wärmeerzeugungssysteme. Grundsätzlich wird zwischen der statischen und dynamischen Wirtschaftlichkeitsrechnung unterschieden. Die statische Wirtschaftlichkeit legt die Betriebskosten zum heutigen Tag für den gesamten Betrachtungszeitraum zu Grunde, während die dynamische Wirtschaftlichkeit zukünftige Preissteigerungen zu berücksichtigen versucht.

Die Jahreskosten eines Blockheizkraftwerks ergeben sich aus der Summe der kapital-, verbrauchs- und betriebsgebundenen Kosten. Die kapitalgebundenen Kosten leiten sich aus den Investitionen für die gesamte BHKW-Anlage ab. Unter verbrauchsgebundene Kosten fallen die Aufwendungen für Brennstoff und Hilfsenergie. Inspektion, Wartung und Instandsetzung zählen nach VDI 2067 in erster Linie zu den betriebsgebundenen Kosten.

Für eine erste überschlägige Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für eine BHKW-Anlage sind wenige Daten ausreichend: Die Art des Gebäudes, der Wärme- und Strombedarf sowie die Brennstoff- und Strombezugskosten der letzten zwölf Monate lassen bereits gute Rückschlüsse auf die zu erwartende Wirtschaftlichkeit und die Amortisationszeit der Investition zu. Trotz vieler aktueller gesetzlicher Änderungen sind weiterhin die entscheidenden Parameter:

• das Verhältnis von Gaspreis zu Strompreis
• die Menge des selbst genutzten Stroms
• die Förderung durch das KWK-Gesetz und mögliche Steuerrückerstattung für den Brennstoff.

Für Objekte, welche nur wenig Strom selbst nutzen können, soll die seit dem KWK-Gesetz 2016 verbesserte Förderung für die eingespeiste Strommenge die Attraktivität eines BHKW-Einsatzes erhöhen.

Deutlich weniger Primärenergiebedarf

Der Absatz von Blockheizkraftwerken hat in den vergangenen Jahren hohe Zuwachsraten gezeigt. Das hat einen guten Grund: BHKW-Anlagen nutzen die Primärenergie besonders effizient, weil sie gleichzeitig Wärme und Strom erzeugen. Das Gesamtsystem BHKW erreicht Wirkungsgrade von mehr als 90 %, wovon etwa ein Drittel als elektrische und zwei Drittel als thermische Energie zur Verfügung stehen. Gegenüber einer getrennten Erzeugung von elektrischem Strom in einem Großkraftwerk und Wärme mit einem Heizkessel lassen sich mit der gekoppelten Energieerzeugung bis zu 38 % Primärenergie einsparen. Viele Gebäude können deshalb von der Verbesserung der Energieeffizienz durch die derzeitige primärenergetische Bewertung von BHKW nach EnEV oder der DIN18599 profitieren.

Auch wenn die Investitionskosten für eine BHKW-Anlage vergleichsweise höher als bei anderen Wärmeerzeugern sind: In vielen Fällen ist die Anschaffung eines BHKW energetisch sinnvoll und kann darüber hinaus angesichts steigender Kosten für Strom, Öl und Gas der Schlüssel zu einer erheblichen Reduzierung der Energiekosten sein.

Dieser Beitrag von Henry Braunwarth und Peter Szukalski ist zuerst erschienen in SBZ/14-2016. Henry Braunwarth und Peter Szukalski sind beschäftigt im Produktmarketing Projektgeschäft bei Buderus Deutschland, Bosch Thermotechnik GmbH in Wetzlar.