„Wir sehen ein echtes Teamplay“

E&M: Herr Voigt, Sokratherm betreibt am Stammsitz seit rund drei Jahren ein Versorgungskonzept aus BHKW und Wärmepumpe für das Firmengebäude und ein bestehendes Nahwärmenetz. Passen beide Technologien im praktischen Betrieb tatsächlich zusammen?

Voigt: Ja. Wir sehen seit drei Jahren ein echtes Teamplay zwischen Wärmepumpe und Blockheizkraftwerk. Der Jahreswärmebedarf in unserem Wärmenetz ist seit dem Bezug unseres neuen Bürogebäudes im Jahr 2021 etwa konstant geblieben. Die Auslastung unseres BHKW mit 50 kW elektrischer und 107 kW thermischer Leistung ist von 4.260 Vollbenutzungsstunden im Jahr 2021 − wie geplant − auf etwa die Hälfte gesunken. Den entsprechenden Wärmeanteil übernimmt heute die Wärmepumpe, deren Beitrag bereits 2023 spürbar war und seit 2024 voll zum Tragen kommt.

E&M: Welche Annahmen lagen der ursprünglichen Auslegung des Systems zugrunde − und haben sich diese im Betrieb bestätigt?

Voigt: Wir haben das System so konzeptioniert, dass die Wärmepumpe bei moderaten Außentemperaturen ab circa 7 Grad Celsius übernimmt, bei denen sie besonders effizient arbeitet. Das BHKW und notfalls der Kessel decken dagegen die Last, wenn es richtig kalt ist. So erzielen wir eine Leistungszahl, als einen COP, zwischen 3,3 und 4,9 bei der Wärmepumpe, deren Jahresleistungszahl 2025 bei 3,9 lag. Die Erwartung einer zunehmenden jahreszeitlichen Strompreisdynamik hat sich ebenfalls bewahrheitet und spielt der Wirtschaftlichkeit in die Hände.

Ein leichtes Summen in der Cafeteria

E&M: In welchen Punkten mussten Sie seit der Inbetriebnahme nachjustieren?

Voigt: Unser Gebäude liegt nur rund fünf Meter Luftlinie von der Wärmepumpe entfernt. Nach der Inbetriebnahme im März 2023 haben wir festgestellt, dass zum Beispiel in unserer Cafeteria ein leichtes Summen zu hören war, wenn die Wärmepumpe lief. Daraufhin haben wir die Ventilatoren durch leisere und zugleich effizientere Typen ersetzt. Seitdem ist im Gebäude kein Geräusch der Wärmepumpe mehr wahrnehmbar. Das Ziel der Defossilisierung bei möglichst niedrigen Wärmegestehungskosten konnten wir hingegen schon im ersten Betriebsjahr der Wärmepumpe erreichen.

E&M: Zu Beginn gingen Sie davon aus, dass BHKW und Wärmepumpe jeweils rund 45 Prozent der Wärmeerzeugung übernehmen und ein Spitzenlastkessel etwa 10 Prozent abdeckt. Entspricht die tatsächliche Aufteilung heute diesen Erwartungen?

Voigt: Im Jahr 2025 wurden rund 40 Prozent des Wärmebedarfs von der Wärmepumpe gedeckt, gut 55 Prozent vom BHKW und die restlichen knapp 5 Prozent vom Kessel. Alle drei Werte liegen im Rahmen unserer Erwartungen, wobei uns besonders freut, dass der Spitzenlastkessel nur selten gebraucht wird. Dass die Wärmepumpe etwas weniger Wärme erzeugt hat als prognostiziert, liegt an der fortlaufenden Optimierung des Betriebs mit Blick etwa auf Außentemperatur und Strompreise. Hohe Erlösmöglichkeiten am Strommarkt, ein vergleichsweise geringer Wärmebedarf in der Übergangszeit und unterdurchschnittliche PV-Erträge in der zweiten Jahreshälfte haben 2025 eine höhere Auslastung des BHKW angereizt.

E&M: Eine Besonderheit Ihres Konzepts besteht darin, dass der vom BHKW erzeugte Strom überwiegend nicht für die Wärmepumpe genutzt wird, sondern zur Deckung von Residuallast im Stromsystem bereitsteht. Hat sich diese Betriebsstrategie ebenfalls bewährt?

Voigt: Die Einsatzzeiten von BHKW und Wärmepumpe sind ganz bewusst voneinander entkoppelt. 2025 war das Blockheizkraftwerk 2.160 Vollbenutzungsstunden in Betrieb − vorrangig in den Wintermonaten. Dadurch konnten wir die Stromerlöse bei marktdienlicher Fahrweise maximieren. Der Betrieb der Wärmepumpe konzentrierte sich dagegen auf die Zeiträume mit hoher Verfügbarkeit von günstigem PV-Strom, was die Stärke dieses Konzepts zeigt.

Effizienzoptimierung ist das „i-Tüpfelchen“ des Gesamtsystems

E&M: Der BHKW-Strom versorgt gemeinsam mit einer 30-kW-PV-Anlage das Firmengebäude und Ladepunkte für Elektrofahrzeuge, während die Wärmepumpe größtenteils mit PV-Strom betrieben wird. Welche Bedeutung hat es bei solchen Konzepten, Strom- und Wärmeseite gemeinsam zu betrachten?

Voigt: Mit diesem Betriebsregime zeigen wir exemplarisch, wie energiewirtschaftliche Sinnhaftigkeit und CO2-Reduktion bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit im Kleinen umsetzbar sind. Um die Energiewende als Ganzes wieder auf die Erfolgsspur zu bringen und vor allem bezahlbar zu machen, wird eine Vielzahl clever kombinierter, vorrangig dezentraler Technologien benötigt. Diese müssen mit Augenmaß so zum Einsatz gebracht werden, dass sie ihre individuellen Stärken ausspielen können.

E&M: Welche Rolle spielen Abwärmenutzung und Brennwerttechnik in Ihrem Gesamtsystem?

Voigt: Die Effizienzoptimierung ist das ‚i-Tüpfelchen‘ unseres Gesamtsystems. Beim BHKW erschließen wir konsequent alle verfügbaren Abwärmequellen und nutzen zusätzlich zur Motorkühlwasser- und Abgaswärme auch einen Brennwertwärmetauscher und über einen Kreuzstromwärmetauscher sogar die Abluftwärme aus dem Schalldämmgehäuse. Gegenüber der Standardausführung werden dadurch ohne zusätzlichen Brennstoffbedarf fast 30 Prozent mehr Wärme gewonnen, was die Betriebskosten erheblich senkt.

E&M: Welche Rolle spielt in solchen doch komplexer werdenden Systemen die Fernüberwachung?

Voigt: Die Automatisierung solcher Systemlösungen erfolgt lokal vor Ort. Die API-basierte Ferneinbindung von Börsenstrompreisen und Wetterprognosen steigert den Nutzen. Für die Betriebsoptimierung während der Inbetriebnahme und Einregulierung ist unsere Fernüberwachung gerade bei komplexeren Anlagen ein wertvolles Werkzeug. Vor allem aber wäre unser umfassendes Full-Service-Konzept ohne unseren Remote Manager zur Überwachung des Sollzustands, zur Planung und Protokollierung aller Ereignisse und Maßnahmen sowie zur Verzahnung mit der Materialplanung kaum denkbar.

E&M: Für welche Anwendungsfälle oder Versorgungsstrukturen halten Sie eine Kombination aus Wärmepumpe und BHKW sinnvoll?

Voigt: Fast überall, wo ein BHKW sinnvoll ist, sollte die Ergänzung um eine Wärmepumpe geprüft werden. Wärmenetze, Hotels, Schwimmbäder, Schulen, Pflegeheime und Industriebetriebe beispielsweise eignen sich oft für diese Kombination. Wärmepumpen erreichen die im Winter benötigten Heizwasservorlauftemperaturen häufig nur eingeschränkt, für ein BHKW sind sie kein Problem.

E&M: Welche Erkenntnisse aus dem Betrieb Ihrer Anlage sind aus Ihrer Sicht für Betreiber anderer Gebäude oder Wärmenetze besonders relevant?

Voigt: Die zentrale Erkenntnis ist: Es funktioniert! Sowohl im eher kleinen Rahmen unserer Anlage als auch in größeren Dimensionen ist eine fortschreitende Flexibilisierung von BHKW-Anlagen erforderlich. Die Kombination mit Wärmepumpen ist ein Treiber für diese Entwicklung. Vergleichsweise groß ausgelegte BHKW in Verbindung mit Pufferspeichern, erneuerbaren Brennstoffen und Wärmepumpen helfen dabei, die Kraft-Wärme-Kopplung vom ‚grauen Dauerläufer‘ zum ‚grünen Sprinter‘ zu entwickeln. Und diese Flexibilität braucht die KWK, um langfristig gemeinsam mit den Erneuerbaren die Energieversorgung zuverlässig sicherzustellen.