Bei einem Blockheizkraftwerk treibt eine Verbrennungskraftmaschine einen Generator an und stellt dadurch dem Verbraucher elektrischen Strom zur Verfügung. Die Abwärme wird über einen Wärmetauscher zur Heizwassererwärmung verwendet. Ggf. wird auch die im Abgas enthaltene Energie genutzt. Die Verbrennungskraftmaschinen unterscheiden sich hinsichtlich der Art der Abwärme. Während bei Verbrennungsmotoren (Dieselmotoren, Diesel-Gasmotoren und Otto-Gasmotoren mit Katalysatoren) der größte Teil der Abwärme im Kühlwasser anfällt, wird die Wärme beim Gasturbinenprozess in einem höheren Temperaturbereich durch das Abgas abgegeben. Gasturbinen werden vorzugsweise zur Bereitstellung von Niedertemperatur-Prozesswärme (bis 500 °C) eingesetzt. Motorenanlagen finden vor allem im Bereich der dezentralen Strom- und Raumwärmebereitstellung Anwendung. Eine Blockheizkraftwerk-Anlage besteht aus folgenden Hauptkomponenten:

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Motor, Gasturbine oder Stirlingmotor als Generatorantrieb/Brennstoffzelle

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Generator zur Stromerzeugung

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Wärmetauschersysteme zur Rückgewinnung der Wärmeenergie aus Abgas, Motorabwärme und Ölkreislauf

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diverse elektrische Schalt- und Steuereinrichtungen zur Stromverteilung bzw. zum Kraftmaschinenmanagement

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hydraulische Einrichtungen zur Wärmeverteilung

Insbesondere im Bereich der Raumwärmebereitstellung wird das BHKW-System meist durch einen Heizkessel für den Spitzenverbrauch sowie einen Wärmespeicher ergänzt. Die installierte Leistung wird in der Regel auf mehrere Blockheizkraftwerk-Module aufgeteilt.

Vorteile sind:

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eine bessere Anpassungsfähigkeit an veränderlichen Wärme- bzw. Strombedarf

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die einzelnen Aggregate können im Dauerbetrieb laufen

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die Aggregate können im optimalen Betriebspunkt bei Nennlast gefahren werden

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die Verfügbarkeit der installierten elektrischen Leistung ist bei parallel durchgeführten Reparaturen oder Wartungsarbeiten höher

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die Montage und die Ersatzteilhaltung verbilligt sich.