Kraft-Wärme-Kopplung

Kraft-Wärme-Kopplung

Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) nutzt die Technik der gleichzeitigen Strom- und Wärmeerzeugung. Der eingesetzte Brennstoff kann so wesentlich effektiver genutzt werden als bei einer reinen Stromerzeugung. Denn der Anteil der Wärme, der bei der Stromerzeugung entsteht, kann noch als Nutzwärme abgegeben werden.

Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) hat in Deutschland eine lange Tradition. Sie wird seit vielen Jahren in Kraftwerken unterschiedlicher Konfigurationen eingesetzt - von der Großanlage bis zu den kleiner dimensionierten Blockheizkraftwerken (BHKW).
Vor allem regionale Stadtwerke und energieintensive Industriebetriebe nutzen dieses Prinzip, aber die Technik hält auch verstärkt Einzug in Ein- und Mehrfamilienhäusern.
Die eingesetzten Techniken sind vielfältig: Einfache Dieselmotoren, Kessel, die mit Biomasse befeuert werden, Gas- und Dampfturbinen oder - heute noch selten anzutreffen - Stirling-Motoren und Brennstoffzellen.

Welchen Vorteil bieten KWK-Anlagen?

Gegenüber einer getrennten Strom- und Wärmebereitstellung weist das KWK-Kraftwerk einen großen Effizienzvorteil auf. Während Kraftwerke alter Bauart nur etwa 35% der eingesetzten Primärenergie - beispielsweise Kohle - in Elektrizität umwandeln, erreichen moderne Gas-Kraftwerke bereits einen Wirkungsgrad von 60%. Kraft-Wärme-gekoppelte Anlagen bringen es sogar auf eine Energieausbeute von über 80%.

Voraussetzung für die Realisierung des KWK-Prinzips ist, dass der Strom und die erzeugte Wärme Abnehmer finden. Vor allem in Ballungsräumen und großen Industriebetrieben ist dies häufig der Fall. Aber auch bei kleineren Anwendungen, wie der Versorgung von Wohnblocks oder Einkaufszentren, wird das Verfahren eingesetzt, meist in Form eines Blockheizkraftwerks.
Nach der Liberalisierung des Strommarktes geriet die Kraft-Wärme-Kopplung infolge gesunkener Energiepreise häufig an die Grenzen der Wirtschaftlichkeit. Seit der Förderung durch das KWK-Gesetz hat sich die Situation deutlich gebessert. Die aktuellen Rahmenbedingungen zur Vergütung des KWK-Stroms finden sich auf der Internetseite des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) - siehe Link rechts.

Neue Impulse für die Effizienztechnologie Kraft-Wärme-Kopplung

Eine der wichtigsten Maßnahmen für eine verbesserte Energieeffizienz ist es, den Wirkungsgrad von Energieumwandlungsanlagen zu steigern. Dezentrale Systeme zur gekoppelten Strom- und Wärmeversorgung (Kraft-Wärme-Kopplung - KWK), können dadurch einen Wirkungsgrad von bis zu 90 % erreichen. Neben den gesetzlichen Rahmenbedingungen zur Förderung der KWK will auch das Land Hessen dazu beitragen, das Potenzial für KWK zu erschließen, so dass sie künftig einen nennenswerten Beitrag zur Energieversorgung leisten kann.

In herkömmlichen Großkraftwerken erfolgt die Umwandlung der eingesetzten Energieträger zur Erzeugung von Strom mit einem Wirkungsgrad von rund 40 Prozent, die entstehende Abwärme (rund 60 Prozent) wird normalerweise über Kühltürme in die Umgebung abgegeben. Neue Kraftwerkstechnologien lassen zwar eine Verbesserung des Wirkungsgrades erhoffen, beheben aber nicht das grundsätzliche Problem großer Mengen ungenutzter Abwärme, die nur mit sehr großem Aufwand - wenn überhaupt - nutzbar gemacht werden kann.

Im Unterschied dazu werden in einer KWK-Anlage die entstehende Wärme und die erzeugte elektrische Energie genutzt, wodurch ein höherer Gesamtwirkungsgrad der Energieerzeugungsanlage erreicht wird. Die dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung in Blockheizkraftwerken (BHKW) mit fossilen oder regenerativen Energien bietet ein bedeutendes Potenzial zur Energieeinsparung und CO2-Reduktion. Auch wenn dieses Potenzial derzeit nicht genügend ausgeschöpft wird, kann es kurzfristig technisch und wirtschaftlich erschlossen werden.

Das Land Hessen strebt eine verstärkte Nutzung des KWK-Potenzials an und hat hierfür unter anderem ein Programm zur Förderung von Mikro-KWK-Anlagen aufgelegt.

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