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Kraft-Wärme-Kopplung

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)  ist die gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie, die in der Regel unmittelbar in elektrischen Strom umgewandelt wird, und nutzbarer Wärme für Heizzwecke (Fernwärme oder Nahwärme) oder für Produktionsprozesse (Prozesswärme) in einem gemeinsamen thermodynamischen Prozess, üblicherweise in einem Heizkraftwerk. Es ist somit die Auskopplung von Nutzwärme insbesondere bei der Stromerzeugung aus Brennstoffen. In den meisten Fällen stellen KWK-Kraftwerke Wärme für die Heizung öffentlicher und privater Gebäude bereit, oder sie versorgen als Industriekraftwerk Betriebe mit Prozesswärme (z. B. in der chemischen Industrie). Die Abgabe von ungenutzter Abwärme an die Umgebung wird dabei teilweise vermieden. Kraft-Wärme-Kopplung ermöglicht eine Brennstoffeinsparung von bis zu einem Drittel der Primärenergie verglichen mit der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme, zugleich wird aber der elektrische Wirkungsgrad des Kraftwerkes etwas reduziert.

Vorteil der KWK ist der verringerte Brennstoffbedarf für die gleichzeitige Strom- und Wärmebereitstellung, wodurch die Schadstoffemissionen stark reduziert werden. Die Förderung durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) und das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) soll den Ausbau beschleunigen. Da mit fossilen Brennstoffen befeuerte KWK-Anlagen weiterhin Kohlenstoffdioxid ausstoßen, kann ein umfassender Klimaschutz langfristig nur gewährleistet werden, wenn sie mit erneuerbaren Energien gespeist werden, wie z. B. Biomasse und synthetischem Erdgas aus erneuerbarem Überschussstrom.

Im Biogas-Segment wurde schon immer das Biogas überwiegend in KWK-Anlagen (Blockheizkraftwerke-BHKW) verstromt, die entweder am Ort der Biogaserzeugung oder an den Standorten des Wärmeverauchs mit einer Gastransportleitung stehen.

Im Industriesegment werden zunehmend Prozwesswärme und Prozesstrom aus eigenen BHKW's erzeugt und der überschüßige Strom in das öffentliceh Netz eingespeist.

Im Endverbrauchersegement gewinnen kleinere KWK-Anlagen zunehmend an Bedeutung für die Versorgung von Gewerbebetrieben und Wohngebieten, bzw. einzelner Mehr- und sogar Einfamilienhäuser, sogenannte Blockheizkraftwerke (BHKW).

 

Quellen:

  1. Gunter Schaumann, Karl W. Schmitz (Hrsgs.)., Kraft-Wärme-Kopplung. 4. Auflage Berlin Heidelberg 2010, S. 5f.
  2. Dominic A. Notter, Katerina Kouravelou, Theodoros Karachalios, Maria K. Daletou and Nara Tudela Haberlandad: Life cycle assessment of PEM FC applications: electric mobility and μ-CHP. In: Energy and Environmental Science 8, (2015), 1969–1985
  3. Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz - KWKG in früherer und geltender Fassung
  4. Erneuerbare-Energien-Gesetz - EEG 2009 in allen Fassungen
  5. Volker QuaschningErneuerbare Energien und Klimaschutz. 3. Auflage München 2013, S. 102.