Kraft-Wärme-Kopplung

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) (in Deutschland und Österreich) bzw. Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) (in der Schweiz) ist die gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie und nutzbarer Wärme, die in einem gemeinsamen thermodynamischen Prozess entstehen. Die mechanische Energie wird in der Regel unmittelbar in elektrischen Strom umgewandelt. Wird die Wärme für Heizzwecke als Nah- oder Fernwärme oder für Produktionsprozesse als Prozesswärme genutzt, z. B. in der chemischen Industrie, spricht man von einem Industriekraftwerk. Wird die Wärme, wie in den meisten Fällen, für die Heizung öffentlicher und privater Gebäude bereitgestellt, spricht man von einem Heizkraftwerk.

Es wird also bei der Stromerzeugung aus Brennstoffen die Nutzwärme ausgekoppelt und damit die Abgabe von ungenutzter Abwärme an die Umgebung reduziert. 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. Eine breite Bedeutung haben kleinere KWK-Anlagen im Bereich von etwa 100 kW elektrischer Leistung für die Versorgung von Gewerbebetrieben, Hallenbädern und Wohngebieten bzw. einzelner Mehrfamilienhäuser, sogenannte Blockheizkraftwerke (BHKW). Kleinere Anlagen werden zwar auf dem Markt angeboten, haben aber einen sehr geringen Anteil an der Strom- und Wärmeerzeugung.

Vorteil der KWK ist der verringerte Brennstoffbedarf für die gleichzeitige Strom- und Wärmebereitstellung, wodurch die Emissionen von Kohlenstoffdioxid und anderen Schadstoffen 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. Biomassebefeuerte KWK sind in Skandinavien eine tragende Säule der Wärmewende.