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 mit Brennstoffen Nutzwärme ausgekoppelt und damit im Vergleich zu Kondensationskraftwerken die Abgabe von ungenutzter Abwärme an die Umgebung reduziert. Kraft-Wärme-Kopplung ermöglicht eine Brennstoffeinsparung von bis zu etwa einem Drittel der Primärenergie, verglichen mit der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme mit Brennstoffen, zugleich wird aber der elektrische Wirkungsgrad des Kraftwerkes etwas reduziert. Eine gewisse 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, wodurch die Emissionen von Kohlenstoffdioxid und anderen Schadstoffen um bis zu einem Drittel reduziert werden – im Vergleich zu getrennter Strom- und Wärmebereitstellung jeweils mit Brennstoffen. Der ausgekoppelten Wärme wird zum Teil ein höherer Anteil des Vorteils zugerechnet. Die Förderung durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) und im Fall von Bio-Brennstoffen durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) soll den Ausbau und die Bestandserhaltung unterstützen. 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 Biomasse und Grünem Wasserstoff aus erneuerbarem Überschussstrom bzw. damit erzeugtem synthetischem Erdgas. Biomassebefeuerte KWK sind in Skandinavien eine tragende Säule der Wärmewende.
- ↑ Gunter Schaumann, Karl W. Schmitz (Hrsgs.): Kraft-Wärme-Kopplung. 4. Auflage. Berlin/Heidelberg 2010, S. 5 f.
- ↑ 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, doi:10.1039/C5EE01082A.
- ↑ Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz – KWKG in früherer und geltender Fassung
- ↑ Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG 2009 in allen Fassungen
- ↑ Volker Quaschning: Erneuerbare Energien und Klimaschutz. 3. Auflage. München 2013, S. 102.