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Kraft-Wärme-Kopplung

Um Strom und Wärme zu erzeugen gibt es viele Möglichkeiten. Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) vereint diese beiden Aspekte: Durch die Stromerzeugung entsteht Wärme, die weiterverwendet und zum Heizen oder für die Warmwasseraufbereitung genutzt werden kann. Dieses Prinzip ist energieeffizient und kommt meist in Blockheizkraftwerken zum Einsatz.

Wie funktioniert Kraft-Wärme-Kopplung?

Die Kraft-Wärme-Kopplung ist ein Verfahren, bei dem neben Energie auch Wärme erzeugt wird. Durch die Verbrennung eines Brennstoffs wird durch einen Generator Strom erzeugt. Die Abwärme, die bei diesem Prozess entsteht, wird dabei weiterverwertet. So wird die Wärme gespeichert und in ein Heizsystem weitergeleitet. Diese Wärme wird als Fern- oder Nahwärme genutzt.

Als Brennstoffe für die Strom- und Wärmeerzeugung durch KWK gelten fossile Brennstoffe wie Steinkohle oder Mineralöle, doch auch erneuerbare Energien wie Biomasse werden vermehrt eingesetzt. Erdgas und Holz zählen ebenfalls zu den Brennstoffen, die bei der KWK zum Einsatz kommen.

KWK in Blockheizkraftwerken

Die KWK wird besonders in Blockheizkraftwerken  (BHKW) eingesetzt. Diese versorgen große Industrien mit Energie und Wärme, aber auch vereinzelt Ein- oder Mehrfamilienhäuser. Wichtig dabei ist, dass die Gebäude einen hohen Wärmebedarf haben. Dank der Blockheizkraftwerke kann man sich unabhängig vom Stromnetz machen, jedoch sind die Anschaffungskosten sehr hoch. Andere Technologien, die sich das KWK-Prinzip zunutze machen, sind Brennstoffzellen oder Stirling-Heizgeräte. Hier wird jedoch keine Verbrennung genutzt, sondern ein physikalischer Prozess bei dem Stirling-Heizgerät und ein chemischer Prozess mit Wasserstoff bei den Brennstoffzellen.

Kraft-Wärme-Kopplung vs. Erneuerbare Energien

Da die Kraft-Wärme-Kopplung oft mit fossilen Brennstoffen einhergeht, gehört das KWK-Prinzip nicht zu den erneuerbaren Energien. Jedoch ist das Prinzip in Blockheizkraftwerken eine umweltfreundlichere Variante, da mit wenig Ressourcen gearbeitet wird, um Strom und Energie zu erzeugen. Der Wirkungsgrad ist somit höher, als bei normalen Stromgeneratoren. Wenn das Prinzip in BHKW im Einsatz ist, kann ein thermischer Wirkungsgrad – der Anteil, der zum Heizen genutzt wird – zwischen 50 % und 60 % erreicht werden. Der elektrische Wirkungsgrad für die Stromerzeugung beträgt je nach Motor 30 % bis 40 %.

Der Vorteil von Blockheizkraftwerken ist, dass sie im Gegensatz zu anderen Stromgeneratoren weniger Treibhausgase erzeugen. Dies wirkt sich positiv auf das Klima aus und beeinflusst die Energiewende positiv. Auch kann man sich wie mit Solarthermien unabhängig vom Stromnetz machen, wenn man ein kleines Blockheizkraftwerk besitzt. Die beiden Anlagen können jedoch nicht parallel genutzt werden.

Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz

Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) ist 2002 in Kraft getreten und regelt die Förderung von Anlagen, die das KWK-Prinzip anwenden. Demnach erhalten solche Anlagen finanzielle Unterstützung. Das KWKG soll so Betreiber anspornen, auf effizientere Energiegewinnung umzustellen und das Klima zu schützen. Denn durch KWK-Anlagen wird weniger CO2 ausgestoßen und der Treibhauseffekt verringert. 

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