Kraft-Wärme-Kopplung
Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) macht Abwärme aus dem Prozess der Stromerzeugung nutzbar. Sie findet meist in Heizkraftwerken statt. Die Wärme kommt dann über Fernwärmenetze zu den Haushalten. Es gibt aber auch dezentrale Lösungen für Einfamilienhäuser.
Inhaltsverzeichnis
- Das ist Kraft-Wärme-Kopplung
- Allgemeine Vorteile der KWK
- Vorteile einer KWK im Einfamilienhaus
- Nachteile der KWK
- Nachteile einer KWK im Einfamilienhaus
- Energieträger für KWK
- KWK-Anwendungen im Gebäudemodernisierungsgesetz
- Beispiele für KWK-Anwendungen
- Förderung beim Kauf und Einbau von KWK-Anlagen
- Förderung des laufenden Betriebs von KWK-Anlagen
Das ist Kraft-Wärme-Kopplung
Sowohl bei konventionellen Arten der Stromerzeugung als auch bei der Nutzung von Brennstoffzellen entstehen sowohl Strom als auch Wärme. Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung macht diese Abwärme nutzbar. Das kann im großen Stil in einem Heizkraftwerk geschehen, oder aber dezentral in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) oder mithilfe einer Brennstoffzellenheizung.
Es gibt zwei verschiedene Betriebsarten von KWK-Anlagen: wärmegeführt und stromgeführt. Bei ersterem wird die Leistung nach dem Wärmebedarf geregelt, der erzeugte elektrische Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist. Diese Form der KWK hat die geringsten Energieverluste. Bei Anlagen mit stromgeführtem Betrieb richtet sich die Leistung nach dem Strombedarf, die gewonnene Wärme wird – wenn möglich – genutzt, Überschüsse werden bisweilen in die Umwelt abgegeben.
Dezentraler Einsatz: Traditionelle Kraftwerke arbeiten zentral, die Energie muss oft über weite Strecken transportiert werden. Dabei entstehen Übertragungsverluste. KWK erzeugen Strom und Wärme dezentral – dort, wo sie gebraucht werden. So werden Übertragungsverluste minimiert und Stromnetze entlastet.
Flexibel steuerbar: Die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien schwankt und ist schwer planbar. Stromgeführte KWK-Anlagen sind steuerbar und können bei schwankenden Strommengen flexibler genutzt werden als zentrale Kraftwerke. Wärmespeicher, große Wärmepumpen oder Power-to-Heat-Anlagen sorgen für einen noch flexibleren Betrieb.
Vorteile einer KWK im Einfamilienhaus
Emissionsarm: Eine KWK-Anlage für den Hausgebrauch spart bis zu 40 % Brennstoff im Vergleich zur getrennten Erzeugung von Strom im Kraftwerk und Wärme im Heizkessel. Der CO2-Ausstoß ist dadurch um rund ein Drittel niedriger.
Unabhängigkeit: Mit einer KWK-Anlage machen Sie sich unabhängiger von Energieversorgern und steigenden Strompreisen.
Nachteile der KWK
Im Sommer, wenn keine Wärme gebraucht wird, müssen KWK-Kraftwerke mit Kühlung laufen oder können unter Umständen sogar keinen KWK-Strom produzieren. Die Installation von Fernwärmespeichern hilft, diesem Nachteil entgegenzuwirken.
Wenn KWK-Anlagen mit fossilen Energieträgern betrieben werden, arbeiten sie zwar effizienter als traditionelle Kraftwerke, verursachen aber weiterhin CO2-Emissionen.
Wärmegeführte KWK-Anlagen sind weniger gut steuerbar: Sie produzieren auch dann Strom, wenn Überschüsse aus erneuerbaren Energien vorhanden sind. Für die Energiewende sind daher stromgeführte Anlagen sinnvoller.
Nachteile einer KWK im Einfamilienhaus
Hohe Investitionskosten: BHKWs und Brennstoffzellenheizungen sind in der Anschaffung teurer als andere Heizungsarten auf Basis erneuerbarer Energien.
Schwierige Amortisation: KWK-Anlagen rechnen sich nur, wenn das ganze Jahr über ein relativ hoher Wärmebedarf besteht.
Energieträger für KWK
Für die Kraft-Wärme-Kopplung kann jede Energiequelle ab einem bestimmten Mindestenergiegehalt verwendet werden. Neben fossilen Brennstoffen wie Braun- und Steinkohle, Erdgas und Heizöl sind auch regenerative Energien wie Biogas, Holz und Pellets für das Prinzip der KWK einsetzbar. In Deutschland kommen laut Umweltbundesamt vor allem Gase und Biomasse als Energieträger zum Einsatz.
KWK-Anwendungen im Gebäudemodernisierungsgesetz
Das Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG) erlaubt die freie Heizungswahl. Die frühere Vorgabe, wonach neu eingebaute Heizungen mindestens 65 % erneuerbare Energien nutzen müssen, entfällt. Stattdessen gilt für gasbetriebene KWK-Anlagen die sogenannte Biotreppe. Sie schreibt für neu eingebaute Gasheizungen ab 2029 schrittweise steigende Mindestanteile an Biogas vor:
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Ab 2029: 105 Prozent
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Ab 2030: 15 Prozent
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Ab 2035: 30 Prozent
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Ab 2040: 60 Prozent
Da Biogas in der Herstellung teurer ist als die Förderung von Erdgas, dürften die Brennstoffkosten dadurch steigen.
Fernwärme bleibt eine der zukunftsfähigen Heizungsmethoden, da die Netze Schritt für Schritt dekarbonisiert werden..
Beispiele für KWK-Anwendungen
Die Antriebsart variiert bei KWK-Anlagen je nach Anlagengröße. So arbeiten Großkraftwerke (etwa Kohlekraft- und Kernkraftwerke) zumeist mit Dampfturbinen. Mikro-BHKWs für Einfamilienhäuser werden hingegen mit kleinen Gasmotoren, Stirling-Motoren oder Brennstoffzellen angetrieben.
Mittelfristig kann die Kraft-Wärme-Kopplung helfen, Brennstoffe effizienter zu nutzen und Emissionen zu verringern, indem sie ungekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung übernimmt. Zugleich sinkt die Bedeutung fossiler KWK-Anlagen: Der Wärmebedarf im Gebäudebestand geht zurück, und in die Wärmenetze fließt zunehmend Wärme aus erneuerbaren Quellen. Fossile KWK-Anlagen müssen deshalb vor allem flexibel auf den Wärmebedarf reagieren und dann einspringen, wenn keine erneuerbare Wärme zur Verfügung steht. Dafür kommen zunehmend thermische Speicher zum Einsatz, die die benötigte Wärme vorhalten. Bis 2045 soll die Fernwärmeerzeugung vollständig dekarbonisiert sein. Auch KWK-Anlagen müssen dann mit erneuerbaren Brennstoffen laufen. Diese sind derzeit allerdings nur begrenzt verfügbar, was sich auf die Brennstoffkosten auswirken kann. Die Wärme in den Netzen soll künftig vor allem aus unvermeidbarer Abwärme, Großwärmepumpen und tiefer Geothermie kommen.
Förderung beim Kauf und Einbau von KWK-Anlagen
Seit Juli 2026 gelten neue Förderbedingungen. Die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) bezuschusst den Einbau einer Brennstoffzellenheizung – der modernsten Form der KWK-Anlage – mit bis zu 80 % der Kosten. Die Förderkonditionen auf einen Blick:
- Der allgemeine Fördersatz für Brennstoffzellenheizungen liegt bei 30 %.
- Selbstnutzende Immobilieneigentümer:innen erhalten einen Einkommensbonus: 40 % bei einem zu versteuernden Haushaltsjahreseinkommen bis 30.000 €, 30 % bis 40.000 € und 10 % bis 50.000 €. Lebt mindestens ein Kind im Haushalt, steigt die jeweilige Einkommensgrenze um 10.000 €.
- Der Klimageschwindigkeitsbonus beträgt 16 %. Er sinkt erstmals am 1. Februar 2027 und danach halbjährlich um vier Prozentpunkte. Ab dem 1. August 2028 entfällt er. Maßgeblich ist der Zeitpunkt der Antragstellung.
- Die Höchstgrenze der Förderung liegt bei 80 % der förderfähigen Kosten.
- Die förderfähigen Kosten betragen maximal 28.000 € für die erste Wohneinheit. Dieser Betrag sinkt ab dem 1. Februar 2027 halbjährlich um 750 €.
In dem Artikel „Förderung Heizung – so viel Geld gibt es“ können Sie sich schnell und einfach über alle Details informieren.
Hinweis: Wird der benötigte Strom vollständig aus dem öffentlichen Netz bezogen, können die laufenden Kosten einer Infrarot-Deckenheizung als alleinige Heizung vergleichsweise hoch ausfallen. Bei einem Stromverbrauch von 1.080 kWh und einem angenommenen Strompreis von 39 Cent pro Kilowattstunde entstehen in unserem Rechenbeispiel Stromkosten von rund 421 Euro. Eine Photovoltaikanlage kann dazu beitragen, einen Teil des benötigten Stroms selbst zu erzeugen und damit den Netzstrombezug zu reduzieren.
Förderung des laufenden Betriebs von KWK-Anlagen
Zusätzlich zur Kaufunterstützung sichert das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) finanzielle Vorteile für den laufenden Betrieb. Auch hier gibt es eine gesetzliche Änderung: Der Förderzeitraum für neue Anlagen und Netze gilt jetzt auch über den 31.12.2026 hinaus.
Betreiber von KWK-Anlagen erhalten für jede erzeugte Kilowattstunde Strom eine festgelegte Zuschlagszahlung.
Wärmepumpenstrom
Unsere Wärme-Tarife mit Ökostrom aus 100 % erneuerbarer Energie.
