Glossar

Energie Wissen

Kraft-Wärme-Kopplung

Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist eine Technik bei der mechanische oder thermische Restenergie, die bei der Erzeugung von Strom entsteht, zum Beheizen weiterverwendet wird.

Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), auch Wärme-Kraft-Kopplung, ist ein Prozess, bei dem sowohl mechanische als auch nutzbare thermische Energie, d. h. Wärme für Heizzwecke, erzeugt werden. Die mechanische Energie wird in der Regel mit Hilfe eines Generators sofort in elektrischen Strom umgewandelt. Die Kraft-Wärme-Kopplung findet meist in Heizkraftwerken statt.

Üblicherweise wird die innerhalb der Kraft-Wärme-Kopplung gewonnene Wärme für die Beheizung öffentlicher und privater Gebäude genutzt. Bisweilen versorgen KWK-Kraftwerke jedoch auch Betriebe mit Prozesswärme (bspw. in der chem. Industrie). Für die Kraft-Wärme-Kopplung kann jede Energiequelle ab einem Temperaturniveau von 210 Grad Celsius verwendet werden. Neben fossilen Brennstoffen wie Braun- und Steinkohle, Erdgas und Heizöl können auch regenerative Energien wie Biogas, Holz, Pellets, Kernenergie etc. für das Prinzip der KWK herangezogen werden.

Varianten von KWK-Anlagen

Während größere Heizkraftwerke der flächigen Fernwärme-Versorgung oder der Gewinnung von Prozesswärme dienen, produzieren sogenannte Blockheizkraftwerke (BHKWW), also kleine bis mittelgroße Anlagen, Wärme, die meist direkt am Ort der Erzeugung verbraucht wird, d. h. beispielsweise in Einfamilienhäusern oder Wohngebieten. Solche Blockheizkraftwerke werden etwa mit Gas- oder Dieselmotoren oder Gasturbinen angetrieben.
Die Antriebsart variiert bei KWK-Anlagen von Anlage zu Anlage. So enthalten Großkraftwerke (etwa Kohlekraft- und Kernkraftwerke) zumeist Dampfturbinen. Ganz kleine Blockheizkraftwerke, sogenannte Mikro-Blockheizkraftwerke, werden hingegen mit kleinen Gasmotoren, Stirling-Motoren oder Brennstoffzellen angetrieben.

Betriebsarten zur Anpassung an Bedarf der Verbraucher

Um sich bestmöglich an den Strom- und Wärmebedarf von Verbrauchern einstellen zu können, gibt es zwei verschiedene Betriebsarten von KWK-Anlagen: der wärmegeführte und der stromgeführte Betrieb. Bei ersterem wird die Leistung nach dem Wärmebedarf geregelt, der erzeugte elektrische Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist. 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.
Die Erhaltung, die Modernisierung und der Ausbau von KWK-Anlagen, die mit fossilen Energien betrieben werden, werden in Deutschland seit 2002 durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) gefördert. Sofern eine Anlage auf erneuerbare Energien zurückgreift, kann sie auch nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vergütet werden.