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01.06.2022

Kraft-Wärme-Kopplung - dezentral und unabhängig

Neben dem Ausstieg aus Kohle und Atomenergie will Deutschland unter dem Eindruck des Ukraine-Kriegs auch die Abhängigkeit von russischem Erdgas zügig beenden.

Autor: Claus-Heinrich Stahl

Die damit einhergehende Frage der Energieversorgungssicherheit hat die Bundesregierung auch mit dem Verweis auf Kraft-Wärme-Kopplung beantwortet.

Eine kleine Anfrage der CDU/CSU-Fraktion im Deutschen Bundestag nach der Zukunft von Gaskraftwerken in Deutschland beantwortete die Bundesregierung damit, dass Deutschland zukünftig regelbare Leistung durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zur Residuallastdeckung benötigt − eine langjährige Position des Bundesverbands Kraft-Wärme-Kopplung e. V. (B.KWK). Die Bundesregierung will deshalb Gaskraftwerke und KWK-Anlagen fördern, die auf klimaneutrale Gase oder Wasserstoff umgestellt werden können.

Flexibles Effizienzprinzip

Damit hat die Politik die Nützlichkeit der KWK erkannt, muss aber noch besser verstehen, dass sie ein Effizienzprinzip ist. Hat die KWK gestern den Einsatz fossiler Energieträger effizient gemacht, wird sie es morgen mit erneuerbaren Brennstoffen tun: aus Biomasse und mit Wasserstoff. Welche andere Technik ist so flexibel? Dabei kann das Effizienzprinzip viele Gestalten annehmen: als gasbetriebenes hochflexibles Speicherkraftwerk zur Residuallastdeckung oder als CO2 -neutrale Anlage für die Bereitstellung von Strom und industrieller Prozesswärme durch Biomasse. Der Gesamtwirkungsgrad einer KWK-Anlage beträgt bis zu 97 Prozent. Gaskraftwerke ohne Wärmenutzung erreichen nur rund 40 Prozent. Deshalb sollten KWK-Anlagen dem Bau neuer Gasturbinenkraftwerke vorgezogen werden, um die Wärme zu nutzen statt die Umwelt aufzuheizen.

KWK spielt in Zukunft eine besondere Rolle

Die dezentrale KWK bietet über die effiziente Strom- und Wärmegewinnung hinaus Stromnetzstabilisierung und Versorgungssicherheit. Weil KWK-Anlagen schnell hochfahren, stützen sie das Stromnetz auch als Spitzenlastkraftwerke. Da die Technik zudem brennstoffunabhängig ist, ebnet sie den Weg für den Umbau bestehender Gasnetze zu Wasserstoffnetzen. Durch Wärmespeicher wird die Stromproduktion von der Wärmeerzeugung entkoppelt. In Wohn- und Nichtwohngebäuden, Quartieren und Kommunen sorgt die KWK vor allem im Winter zuverlässig für klimaneutrale Wärme aus Abfall-Biomethan.

Gerade Wärmenetze mit Bestandsbauten, Nichtwohngebäuden und Gewerbe benötigen dann hohe Vorlauftemperaturen. KWK springt für Wärmepumpen ein, die dieses Temperaturniveau nicht erreichen, und erhöht damit die Resilienz der Wärmeversorgung. Innovative KWK-Systeme (iKWK) erhöhen den Anteil Erneuerbarer Energien im Wärmesektor, indem sie zum Beispiel Umweltwärme mit Wärmepumpen oder Solarthermie einbinden und durch Power-to-Heat-Anlagen negative Residuallast bereitstellen. Dieser Technologiemix führt dazu, dass sich der Betrieb von KWK-Anlagen in Wärmenetzen und zur industriellen Versorgung mit Prozesswärme stark oder sogar vollständig am Strommarkt orientieren kann.

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