Kraft-Wärme-Kopplung

Unter dem Begriff Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird die „gleichzeitige Gewinnung von mechanischer und thermischer Nutzenergie aus anderen Energieformen mittels eines thermodynamischen Prozesses in einer technischen Anlage“ verstanden. Bei diesem Verbrennungsprozess wird die im Brennstoff gespeicherte chemische Energie in thermische Energie umgewandelt. Hieraus wird elektrische Energie erzeugt und thermische Energie liegt als Abwärme vor. KWK-Anlagen gibt es für den Einsatz unterschiedlicher Brennstoffe und Motoren. Wie aus der Abbildung 1 sichtbar wird, ist der Verlust bei der Kraft-Wärme- Kopplung mit 12% wesentlich geringer als bei dem Prinzip der herkömmlichen Kraftwerke, welche Verluste von bis zu 62% aufweisen. Also beträgt der gesamte Wirkungsgrad einer KWK-Anlage um die 88 %.

Stand der Entwicklung

Situation in Deutschland

Die Bundesregierung hat im Energie- und Klimaprogramm einen Stromanteil aus KWK-Anlagen von 25 Prozent bis 2020 festgelegt. Nach den Angaben des statistischen Amtes der Europäischen Gemeinschaft betrug dieser 2004 keine zehn Prozent. Bis 2009 konnte der Anteil  auf 13 Prozent ausgebaut werden. Damit lag Deutschland leicht über dem Durchschnitt von 11,4 Prozent des mit KWK-Technik erzeugten Stroms in den 27 EU Staaten. Das wirtschaftlich umsetzbare Potential liegt jedoch bei knapp 60 Prozent. Um dieses Potential besser zu nutzen, wurde das in 2002 in Kraft getretene Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG) novelliert, wodurch der Bau von Neuanlagen und Wärmenetzen stärker gefördert wird. Um den Erfolg der Fördermaßnahmen bewerten zu können, wurde im KWKG ein Zwischenprüfungstermin für das Jahr 2011 festgesetzt. Diese Prüfung ergab, dass der Anteil der KWK an der gesamten Stromerzeugung seit 2002 um 1,5 Prozent auf derzeit 15,4 Prozent gestiegen ist. Die KWK-Nettostromerzeugung in 2010 lag damit in Deutschland bei 92 TWh, was wiederum 19% des Nettostromverbrauches entspricht.

Nach einer Schätzung des Institutes für angewandte Ökologie sind 16 GWel Leistung in KWK-Anlagen in Deutschland verbaut. Das Vorhaben der Bundesregierung, 25% des Stromanteils aus KWK-Anlagen zu beziehen, würde 140 TWh entsprechen. Das bedeutet, dass noch ungefähr 50 TWh fehlen, um das gesetzte Ziel von 140 TWh bis zum Jahr 2020 zu erreichen. Die durch die Förderung des KWK-Stroms resultierende Belastung der Verbraucher lag in den Jahren 2008 und 2009 durchschnittlich bei 0,18 ct/kWh für Endverbraucher mit einem Jahresverbrauch unter 100.000 kWh und 0,05 €/kWh beziehungsweise 0,025 €/kWh für Großverbraucher und die stromintensive Industrie. Nutzt man die Ergebnisse aus dem der Zwischenprüfung zu Grunde liegenden Gutachten für eine langfristigere Prognose, so ist jedoch festzustellen, dass bei unveränderter Förderung die KWK im Jahr 2020 lediglich einen Anteil von rund 20 Prozent an der Nettostromerzeugung in Deutschland erreichen wird. Das im integrierten Energie- und Klimaschutzprogramm der Bundesregierung 2007 festgelegte Ziel einer KWK-Stromerzeugung von 25 Prozent würde nach jetzigem Stand also nicht erreicht. Seit dem 1. April 2012 gibt es wieder Zuschüsse für Mini-KWK-Anlagen bis 20 Kilowatt. Anträge können beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle eingereicht werden.

Situation in Rheinland-Pfalz und im Saarland

In Rheinland-Pfalz ist das KWK-Ziel für 2020 bereits heute erreicht. Lag der KWK-Anteil 2004 noch bei 17% des Bruttostromverbrauchs, so ist er auf 27% in 2007 angestiegen. Damit übertrifft Rheinland-Pfalz das von der Bundesregierung für 2020 formulierte Ziel eines KWK Stromanteils von 25% bereits heute. Zu dieser Steigerung trägt zu ca. zwei Dritteln die industrielle KWK bei, aber auch die Energieversorgungsunternehmen haben mit über einer Mrd. kWh zusätzlichen KWK-Stroms einen erheblichen Anteil an dem Zuwachs.

Im Saarland wird die Kraft-Wärme-Kopplung bereits bei mehreren Kraftwerken eingesetzt, um neben der Stromproduktion über Fernwärmenetze Gebiete mit Wärme zu versorgen. Zum Beispiel werden über die Fernwärmeschiene Saar mit einer Netzlänge von 600 km etwa 13.020 Kunden mit Wärme versorgt. Dabei sind hier mehrere Kraftwerke angeschlossen, die Wärme in das Netz einspeisen.
Des Weiteren hat die Verkehrs- und Versorgungsgesellschaft Saarbrücken mbH im Jahr 2011 3 BHKWs in Betrieb genommen. Sie haben alle eine Leistung von 2 MW und weitere BHKW’s sind in Planung.

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