- Was ist KWK?
KWK steht für das Prinzip Kraft-Wärme-Kopplung. Gemeint sind Energie-Umwandlungsanlagen, die es ermöglichen, aus einem Brennstoff sowohl Bewegungs-Energie (Kraft) als auch Wärme nutzbar zu machen.
- Was ist das Besondere an Kraft-Wärme-Kopplung?
- Die erforderliche Bewegungsenergie zur Elektrizitätserzeugung wird in Deutschland größtenteils in kohle- und gasbefeuerten Großkraftwerken und Atomkraftwerken erzeugt. Dabei entsteht viel Wärme, die nicht genutzt werden kann. Es kommt nur rund 40% der eingesetzten Primärenergie als Strom aus der Steckdose. Die restliche Primärenergie bleibt ungenutzt.
Neben der zentralen Stromversorgung existiert eine dezentrale Wärmeversorgungsstruktur - die meisten Gebäude besitzen ihre eigene, ebenfalls fossil befeuerte Heizungsanlage. Bei KWK-Anlagen wird weder die Wärme noch die Möglichkeit Strom zu erzeugen vergeudet.
- Welche Bedeutung steckt für unsere Volkswirtschaft in KWK-Anlagen?
- Nach letzten Zahlen (2009) wurden in Deutschland 15,75% des Stroms mittels Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt (zum Vergleich Dänemark: ca. 50%). Möglich wären laut unterschiedlicher Aussagen 50-70%. Ein solcher Ausbau käme der Erschließung einer gigantischen neuen einheimischen Energiequelle gleich.
Es verwundert daher nicht, dass KWK zu den besonders kosteneffizienten Techniken gehört, um bei der Elektrizitätserzeugung Kohlendioxid einzusparen. Sogar mit fossilem Brennstoff werden 40-50% CO2 eingespart.
Der Ersatz von wenigen Großkraftwerken durch viele Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen bedeutet eine Dezentralisierung der Elektrizitätserzeugungs-Infrastruktur. Diese Infrastruktur ist zwar in den anfänglichen Investitionskosten teurer, unter Berücksichtigung der laufenden Betriebskosten ist sie insgesamt betrachtet allerdings die günstigere Variante. Durch dezentrale KWK-Anlagen wird die Versorgungssicherheit gesteigert und die Hochspannungs-Stromnetze deutlich entlastet.
Durch die gute Speicherbarkeit der Wärme kann die Stromproduktion bei kleinen dezentralen KWK-Anlagen flexibilisiert werden. Sie bilden somit eine wertvolle Baugruppe zu den fluktuierenden erneuerbaren Stromquellen für die Energiewende.
- Und was ist nun ein BHKW?
- Ist das KWK-Prinzip durch einen Verbrennungsmotor - wie in jedem Auto - realisiert, der durch eine wärme- und schalldämmende Kapsel einem Block gleichgemacht ist, so haben wir ein "BlockHeizKraftWerk" (BHKW). Die Kraft des Verbrennungsmotors erzeugt durch einen Generator elektrischen Strom und das Kühlwasser des Motors heizt z.B. ein Wohngebäude.
Mit BHKWs werden in modularer Bauweise elektrische Leistungen von 1 bis 20.000 kW bei einem Gesamtwirkungsgrad bis >90% realisiert. In jüngerer Zeit sind so genannte Mikro-KWK-Anlagen auf den Markt gekommen. Für deren Antrieb werden von manchen Herstellern auch Stirling-Motoren eingesetzt.
- Welchen ökonomischen Nutzen bringt ein BHKW?
- Für den Betreiber entsteht aus einem Brennstoff, den er sonst nur zu Wärme umwandelt, gleichzeitig die edelste und rund 3-4 mal wertvollere Energieform: elektrischer Strom. Aus 3/3 Brennstoff (Endenergie) entstehen ca. 70-75% Wärme und 25-30% Elektrizität. Im Optimalfall hat sich ein BHKW trotz hoher Investitionskosten binnen 3-6 Jahren amortisiert.
- Wird mit einem BHKW Unabhängigkeit vom allgemeinen Stromnetz erzielt?
- Zwar ist dies technisch möglich, aber wirtschaftlich nicht sinnvoll. Aus diesem Grund hat sich in der Praxis der so genannte Netzparallelbetrieb durchgesetzt. D.h. ein Objekt mit BHKW bleibt mit dem allgemeinen Stromnetz verbunden.
Der BHKW-Strom versorgt vorrangig den Eigenbedarf des Hauses und nur der Überschuss wird ins allgemeine Stromnetz gespeist und vom Netzbetreiber vergütet. Anders herum, wenn das BHKW keine oder zu wenig Elektrizität für den aktuellen Bedarf des Objektes erzeugt, wird dieser aus dem allgemeinen Stromnetz gedeckt. Somit ist eine hinreichende Stromversorgung stets gewährleistet.
- In welchen Objekten ist ein BHKW passend?
- Gute Voraussetzungen für einen rentablen BHWK-Betrieb bieten Hotels, Wohnheime, bestimmte Gewerbebetriebe, zahlreiche Mehrfamilienhäuser und andere Objekte. Entscheidend ist, dass ein deutlicher Anteil des erzeugten Stroms aufgrund eines entsprechenden Strombedarfs selbst verbraucht werden kann. Der Bezugspreis für elektrischen Strom bestimmt dabei den Wert des eigen erzeugten Stroms.
Grundsätzlich galt bislang: Betrachtungen werden ab Jahres-Brennstoffverbräuchen von mehr als 100.000 kWh interessant. Mikro-BHKWs kleiner 5kW elektrisch erlauben aber auch Betrachtungen unterhalb dieser groben Daumengröße. Wie gut und ob sich diese kleinsten Anlagen auch unter dem Gesichtspunkt einer Amortisation darstellen lassen, dürfte abgesehen von den individuellen Rahmenbedingungen des Gebäudes auch vom sinken der Preise durch höhere Fertigungszahlen abhängen.
Anhand der letzten Brennstoff- und Elektrizitätsabrechnung und weniger weiterer Angaben kann sehr schnell Auskunft gegeben werden, ob eine nähere Betrachtung lohnt.
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