Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) - Kombinierte Nutzung von Strom und Wärme


Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) macht man sich schon seit vielen Jahren zunutze. Am bekanntesten ist hierbei sicherlich die Fernwärme, die von großen Heizkraftwerken produziert wird und den Wärmebedarf nahe gelegener Haushalte und Unternehmen ganz oder teilweise deckt. Auch Prozesswärme, die für Produktionsprozesse genutzt werden kann, wird durch Kraft-Wärme-Kopplung gewonnen.

Daher war die Nutzung eines BHKW mit Kraft-Wärme-Kopplung auch für Industriebetriebe schon seit längerer Zeit eine lohnende Maßnahme.

Wärmeproduktion bei der Stromerzeugung

Die Wärme ist streng genommen ein "Abfallprodukt" der Stromerzeugung. Sie entsteht beim Verbrennungsprozess im Motor, der den stromerzeugenden Generator antreibt. Bislang wurde der beim Stromerzeugungsprozess entweichenden Wärme eher wenig Beachtung geschenkt. Dabei bergen sowohl das erhitzte Kühlwasser als auch die heißen Abgase ein großes Potenzial zur Wärmegewinnung. Immerhin wurde aber auch bislang schon von großen Heizkraftwerken Fernwärme für die Verbraucher in der näheren Umgebung zur Verfügung gestellt.

Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung wurde beim Blockheizkraftwerk vom Großen aufs Kleine übertragen. Der große Vorteil eines lokalen BHKW liegt im höheren Wirkungsgrad. Denn bis zu zwei Drittel der Wärmeenergie gehen auf einem längeren Transportweg verloren. Ein Mini-BHKW ist üblicherweise auf ein oder nur wenige Gebäude ausgelegt, daher sind die Transportwege sehr kurz.

Von der Beschaffenheit des Antriebssystems hängt ab, ob der Schwerpunkt auf der Nutzung der Wärme des Kühlwassers oder der Abgase liegt. Verbrennungsmotoren benötigen naturgemäß mehr Kühlung durch Wasser.

Unterschiedliche Brennstoffe

Welche Energieträger in einer KWK-Anlage eingesetzt werden, ist für das KWK-Prinzip an sich sekundär. Fossile Brennstoffe wie Heizöl oder Erdgas kommen ebenso zum Zug wie Brennstoffe aus erneuerbaren Energieträgern wie Biogas oder Pflanzenöl. Im Sinne des weitergehenden Klimaschutzes ist jedoch die CO2-neutrale Nutzung nachwachsender Rohstoffe wünschenswert.


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Zusammenfassung

Erhitztes Kühlwasser beim Stromerzeugungsprozess besitzt großes Potenzial zur Gewinnung von nutzbarer Wärme. Hier erfahren Sie mehr zur Kraft-Wärme-Kopplung.

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