Kraft-Wärme-Kopplung

1. Allgemein: Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist ein Sammelbegriff für die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme in einer Anlage. Im Vergleich zu konventionellen Kraftwerken für die reine Stromerzeugung, in denen die anfallende Wärme nicht ausgenutzt wird, bietet die KWK erhebliche Effizienzverbesserungen. Es bestehen diverse Techniken zur gekoppelten Erzeugung mit diversen Anwendungsbereichen, die sich u.a. nach Temperatur und Anlagengröße unterscheiden. Zentralisierte KWK-Anlagen werden in Verbindung mit Fern- oder Nahwärmenetzen zur Wärmeversorgung (bspw. von größeren Siedlungsgebieten) eingesetzt, wohingegen kleinere Mini- oder Mikro-KWK-Anlagen für einzelne Gebäude geeignet sind.

2. Gesetzliche Grundlagen: Nach dem Gesetz für die Erhaltung, die Modernisierung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz - KWKG) vom 19.3.2002, zuletzt geänd. durch Gesetz vom 12.7.2012 (BGBl. I S. 1494) ist  es Zweck des Gesetzes, im Interesse der Energieeinsparung, des Umweltschutzes und der Erreichung der Klimaschutzziele der Bundesregierung einen Beitrag zur Erhöhung der Stromerzeugung aus Kraft-Wärme- Kopplung in der Bundesrepublik Deutschland auf 25 Prozent bis zum Jahr 2020 durch die Förderung der Modernisierung und des Neubaus von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen), die Unterstützung der Markteinführung der Brennstoffzelle und die Förderung des Neu- und Ausbaus von Wärme- und Kältenetzen sowie des Neu- und Ausbaus von Wärme- und Kältespeichern, in die Wärme oder Kälte aus KWK-Anlagen eingespeist wird, zu leisten (§ 1KWKG).

3. Begriff: Kraft-Wärme-Kopplung  ist die gleichzeitige Umwandlung von eingesetzter Energie in elektrische Energie und in Nutzwärme in einer ortsfesten technischen Anlage. Als ortsfest gilt auch eine Anlage, die zur Erzielung einer höheren Auslastung für eine abwechselnde Nutzung an zwei Standorten errichtet worden ist. Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) im Sinne dieses Gesetzes ist die Umwandlung von Nutzwärme aus KWK in Nutzkältedurch thermisch angetriebene Kältemaschinen. Bei thermisch angetriebenen Kältemaschinen wird Wärme auf einem hohen Temperaturniveau (z.B. Wasserdampf, Heißwasser, Warmwasser) gezielt zum Antrieb eines Prozesses oder mehrerer Prozesse zur Kälteerzeugung eingesetzt.

4. KWK-Anlagen i.S.d. Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetzes sind Feuerungsanlagen mit Dampfturbinen-Anlagen (Gegendruckanlagen, Entnahme- und Anzapfkondensationsanlagen) oder Dampfmotoren, Gasturbinen-Anlagen (mit Abhitzekessel oder mit Abhitzekessel und Dampfturbinen-Anlage), Verbrennungsmotoren-Anlagen, Stirling-Motoren, ORC (Organic Rankine Cycle)-Anlagen sowie Brennstoffzellen-Anlagen, in denen Strom und Nutzwärme erzeugt werden. Bei KWKK-Anlagen werden die KWK-Anlagen durch eine thermisch angetriebene Kältemaschine ergänzt (§ 2 KWKG).