Arten der KWK
Die gleichzeitige Gewinnung von Strom und Wärme in einer Anlage wird als Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bezeichnet. Dabei werden drei verschiedene Techniken unterschieden:
- Wärmeauskopplung aus Kraftwerken
- Blockheizkraftwerke
- Brennstoffzellen
Bei Kraftwerken mit Wärmeauskopplung wird die Heizwärme durch Kondensation von Wasserdampf gewonnen. Der Wasserdampf ist in einem Dampfkraftwerk das Medium, das die Turbinen antreibt, wobei die Turbinen mit dem Generator zur Stromerzeugung gekoppelt sind. In den Turbinen wird der Wasserdampf stufenweise entspannt (der Druck nimmt ab). Der Dampf zur Erzeugung der Heizwärme wird üblicherweise vor der letzten Turbine entnommen und in einem Wärmeaustauscher kondensiert. Je nach dem, bei welchem Druck der Dampf kondensiert, kann Wärme bei verschiedenen Temperaturen erzeugt werden. Die Heizwärme wird dann mit einer Fernwärmeleitung zu den Verbrauchern transportiert. Durch die Entnahme von Dampf vor der Niederdruckturbine sinkt die Stromausbeute des Kraftwerks.
Blockheizkraftwerke
Bei Blockheizkraftwerken (BHKW) wird der Generator durch einen Verbrennungsmotor, (Dieselmotor oder Gasturbine) angetrieben. Die Abwärme des Motors wird zu Heizzwecken verwendet. Häufig werden auch die Abgase in einem Wärmeaustauscher noch weiter abgekühlt. Durch die Verwendung der Motorabwärme wird die Stromausbeute nicht beeinflusst, allerdings ist damit auch das Temperaturniveau der Abwärme auf 70° bis 90°C festgelegt.
Brennstoffzelle
Bei einer Brennstoffzelle wird Strom direkt auf elektrochemischem Weg aus dem Energieträger Wasserstoff gewonnen. Bei diesem Prozess entsteht bei der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff Wärme, die ausgekoppelt wird und zu Heizzwecken genutzt werden kann. Ebenso wie bei einem Blockheizkraftwerk wird durch die Wärmeentnahme die Stromausbeute nicht beeinflusst, allerdings ist ebenfalls das Temperaturniveau der Abwärme festgelegt (auf ca. 70°C bei der PEM-Zelle). Brennstoffzellen für die Beheizung von Gebäuden werden frühestens in einigen Jahren kommerziell verfügbar sein.
Bildnachweis: Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V., Berlin
