Kraft-Wärme-Kopplung

Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme. In den meisten Fällen nutzen KWK-Anlagen die bei der Stromerzeugung freiwerdende Wärme. Je nach den bestehenden Ansprüchen an die Temperatur kann die Wärme aber auch gezielt aus dem Kraftwerksprozess ausgekoppelt werden.

KWK-Anlagen verwenden die eingesetzten Energieträger energetisch optimal. Gegenüber der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme kann der Einsatz von Primärenergie um bis zu 40 Prozent reduziert werden.

Der Einsatz von KWK ist in verschiedenen Leistungsstufen möglich: Große Kraftwerksblöcke können über Fernwärmenetze ganze Städte versorgen. Blockheizkraftwerke (BHKW) liefern Wärme und Strom für Stadtviertel, Wohn- und Dienstleistungsgebäude oder Gewerbe. Mit Mikro-KWK-Anlagen können auch Einfamilienhäuser oder einzelne Haushalte KWK nutzen.

Im Sommer kann Wärme aus KWK-Anlagen mittels Absorptionskältemaschinen zur Klimatisierung eingesetzt werden. Dieses Verfahren wird als Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) bezeichnet.

KWK in Berlin

Mit einem Fernwärmenetz von ca. 1.500 Kilometern Länge steht Berlin an der Spitze westeuropäischer Städte. Fast 30 % der Gebäude in der Hauptstadt werden mit Fernwärme versorgt. Über 280 Blockheizkraftwerke erzeugen zusätzlich dezentral Strom und Wärme in der Nähe der Verbraucher.

Der KWK-Anteil am Berliner Wärmemarkt liegt bei etwa 30 %. Dieser Prozentsatz soll zukünftig weiter ausgebaut werden.

Aktuelle Forschungsschwerpunkte

• Weiterentwicklung von Mikro-KWK-Anlagen (z. B. Mikrogasturbinen oder Stirling-Motoren) im Bereich von 1kW_el, z. B. für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern
• Laufzeiterhöhung von Blockheizkraftwerken (BHKW) durch die optimale Ausnutzung der in KWK produzierten Wärme
• Reduzierung des Wasserverbrauchs in Absorptionskälteanlagen bei der Umwandlung der KWK-Wärme in Kälte