Vorteile der Kraft-Wärme-Kopplung für die Entwicklung dezentraler Energieerzeugung

Die dezentrale Energieerzeugung ist heutzutage ein häufig verwendeter Begriff. Diese Art von Energieerzeugung ist als System kleiner und mittelgroßer Energieerzeugungsanlagen definiert, die sich direkt am oder in der Nähe des Verbrauchsortes befinden. Im Vergleich zu konventionellen Großanlagen (wie Kernkraftwerke, Heiz- oder beispielsweise Wasserkraftwerke) sind dezentrale Energieerzeugungsanlagen wesentlich flexibler, effizienter und zugleich mit geringeren Verlusten verbunden, die in Distributionsnetzen großer Energieerzeugungsanlagen unvermeidlich sind.
Vorteile der Kraft-Wärme-Kopplung für die Entwicklung dezentraler Energieerzeugung

Die dezentrale Energieerzeugung hat jedoch auch ihre Schwächen, in erster Linie in Bezug auf die Instabilität bei der Energieerzeugung. In den meisten Fällen dienen nämlich als Energiequellen Solar- oder Windkraftanlagen. Grundsätzlich sind diese erneuerbaren Energieträger instabil, was erhöhte Anforderungen an das Distributionsnetz und die Regelung mit sich bringt. Die Kraft-Wärme-Kopplung bildet in dieser Hinsicht eine Ausnahme und liegt  somit irgendwo in der „Mitte“ zwischen den konventionellen und erneuerbaren Energieträgern.

Obwohl die Kraft-Wärme-Kopplung immer noch größtenteils auf der Verbrennung fossiler Brennstoffe begründet ist, handelt es sich jedoch um eine sehr effiziente Art und Weise der Energieerzeugung. Der Gesamtwirkungsgrad der Kraft-Wärme-Kopplung liegt zwischen 70-90 %, und die Einsparung an Primärenergieträgern liegt  im Vergleich zur getrennten Erzeugung bei 40-50%. Mit anderen Worten, wir benötigen ungefähr halb so viel Brennstoff, um die gleiche Energiemenge zu erzeugen.

Das Blockheizkraftwerk produziert Strom und nutzt die Rest- oder Abwärme aus der Stromerzeugung. Die Produktion erfolgt somit simultan und ist hochoptimiert. Zudem sind Blockheizkraftwerke auch sehr flexibel, da sie relativ einfach ein- und ausgeschaltet und  wetterunabhängig betrieben werden können. Die zusätzliche Flexibilität besteht auch darin, dass aus Abwärme durch den Anschluss einer Absorptionskältemaschine  Kälte einfach erzeugt werden kann. Eine andere Möglichkeit ist beispielsweise die Erzeugung von Prozessdampf.

All dies bringt eine Kombination aus Flexibilität, Stabilität und Zuverlässigkeit mit sich. In manchen Fällen dient das Blockheizkraftwerk auch als Notstromaggregat; es kann auch im sogenannten Inselmodus arbeiten. Dank der SCR-Technologie (Selective Catalytic Reduction) kann bei der Kraft-Wärme-Kopplung über einen NOx-Ausstoß auf einem Niveau gesprochen werden, das eher bei dem  Niveau erneuerbarer Energieträger liegt. Obwohl diese zwar „emissionsfrei“ sind, muss jedoch auch der sog. Jahresnutzungsgrad berücksichtigt werden, der für erneuerbare Energien (25% für Solarkraftwerke, 35% für Windkraftanlagen) viel niedriger ist als bei der Kraft-Wärme-Kopplung, die praktisch ununterbrochen, lediglich mit erforderlichen Wartungsunterbrechungen (bis zu 95%) betrieben werden kann. Bei Biogas sind wir in der Situation, in der die Energie sozusagen aus dem Nichts, bzw. dem Abfall erzeugt wird. In diesem Fall handelt es sich somit um einen erneuerbaren Energieträger.

In Europa beträgt der Anteil der Kraft-Wärme-Kopplung an der Stromerzeugung etwa 15% und der Wärmeerzeugung etwa 11%. Die Kraft-Wärme-Kopplung nutzt als Brennstoff zu 42% Erdgas, zu 28% Biogas und der Rest fällt an feste Brennstoffe bzw. Heizöl. Die installierte elektrische Gesamtleistung liegt über 130 GWel und die thermische Leistung  über 280 GWt. Daraus ist ersichtlich, dass die Verbreitung dieser Technologie noch viel Potential hat.

Ist die Kraft-Wärme-Kopplung also der Schlüssel für den künftigen Übergang zu der kohlenstofffreien Energie, die vollständig aus erneuerbaren Energieträgern erzeugt wird? Bei TEDOM sprechen wir von der Kraft-Wärme-Kopplung als einer imaginären Brücke zwischen der „alten“ und der „neuen“ Energie. Leider ist es jedoch nicht möglich, auf die emissionsfreie Energie mit einem Fingerschnippen umzuschalten. Unserer Meinung nach wird bei diesem Übergang die Kraft-Wärme-Kopplung neben den erneuerbaren Energieträgern sicherlich eine sehr wichtige Rolle spielen und aus der Sicht der gesamten Energiewirtschaft größere Flexibilität, Sicherheit und Stabilität ermöglichen.

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