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Kraft-Wärme-Kopplung - Wie funktioniert das?

Unter Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) versteht man die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme. Sie kann in allen Energieumwandlungsprozessen, in denen bei der Stromerzeugung Wärme als Nebenprodukt anfällt, eingesetzt werden. Obwohl das ungenutzte Potential gerade bei Großraftwerken, bei denen prozessbedingt eine große Menge an Abwärme anfällt, besonders groß wäre, ist für viele Großkraftwerke der Einsatz von KWK nur mit erheblichen infrastrukturellen Schwierigkeiten realisierbar, da sich in räumlicher Nähe meist keine Wärmeabnehmer befinden, so dass zunächst großflächige Wärmenetze aufgebaut werden müssen.

Um dieses Problem zu umgehen und trotzdem die hohe Effizienz von KWK nutzen zu können, bedarf es einer dezentraleren Energieumwandlung. Je näher die Energieumwandlung am späteren Wärmeabnehmer stattfindet, desto effizienter kann die Wärmelieferung nachher erfolgen. Großer Beliebtheit erfreuen sich daher Blockheizkraftwerke (BHKW). Dabei handelt es sich meist um Verbrennungsmotoren mit einem Generator zur Stromerzeugung, bei denen die Abwärme des Motors durch Öl- oder Kühlwasser abgeführt, und dann über einen Wärmetauscher an einen Verbraucher abgegeben wird.

BHKW existieren in einem großen Leistungsspektrum von ca. 1 kW-5 MW elektrischer Leistung. Dabei ist folgende Klassifzierung üblich:

* Groß-BHKW: Elektrische Leistung über 100kW. Neben kommunalen Nahwärmenetzen werden diese für Großabnehmer wie Schwimmbäder oder industrielle Anwendungen eingesetzt.

* Mini-BHKW: Elektrische Leistung von 5-100 kW. Neben größeren Einzelobjekten (Wohnanlagen, Hotels, Gewerbe) werden Mini-BHKW auch schon für die Versorgung kleinerer Nahwärmenetze im kommunalen Bereich genutzt

* Mikro-BHKW: Elektrische Leistung von 1-15 kW. Diese werden meist objektbezogen zur Versorgung von Wohngebäuden eingesetzt

Für sehr kleine Anlagen unter 2,5kW elektrischer Leistung wird teilweise auch der Begriff Nano-BHKW verwendet.

Die elektrischen Wirkungsgrade von BHKW liegen im Bereich von 25 - 40 %, bei einer Brennstoffausnutzung von bis zu 90 %. Im Vergleich zu einer konventionellen Erzeugung der gleichen Strom- und Wärmemengen lassen sich durch die KWK Primärenergieeinsparungen von ca. 35 % erzielen.

 

 

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