Die Kraft-Wärme-Kopplung, KWK, ist die gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie (die in der Regel unmittelbar in Elektrizität umgewandelt wird) und nutzbarer Wärme für Heizzwecke (Fernwärme) oder Produktionsprozesse (Prozesswärme) in einem thermodynamischen Prozess in einer Anlage (Heizkraftwerk).

Die KWK setzt den gleichzeitigen Bedarf von Elektrizität und Wärme voraus, wobei aus wirtschaftlichen Gründen der Wärmebedarf den Gesamtprozess bestimmt.
Im Sommer bietet die Kälteerzeugung aus Wärme eine Ausweichmöglichkeit.

Vorteil der KWK ist die hohe Ausnutzung der eingesetzten Primärenergie (Nutzungsgrad 85–90 %, allerdings nur bei optimalem Verhältnis von Wärme- und Strombedarf).

Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung trugen 2003 in Deutschland rund 13,5 % zur Gesamtstrommenge bei. Der Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung gilt als eine der wesentlichen Optionen für den Klimaschutz und bildet eine der Hauptsäulen des deutschen Klimaschutzprogramms.

Mit dem 2002 in Kraft getretenen Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz wird der Erhalt, die Modernisierung und der Ausbau von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen gefördert.

Wird in einer Anlage gleichzeitig Wärme und Strom - also Kraft - erzeugt, so spricht man von einer Kraft-Wärme-Kopplung (KWK).

Geschieht dies in einer kompakten Anlage und nicht in einem Heizkraftwerk, so handelt es sich dabei um ein Blockheizkraftwerk (BHKW).

Bei Kleinanlagen treibt meist ein Diesel-, Gas- oder Biogasmotor einen Generator an.

Die im Kühlwasser und in den Abgasen des Motors enthaltene Wärme wird gleichzeitig für Heizzwecke genutzt. Durch die Nutzung der Abwärme, die beim Stromerzeugungsprozess in herkömmlichen Kraftwerken ungenutzt verpufft, lässt sich der Energienutzungsgrad des Gesamtprozesses entscheidend erhöhen, zum Beispiel von 30 bis 45% auf 80 bis 90% bei KWK. Dadurch werden auch die CO2- Emissionen, die bei der Energieumwandlung entstehen, reduziert, und zwar bis zu 30 %.

Ein Konzept, bei dem die KWK von vornherein vorgesehen ist, ist in Heizkraftwerken realisiert. Seit einiger Zeit wird die KWK aber auch in kleineren motorisch betriebenen Kraftwerken eingesetzt. Diese Motoren sind öl- oder gasgetriebene Verbrennungskraftmaschinen. Sie werden als Blockheizkraftwerke (BHKW) bezeichnet.

Voraussetzung für den sinnvollen Einsatz der KWK ist der gleichzeitige Bedarf an Strom und Wärme sowie möglichst große Nähe des BHKW zum Endverbraucher. Beides ist z. B. sowohl in Wohnhaussiedlungen als auch in kleineren Gewerbegebieten gegeben, wo BHKW mehr und mehr Verbreitung finden.

Dabei unterscheidet man nach Art der Verbrennungskraftmaschine Motor-Blockheizkraftwerke und Gasturbine-Blockheizkraftwerke.

Motor in einem BHKW

Quelle: www.bhkw-info.de