Was versteht man unter Kraft-Wärme-Kopplung? Wie funktioniert sie und wofür wird sie genutzt? Wir erklären Ihnen diese Technologie und zeigen Vor- und Nachteile auf.
KWK kurz erklärt
Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung basiert darauf, dass Strom (Kraft) und Wärme in einem Prozess gleichzeitig gewonnen und genutzt werden können. Die Wärme, die bei der Stromproduktion anfällt, geht also nicht verloren bzw. verpufft nicht ungenutzt in die Umwelt.
Stattdessen wird sie als Nutzwärme, bspw. zum Heizen oder Kühlen von Häusern verwendet. Diese kombinierte Erzeugung von Strom und Wärme galt im Vergleich zu rein fossilen Anlagen lange als besonders effizient und umweltschonend. Mittlerweile gibt es allerdings Alternativen, wie bspw. Wärmepumpen, die in puncto Umweltfreundlichkeit sowie Effizienz weit vor KWK-Anlagen liegen.
Wo wird die Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt?
Am Beispiel eines Autos lässt sich das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung sehr gut veranschaulichen. Das Benzin, also die Energie, wird im Motor in Bewegungsenergie umgewandelt und bringt das Auto somit zum Laufen. Darüber hinaus kann die dabei entstandene Wärme aber auch zum Heizen des Autos genutzt werden.
Genauso funktionieren auch KWK-Anlagen, wie bspw. Blockheizkraftwerke (BHKW). Diese Kraftwerke produzieren nicht nur Wärme für die Heizung und Warmwasser, sondern liefern auch den Strom, der für die Versorgung elektrischer Geräte im Haus oder zum Aufladen eines E-Autos genutzt werden kann.
Kosten einer KWK-Anlage
Konkrete Preise lassen sich pauschal nicht nennen, da diese von verschiedenen Faktoren abhängig sind, unter anderem Heizsystem, Größe und Modell. Die Anschaffungs- und Installationskosten von KWK-Anlagen sind im Vergleich zu anderen Heizsystemen allerdings oftmals deutlich höher. Zwar können Wärmepumpen je nach Größe und Ausführung auf einem ähnlichen Preisniveau liegen wie KWK-Anlagen. Allerdings basieren viele KWK-Anlagen weiterhin auf fossilen Brennstoffen zur Wärmeerzeugung und erhalten keine staatlichen Förderzuschüsse, die es beim Kauf einer Wärmepumpe allerdings gibt.
Voraussetzung für KWK-Anlagen
Voraussetzung für die Effizienz der Anlage ist, dass die Größe der KWK-Anlage richtig dimensioniert ist und in erster Linie den Grundbedarf des Gebäudes deckt. Denn: Produziert das System beispielsweise im Sommer mehr Wärme als Sie benötigen, schaltet sich die Anlage automatisch ab, sobald der Pufferspeicher voll ist. Folglich wird dann auch kein Strom mehr produziert.
Am effizientesten arbeiten Blockheizkraftwerke und andere KWK-Anlagen dann, wenn sie das gesamte Jahr über Strom und Wärme erzeugen. Diese Anforderung ist in vielen kleinen bis mittleren Haushalten oft nicht gegeben.
Ist eine KWK-Heizung überhaupt noch zeitgemäß?
Wie bereits erwähnt, lohnt sich eine KWK-Anlage nur dann, wenn sie nahezu im Dauerbetrieb läuft. In Ein- oder kleinen Mehrfamilienhäusern gibt es jedoch meist nicht ganzjährig einen so hohen Wärmebedarf, dass sich bspw. ein Blockheizkraftwerk, selbst ein Mini- oder Mikro-BHWK, wirklich lohnt. Lediglich, wenn ganze Wohnblocks oder kombinierte Gewerbe- und Wohneinheiten mit Wärme und Strom per KWK versorgt werden können, ist die Nutzung sinnvoll. Allerdings sollte man hier auch bedenken, dass aktuelle KWK-Anlagen überwiegend mit fossilen Brennstoffen wie Gas oder Öl betrieben werden.
Werden stattdessen Hackschnitzel verwendet, bleiben immer noch hohe CO2- und Feinstaubemissionen sowie der Ausstoß von Methan. Als nachhaltige Lösung bliebe noch eine "grüne" Wasserstoffheizung. Doch ob eine flächendeckende Versorgung mit CO2-neutral erzeugtem Wasserstoff zeitnah möglich ist, steht noch lange nicht fest.
Wer nach einem zeitgemäßen Heizsystem sucht, das sich durch Effizienz und Zuverlässigkeit auszeichnet, sollte auf die Wärmepumpe setzen. Sie erreicht schon jetzt Wirkungsgrade von bis zu 500 Prozent und lässt sich mit einer PV-Anlage emissionsfrei betreiben. Hinzu kommt, dass Hausbesitzer über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) bis zu 70 Prozent Förderung erhalten können. Der Einbau einer Wärmepumpe bzw. der Umstieg von Gas und Öl auf die Wärmepumpe hat sich dadurch schon nach wenigen Jahren amortisiert.
Fazit: Die sinnvollere Variante zur Kraft-Wärme-Kopplung
Wärmepumpen sind für Ein- und Zweifamilienhäuser in der heutigen Zeit das effizienteste Heizsystem. Sogar für Mehrfamilienhäuser eignen sich Wärmepumpen heute oft bereits besser, als fossile Anlagen.
Auch wenn es für kleinere Gebäude Mikro- oder Mini-BHKW gibt, ist die Kraft-Wärme-Kopplung eher nicht für Einfamilienhäuser oder Doppelhäuser geeignet. Die Wärmepumpe hingegen kann dort all ihre Stärken ausspielen. Sie erzeugt mit einer Kilowattstunde Strom bis zu fünf Kilowattstunden Wärme und ist somit eines der effizientesten Heizsysteme, das es aktuell auf dem Markt gibt. Die hohe staatliche Förderung macht den Umstieg auf die Wärmepumpenheizung besonders attraktiv.
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