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Was ist Kraft-Wärme-Kopplung?

Unter Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) versteht man ein technisches Verfahren, durch das in einem Arbeitsgang Strom und Wärme produziert werden können. Ein Energieträger (z.B. Erdgas, Flüssiggas, Heizöl, Holz) bildet den Treibstoff für einen Motor, der einen Generator antreibt und durch seine mechanische Arbeit gleichzeitig Wärme erzeugt. Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung ist jedem von uns aus dem Auto bekannt: Benzin, Diesel oder Gas aus dem Tank werden dem Verbrennungsmotor zugeführt, der die gespeicherte Energie in Bewegungsenergie umsetzt und einen Generator zur Stromerzeugung für die Elektrik antreibt.

Blockheizkraftwerk (BHKW)

Treibstoff, Motor, Generator, Wärmetauscher und Zubehör – also das gesamte System zur Erzeugung von Strom und Wärme – werden in ihrer Gesamtheit als sogenanntes Blockheizkraftwerk (BHKW) bezeichnet. Ein BHKW ist ein modular aufgebautes System, dessen wesentliche Eigenschaft die doppelte Nutzung eines Brennstoffs ist.

 

Bei einem BHKW ist das Verhältnis von erzeugtem Strom zu Wärme etwa eins zu drei. Für ein Kilowatt Strom werden also gleichzeitig drei Kilowatt Heizleistung produziert. Daraus leitet sich eine wichtige Erkenntnis für die Verwendung eines Blockheizkraftwerks im Ein- oder Mehrfamilienhaus ab: es muss ein ausreichender Wärmebedarf vorhanden sein, da die Stromproduktion immer an die Wärmeproduktion gekoppelt ist. Wird keine Wärme von Verbrauchern abgenommen, sinkt auch die Effizienz deutlich, weil ein großer Teil der Leistung nicht benötigt wird. Ein Blockheizkraftwerk ist weiterhin nicht mit Solarthermie kombinierbar, denn die von der Sonne bereitgestellte Wärmeenergie würde den Wirkungsgrad senken. Das BHKW ist dann nicht mehr rentabel zu betreiben.

Die Wirtschaftlichkeitsberechnung eines Blockheizkraftwerks hat daher immer auf die Gebäudeart und den Wärmebedarf Rücksicht zu nehmen. Während ein BHKW für Niedrigenergiehäuser wenig Sinn macht, können Altbauten oder Gewerbeeinheiten mit hohem Wärmebedarf vom Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung profitieren.

BHKW mit elektrochemischem Verfahren

Neben den klassischen flüssigen und gasförmigen Energieträgern gibt es auch ein elektrochemisches Verfahren zur Erzeugung von Strom und Wärme: die Brennstoffzelle. Bei der sogenannten „kalten Verbrennung“ reagiert Wasserstoff (z.B. aus Erdgas gewonnen) mit Sauerstoff in einer Umkehrung der Elektrolyse zu Wasser. Dabei werden Strom und Wärme frei, die wiederum für elektrische Verbraucher und die Heizung von Haus und Brauchwasser zur Verfügung stehen.

Wir von Vaillant bieten keine Blockheizkraftwerke mehr an, da wir die Wärmepumpe als nachhaltigste und umweltfreundlichste Energiequelle für Ein- und Mehrfamilienhäuser halten. Deshalb verwenden wir unsere Ressourcen für Forschung und Entwicklung ausschließlich im Bereich der erneuerbaren Energien.