Privat- und Gewerbeanwender, die den Stromverbrauch effektiv senken und den Ausstoß von Treibhausgasen in die Atmosphäre reduzieren möchten, haben nun die Wahl zwischen einer Vielzahl moderner und effektiver Lösungen. Die Grundstufe der Revolution ist der Austausch oder die Modernisierung von Geräten und Anlagen. Im Rahmen dieser Aktivitäten wird zunehmend die Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt. Es ermöglicht die gleichzeitige Produktion von Wärme und Strom, was die Energieeffizienz deutlich steigert. Erfahren Sie, was Kraft-Wärme-Kopplung ist, und sehen Sie sich Beispiele für private und industrielle Anwendungen an.
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Was genau ist Kraft-Wärme-Kopplung?
Unter Kraft-Wärme-Kopplung (KWK, Kraft-Wärme-Kopplung) versteht man die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme während eines technologischen Prozesses. Im Vergleich zur getrennten Erzeugung von Strom und Wärme in einem klassischen Heizwerk bringt der Einsatz der Kraft-Wärme-Kopplung große wirtschaftliche Einsparungen und trägt zum Schutz der natürlichen Umwelt bei – vor allem durch einen geringeren Brennstoffverbrauch und den Einsatz von Biokraftstoffen.
Die Wärme, die in herkömmlichen Kraftwerken verschwendet wird, wird hier sinnvoll genutzt. Das Kraft-Wärme-Kopplungssystem nutzt speziell entwickelte Dampfturbinen. Sie leiten Niederdruckdampf ab, nachdem er die Turbinenstufen passiert hat, oder leiten ihn in einem Gegendrucksystem zum Endauslass ab. Auch nach der Nutzung im Wärmeaustauschprozess kann Dampf weiterhin zur Stromerzeugung genutzt werden.
In der Europäischen Union stammen etwa 11 % des erzeugten Stroms aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Die Kraft-Wärme-Kopplung ist die Grundlage im laufenden Prozess der Dekarbonisierung der Wirtschaft. Europa konzentriert sich nun auf die Förderung von Strom aus Kraft-Wärme-Kopplung als Technologie, die zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beiträgt.
Welche finanziellen Vorteile bietet die Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung?
Effektives Energiemanagement, einschließlich: Die Installation einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage ist eine Möglichkeit, die Kosten tatsächlich zu senken. Dank großer, hocheffizienter Kraft-Wärme-Kopplung ist es möglich, Strom und Warmwasser für Industrieanlagen und sogar ganze Kommunen zu produzieren. Unternehmen jeder Größe und Branche können ihre Stromrechnungen erheblich senken (bis zu 30 % im Vergleich zu herkömmlichen Methoden), was sich in einer Optimierung der Betriebskosten niederschlägt.
Unternehmen, die ihre Energie selbst produzieren, werden unabhängiger oder sogar völlig unabhängig von externen Lieferanten und damit von den drastisch steigenden Preisen für Strom aus dem Netz. Daher sollten die Ausgaben für eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage als eine Investition betrachtet werden, die sich immer auszahlt. Experten schätzen den Return-on-Investment-Zeitraum auf etwa 3-4 Jahre. Bei KWK-Anlagen mit geringer Leistung beträgt dieser Zeitraum durchschnittlich 3 bis 7 Jahre.
Wenn es um finanzielle Vorteile geht, sollte erwähnt werden, dass der Nationale Fonds für Umweltschutz und Wasserwirtschaft (NFOŚiGW) seit Jahren im Rahmen verschiedener Programme Mittel für Investitionen in die Kraft-Wärme-Kopplung bereitstellt. Das laufende Programm „Kraft-Wärme-Kopplung für Energie und Industrie“ sieht umfangreiche Fördermittel vor, die bis zu 65 % der Investitionskosten decken. Die Bewerbungsfrist läuft bis zum 19. Dezember 2025.
Beispiele für Kraft-Wärme-Kopplung im Wohn- und Industriebau
Sowohl wissenschaftliche Einrichtungen als auch private Investoren sehen das Potenzial der Kraft-Wärme-Kopplung. Derzeit wird (unter anderem von der Technischen Universität Warschau in Zusammenarbeit mit privaten Unternehmen) an der Nutzung der Mikro-KWK im Wohnungsbau gearbeitet. Für die Produktion von Strom und Wärme soll ein mit Erdgas und letztlich Wasserstoff betriebenes Gerät zuständig sein.
Diese Technologie wird bereits im industriellen Bereich eingesetzt. Mikro-KWK ist für kleine Produktionsanlagen eine echte Chance, die Energieeffizienz zu steigern, den CO2-Ausstoß zu reduzieren und die Betriebskosten zu senken. Aufgrund des sehr hohen Bedarfs an Wärme und Strom und der gleichzeitigen Notwendigkeit, ständig nach Möglichkeiten zu suchen, den Stromverbrauch zu senken und die negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern, entscheiden sich Bildungseinrichtungen (einschließlich Universitäten) zunehmend für Kraft-Wärme-Kopplungssysteme.
In der Industrie ergibt sich das Potenzial der Kraft-Wärme-Kopplung aus der Möglichkeit, verschiedene Medien zu erzeugen, darunter auch Dampf mit genau auf den Bedarf abgestimmten Parametern, den sogenannten Eiswasser in der Sommersaison. Das Polygenerationssystem, das heißt die Erzeugung von Strom, Wärme, Dampf und Kälte, war das erste in Polen, das vom bekannten Safthersteller Tymbark-MWS implementiert wurde.
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