Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

KWK-Anlagen sind Anlagen, die aus einem Energieträger mechanische und thermische Energie erzeugen. Können beide Energieformen genutzt werden, ist der Gesamtwirkungsgrad deutlich höher als bei der Nutzung nur einer entstehenden Energieform. Dies bringt große Vorteile für die Ressourcen- und Umweltschonung. In der Regel wird die mechanische Energie bei KWK-Anlagen unmittelbar nach der Erzeugung in elektrische Energie umgewandelt.

 Betriebsstrategien von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen:

  •      stromgeführte Betriebsart (Erzeugung elektrischer Energie hat Priorität, Wärme wird bei der Erzeugung ausgekoppelt)
  •      wärmegeführte Betriebsart (Anlage wird nach dem Wärmebedarf geführt, die Kraft wird für die Stromerzeugung ausgekoppelt)
     
    Kann eine der beiden Energieformen nicht verbraucht werden, so verringert sich der Gesamtwirkungsgrad der KWK-Anlage drastisch. Für eine effiziente Betriebsweise muss garantiert sein, dass sowohl die produzierte Wärme als auch der Strom genutzt wird. Während ein konventionell betriebener Generator nur einen Wirkungsgrad von ca. 36 % erreicht, kann durch die zusätzliche Nutzung der thermischen Energie die Effizienz um zusätzlich 40 % auf insgesamt ca. 76 % des Gesamtwirkungsgrades gesteigert werden. Ermöglicht wird dies durch die Nutzung von Wärmetauscher beim Kühlwasserkreislauf und durch Abgaswärmetauscher.

  •  Varianten von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen:

    Bei KWK-Anlagen gibt es eine Vielzahl von Varianten. Je nach Verfügbarkeit des Brennstoffes, Größe des Aggregates, Energiebedarf und verfügbaren Kapital können verschiedenste Anlagen eingesetzt werden. Sehr verbreitet als KWK-Anlage sind Blockheizkraftwerke (BHKW) mit gasbetriebenen Ottomotor.

  •      Blockheizkraftwerk mit Ottomotor
  •      Blockheizkraftwerk mit Dieselmotor
  •      Blockheizkraftwerk mit Gasturbine
  •      Blockheizkraftwerk mit Dampfkessel und Gasturbine
  •      Blockheizkraftwerk mit Dampfkessel und Dampfmotor
  •      Absorptions-Kältemaschine
  •      Brennstoffzellen-Heizkraftwerk
  •      Biomasse-Heizkraftwerk
  •      Stirlingmotor-Heizkraftwerk
  •      Brüdenverdichteranlage
  •      Gasmotor-Wärmepumpe

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