Kraft-Wärme-Kopplung

Als Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird die gleichzeitige Bereitstellung von elektrischem Strom und Wärme bezeichnet. Bei Anlagen, die in Kraft-Wärme-Kopplung betrieben werden, wird die bei der Stromproduktion anfallende Wärme nicht als Abwärme an die Umgebung abgegeben, sondern durch einen Wärmetauscher technisch nutzbar gemacht. Dabei kann beispielsweise bei einem Blockheizkraftwerk die Wärme aus dem Abgas, dem Kühlkreislauf und dem Ölkreislauf gewonnen werden. Die so gewonnene Wärme wird beispielsweise sofort vor Ort genutzt, in Wärmespeicher für eine zeitversetzte Nutzung gespeichert oder in ein Fernwärmenetz eingebracht. Des Weiteren lässt sich durch Kraft-Wärme-Kopplung auch Dampf für Industrieprozesse erzeugen.

Anwendung findet die Kraft-Wärme-Kopplung neben Blockheizkraftwerken auch in großen Heizkraftwerken. Im Vergleich zur reinen Stromproduktion werden durch Kraft-Wärme-Kopplung der Wirkungsgrad einer Anlage und der Brennstoffausnutzungsgrad wesentlich erhöht. Auch eine Brennstoffzellenheizung nutzt das beschriebene Prinzip der Abwärmenutzung. Bei der Stromproduktion in der Brennstoffzelle wird Wärme frei, die über Wärmetauscher zum Heizen nutzbar wird. In großen Kraftwerken werden oft Gegendruckturbinen zur Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt.

Neben der Kraft-Wärme-Kopplung werden auch Anlagen zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung realisiert. Dabei wird die anfallende Wärme durch Sorptionskältemaschinen in nutzbare Kälteleistung umgewandelt. Es wird der Vorteil genutzt, dass Sorptionskältemaschinen zum Betrieb lediglich Wärme als Energie zugeführt werden muss.

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