Kraft-Wärme-Kopplung

Technologie mit großem Potenzial

Kraft-Wärme-Kopplung beinhaltet als wesentliches Merkmal die parallele Bereitstellung von elektrischem Strom und Wärme. Dabei wird im Gegensatz zu der Stromerzeugung in Kraftwerken die anfallende Wärme in der Regel möglichst vollständig genutzt. Theoretisch ist durch KWK-Anlagen ein Gesamtwirkungsgrad von über 90 % (bezogen auf den Brennwert HS) erzielbar und damit ein sehr effizienter Einsatz der Brennstoffe möglich. Im Hinblick auf eine langfristige Stabilisierung der Stromnetze können KWK-Anlagen durch schnelle Regelbarkeit und Dezentralisierung auch einen Beitrag zur Erhöhung der Versorgungssicherheit leisten.

Die technischen und wirtschaftlichen Potenziale sind daher auch Gründe dafür, dass sich hier ein neuer Trend entwickelt. In Blockheizkraftwerken (BHKW) für die Versorgung von Mehrfamilienhäusern und Wohnsiedlungen ist diese Technologie bereits seit längerer Zeit verfügbar. Für die Anwendung als Mikro- bzw. Mini-KWK im Bereich von Einfamilienhäusern arbeiten viele Unternehmen der Heizgeräteindustrie intensiv an technischen Lösungen.

Funktionsprinzip der KWK Mikro-Gasturbine
bei Einsatz von flüssigen Brennstoffen, die OWI gemeinsam mit Partnern in einem „eurostars“-Projekt entwickelt. (Foto: OWI)

Die bisher vorgestellten KWK-Heizungssysteme basieren zumeist noch auf Erdgas als Energieträger. Um weitere Marktpotenziale zu erschließen, arbeitet die Heizgeräteindustrie auch an KWK-Systemen auf der Basis von flüssigen Energieträgern, wie Heizöl EL. In diesem Bereich ist OWI als Forschungsdienstleister in der Entwicklung von Systemkomponenten wie Ölbrennern und Vormischtechniken tätig.

Zu den Entwicklungsaufgaben des OWI zählt zudem die Betrachtung und Optimierung der bedarfsgerechten Erzeugung von Wärme und Strom durch KWK-Anlagen. Dabei geht es darum, für verschiedene Lastprofile die optimale Betriebsweise von KWK-Anlagen zu entwickeln. Das Ziel ist, die Anlage so effizient zu betreiben, dass der Einsatz von Brennstoffen so gering wie möglich ist oder die maximale Nutzung an Strom oder Wärme realisiert wird. Die damit verbundene Energieeinsparung führt auch zu einem reduzierten Schadstoffausstoß. Der Ansatz für die Optimierung besteht in der Entwicklung von intelligenten Steuerungen der Anlagen.