Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) kombiniert die Erzeugung von Strom und Wärme. So geht die Abwärme nicht ungenutzt verloren und es muss keine zusätzliche Energie zur Kühlung eingesetzt werden. Die bei der Stromproduktion entstandene Wärme wird ebenfalls verwendet, was zu einer effizienteren Nutzung der eingesetzten Primärenergie führt – und damit zu deutlichen Kosten- und Emissionssenkungen.
Vorteile von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) für Unternehmen
Mit dem Verzicht auf fossile Brennstoffe wachsen Strom- und Wärmemarkt immer stärker zusammen. Ein gutes Beispiel etwa sind Wärmepumpen, die mit Hilfe von Strom Wohn- und Bürogebäude heizen. Auch im industriellen Bereich bietet die Kopplung von Strom- und Wärmeerzeugung zahlreiche Vorteile.
Maximierung der Energieeffizienz
Durch die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme maximieren Unternehmen den Gesamtwirkungsgrad der Brennstoffe, die sie für die Anlagen nutzen. Zudem produzieren KWK-Anlagen Strom und Wärme an dem Standort und zu dem Zeitpunkt, an dem diese benötigt werden. Übertragungsverluste werden so reduziert. Die bedarfsangepasste Erzeugung von Strom und Wärme gilt als wichtiger Baustein der Energiewende.
Im Idealfall kann die Wärme direkt vor Ort als Prozesswärme eingesetzt werden. Wird diese nicht direkt gebraucht, kann sie in das Fernwärmenetz eingespeist werden – eine zusätzliche Einnahmequelle für Unternehmen. Gleiches gilt für Strom, wenn dieser nicht benötigt wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Speicherung für eine spätere Verwendung. Thermalspeicher wie die ThermalBattery™ von ENERGYNEST können die entstandene Wärme aufnehmen, speichern und zu einem späteren Zeitpunkt bei Bedarf wieder abgeben.
Kostenreduktion durch gleichzeitige Strom- und Wärmeerzeugung
Durch die Integration von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen in ihre Produktionsprozesse können Unternehmen darüber hinaus ihre Energiekosten erheblich senken. Gerade in energieintensiven Industrien ist es entscheidend, die eingesetzten Brennstoffe so effizient wie möglich zu nutzen – auch um die energiebedingten Emissionen zu reduzieren. Darüber steigern Unternehmen, die ihren Strom und ihre Wärme selbst vor Ort produzieren, ihre Unabhängigkeit von möglichen Preisschwankungen am Strommarkt.
Mehr Nachhaltigkeit durch die Reduktion von CO2-Emissionen
Diese effiziente Nutzung der Primärenergie reduziert zudem die CO2-Emisionen und unterstützt Unternehmen dabei, ihre Klimaziele zu erreichen. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenschonung. Das Problem: KWK-Anlagen werden in der Regel noch mit fossilen Brennstoffen betrieben. Zwar sind die Emissionen bei gasbetriebenen Anlagen deutlich geringer als beispielsweise bei KWK-Anlagen, die mit Kohle betrieben werden. Dennoch bleiben fossil betriebene KWK-Anlagen nur eine Technologie für den Übergang, um den steigenden Strombedarf zu decken und dabei so ressourcenschonend wie möglich zu arbeiten.
KWK-Anlagen: Anwendungen in industriellen Prozessen
KWK-Anlagen wie beispielsweise Blockheizkraftwerke (BHKW) werden bereits seit Jahren erfolgreich in der Industrie eingesetzt, um dezentral Strom und Wärme zu erzeugen. Vor allem in Industrien mit hohem Energie- und Wärmebedarf bietet sich die die Nutzung von Kraft-Wärme-Kopplung an. Unternehmen können so ihre Energiekosten erheblich reduzieren und ihre Abhängigkeit von schwankenden Energieverfügbarkeiten reduzieren. In Kombination mit erneuerbaren Energiequellen und Energiespeichern garantieren sie so eine zuverlässige und klimafreundliche Energieversorgung.
Einsatz in der Chemieindustrie
Gerade die Chemieindustrie arbeitet sehr energieintensiv. Der beschlossene Ausstieg aus Kohle und Kernkraft stellte die Branche vor große Herausforderungen. Auch die aktuell hohen Preise für Strom, Gas und Öl treiben die Produktionskosten in die Höhe und verschlechtern die wirtschaftliche Lage vieler Unternehmen. Die Integration von KWK-Anlagen bietet hier signifikantes Einsparpotenzial und erlaubt den Unternehmen, den Energiegehalt von Brennstoffen wie Erdgas, Heizöl oder Biogas zu einem hohen Grad auszunutzen. So arbeiten sie deutlich ressourcenschonender, sparen Kosten und sichern ihre Wettbewerbsfähigkeit.
KWK in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie
In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie erfordert die Verderblichkeit von Rohstoffen wie Fleisch, Fisch, Milch- und andere Kühlprodukte eine ununterbrochene Kühlkette sowie eine effektive Reinigung von Maschinen und Geräten. Die konstante Kühlung und die Sterilisierung der Maschinen und Geräte bei hohen Temperaturen verbraucht viel Energie und Wärme beziehungsweise Dampf. Gleichzeitig muss auch bei schwankenden Verfügbarkeiten eine konstante Bereitstellung von Energie zu jedem Zeitpunkt gesichert sein. Eine Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage bietet hier eine wirtschaftliche und zuverlässige Lösung für die Energieversorgung.
Zukunftsfähigkeit der Kraft-Wärme-Kopplung
Mittelfristig werden KWK-Anlagen aufgrund ihrer Effizienz eine wichtige Rolle bei der Energieversorgung der Industrie einnehmen. Schließlich lassen sich mit ihnen auch beim Betrieb mit fossilen Energieträgern erhebliche Einsparungen in Bezug auf den Primärbrennstoff erreichen. Doch der steigende Anteil erneuerbarer Energien fordert eine weitere Flexibilisierung, um auch auf schwankende Verfügbarkeiten reagieren zu können gleichzeitig Strom und Wärme zu dem Zeitpunkt zur Verfügung zu stellen, an dem sie benötigt werden. Hier kommen Technologien zur Energiespeicherung wie die ThermalBattery™ ins Spiel, die Leistungsspitzen in der Energieerzeugung abfedern können, indem sie diese speichern und später bei Bedarf zur Verfügung stellen. Nur so haben KWK-Anlagen langfristig einen Platz in einem dekarbonisierten Energiesystem.
