Wärme
Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Was ist Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)?
Wird in einer Anlage gleichzeitig Wärme und Strom - also Kraft - erzeugt, so spricht man von einer Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Geschieht dies in einer kompakten Anlage und nicht in einem Heizkraftwerk, so handelt es sich dabei um ein Blockheizkraftwerk (BHKW).
Der Automobil-Motor z.B. liefert Kraft zum Antrieb des Automobils. Im Winter, wenn es kalt ist, liefert er auch gleichzeitig Wärme für die Heizung. Wenn man nun diesen Motor aus dem Automobil nimmt und damit einen Generator antreibt, so erzeugt man mit dessen Kraft Strom. Nutzen wir zusätzlich die Wärme aus den Abgasen (Auspuff) und kühlen den Generator mit Wasser, können wir fast die gesamte Energie des Treibstoffes nutzen. Den Motor, den Generator und alle Wärmetauscher sind auf einen Rahmen montiert und werden meist von einem Gehäuse umgeben. Darum nennt man diese Art der Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen Blockheizkraftwerke.
- Blockheizkraftwerk 50 kW elektrisch
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Warum überhaupt BHKW und warum soll diese Technik die Umwelt schonen?
Um das zu beantworten, müssen wir uns die Stromerzeugung im Kraftwerk und den Weg zum Haushalt verfolgen. Die "konventionelle" Standard-Versorgung sieht heute so aus, dass der Strom im Wesentlichen in Kondensationskraftwerken in Form von Kohle- oder Atomkraftwerken erzeugt wird und die Wärme separat im Kessel. Die bei der Stromerzeugung anfallende Abwärme kann selten einer sinnvollen Nutzung zugeführt werden. So gehen rund 64 % der thermischen Prozessenergie verloren. Auch auf dem Weg vom Kraftwerk zum Endverbraucher gehen über die verschiedenen Stationen rund 2 % elektrische Energie verloren. Insgesamt werden beim durchschnittlichen Kondensationskraftwerk von 100 % Primärenergie nur 34 % in nutzbare Stromenergie umgewandelt. Der Heizkessel mit einem jahresdurchschnittlichen Wirkungsgrad von 90 % benötigt zur Erzeugung von einer Wärmeenergie von 56 % noch 62 % Brennstoffeinsatz. Für die dezentrale Erzeugung äquivalenter Energien (34 % Strom und 56 % Wärme) im Verbraucherschwerpunkt benötigt das Blockheizkraftwerk (BHKW) lediglich 100 % Brennstoff. Es wird somit 62 % Primärenergie (fossiler Brennstoff) gegenüber der "konventionellen" Standard-Versorgung eingespart. Das entspricht einer Einsparung von 38 %!
- Primärenergieeinsparung der Kraft-Wärme-Kopplung
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Wie funktioniert ein Blockheizkraftwerk (BHKW)?
Ein Blockheizkraftwerk besteht im Wesentlichen aus Motor, Generator und Wärmeübertrager. Der Motor treibt den Generator an. Dieser erzeugt den Strom, der ins Netz des Energieversorgungsunternehmens eingespeist oder vorrangig selbst genutzt wird. Im so genannten "Inneren Kühlkreislauf" wird nacheinander die Wärme aus dem Schmieröl und dem Motorkühlwasser über einen Plattenwärmetauscher aufgenommen. Im Anschluss erfolgt dann über den Abgaswärmetauscher der Wärmeübergang an das Wärmeträgermedium aus den Abgasen.
- Schema Blockheizkraftwerk
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