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Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) nennt man das Prinzip der Auskoppelung von Nutzwärme aus einer Anlage, bei der Wärmeenergie, meist aus einem Brennstoff in mechanische oder elektrische Energie umgewandelt wird. In den meisten Fällen sind das Kraftwerke, die dann als Heizkraftwerke für die öffentliche Versorgung fungieren oder Industriekraftwerke, die Prozesswärme (z.B. in der chemischen Industrie) bereitstellen. Die Abgabe von ungenutzter Abwärme an die Umgebung wird dabei weitgehend vermieden.

Bedeutung für die Geothermie

Bei Geothermiekraftwerken ist die Wärmeauskopplung besonders wichtig, da ihr energetischer Stromwandungs-Wirkungsgrad meist gering ist (< 15%).

In einem Geothermiekraftwerk kann die Wärmeauskopplung auf verschiedene Art erfolgen. Entweder wird das im ORC-Verdampfer abgekühlte Thermalwasser, das für eine Heizung immer noch warm genug ist, verwendet (serielle Auskopplung) oder das geförderte Thermalwasser wird teilweise der Stromerzeugung, teilweise der Wärmeversorgung zugeführt (parallele Auskopplung). In der Praxis lassen sich beide Auskopplungsprinzipien kombinieren was zu einer hohen Flexibiltät führt, wenn das Heizkraftwerk wärmegeführt betrieben wird. Die Temperatur des an das Wärmenetz abgegebenen Wasser kann dann durch Mischen an den Bedarf des Wärmenetzes angepasst werden. Das parallel ausgekoppelte Wasser könnte beispielsweise 120 ºC haben, das seriell ausgekoppelte 70 ºC.

Literatur

Janczik, S., Kock, N., Kaltschmitt, M.: Effizienzsteigerung geothermischer KWK-Anlage. In: Energy 2.0 Kompendium (2011), S. 187-190 

Jung R.; Röhling S.; Ochmann N.; Rogge S.; Schellschmidt R.; Schulz R.: Abschätzung des technischen Potenzials der geothermischen Stromerzeugung und der geothermischen Kraft-Wärmekopplung (KWK) in Deutschland. Hannover : BGR, 2002 

Weblink

https://de.wikipedia.org/wiki/Kraft-Wärme-Kopplung