Die Zukunft der KWK in Deutschland
Mehr als die Hälfte des Endenergieverbrauchs in Deutschland entfällt auf die Wärme- und Kälteerzeugung. Die Energiewende kann daher nur mit einer umfassenden Wärmewende gelingen. Deshalb entwickeln sich zukunftsfähige Kraft-Wärme-Kopplungen (KWK) vom wärmegeführten Grundlastbetrieb zu hochflexiblen, strommarktoptimierten Anlagen, ausgestattet mit intelligenten Energiemanagementsystemen und Pufferspeichern.
Das Expertenteam von Jenbacher steht für eine persönliche Beratung zu Ihrer Verfügung.
Warum ist KWK ein wichtiger Baustein der Energiewende?
Flexibel & wirtschaftlich
Zukunftssichere KWK-Anlagen laufen (nur) dann, wenn sie der Strommarkt braucht. Sie stabilisieren das Netz, wenn die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht. Neben großen Wärme-Pufferspeichern, die eine zeitliche Entkoppelung von Wärmebedarf und -erzeugung erlauben, verfügen sie deshalb auch über ein intelligentes Energiemanagement. Das macht ihren Einsatz nicht nur flexibel, sondern auch wirtschaftlich.
Sicher & effizient
KWK leistet einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung. Denn mit ihrer flexiblen Einsatzfähigkeit ermöglicht sie die maximale Integration von Erneuerbaren Energien in ein Wärmenetz. Weiters punkten KWK-Anlagen mit Spitzenwerten beim energetischen Nutzungsgrad von bis zu 95 %. Zudem lassen sich Jenbacher Lösungen auf grünen Wasserstoff umrüsten, sobald dieser verfügbar ist.
Neue Rolle der KWK
Volatile Erneuerbare Energien übernehmen immer stärker die Grundlastversorgung. Um die Versorgungssicherheit weiter zu gewährleisten, braucht es deshalb flexible Kraftwerke als Ergänzung. Die beste Wahl sind dabei dezentrale KWK-Anlagen. Denn hier werden Energieträger wesentlich effizienter genutzt als bei der getrennten Erzeugung von Wärme und Strom.
Wie gelingt die Wärmewende?
Wärmewende jetzt
Die Energiewende schreitet voran, vor allem im Stromsektor. Dieser macht in Deutschland allerdings weniger als ein Viertel des Endenergieverbrauchs aus. Der mit Abstand größte Energiebedarf besteht im Wärme- und Kältesektor. Deshalb braucht es dringend eine umfassende Wärmewende.
Wärme ≠ Wärme
Rund 95 % des Wärmeverbrauchs entfallen in Deutschland auf Prozess- und Raumwärme sowie auf die Warmwasserbereitung. Etwa die Hälfte davon verbrauchen private Haushalte. In so gut wie allen Anwendungsbereichen wird KWK schon heute erfolgreich eingesetzt.
Lokale Wärmewende
Das deutsche Klimaschutz-Sofortprogramm sieht neben dem Ausbau von Erneuerbarer Energie auch Gas-KWK-Anlagen vor, die perspektivisch auf erneuerbare Gase wie z. B. grünen Wasserstoff umgestellt werden können. Sie sind flexible, dezentrale Stützen im Erzeugerverbund eines Wärmenetzes.
Residuallast
Unter Residuallast versteht man den Strombedarf, den die Erneuerbaren Energien nicht mehr eigenständig decken können. Um die Versorgungssicherheit weiterhin zu garantieren, braucht es flexible KWK-Anlagen, die dann einspringen und Energie bereitstellen.
Wie plane ich eine zukunftsfähige Wärmeversorgung?
Die kommunale Wärmeplanung (kWP)
Als Grundlage für eine zielführende, förderfähige Wärmeplanung muss für jede Kommune eine räumlich aufgelöste Bedarfs- und Potenzialanalyse erstellt werden. Eine effektive Wärmeplanung in Kommunen erfordert zudem eine detaillierte Analyse von Bedarf und Potenzial. Mithilfe von Energiemanagement-Simulationstools können Erweiterungen geplant werden, die sowohl die Teilnahme am Strommarkt berücksichtigen als auch eine flexible Anpassung an den Bedarf ermöglichen.
Die vier Elemente der Wärmeleitplanung1
1basierend auf dem Diskussionspapier des BMWK zur flächendeckenden Wärmeplanung
Planung in der Praxis
Damit die KWK-Anlage ihre wesentliche Rolle auch in einem vollständig dekarbonisierten Energiesystem übernehmen kann, muss sie perspektivisch mit klimaneutralen Energieträgern betrieben werden können. Um sogenannte Stranded Investments zu vermeiden, ist im Planungsprozess einer zukunftsfähigen KWK-Anlage auf ihre Kompatibilität mit erneuerbaren. Energieträgern (z. B. Biogas, Biomethan, aber auch Wasserstoff und ggf. Ammoniak) zu achten. Kraftstoffflexible KWK-Anlagen bieten hier einen großen Vorteil gegenüber anderen Technologien.
Zukünftige Rolle von H2 als Energieträger in der KWK1
1Quelle: Frontier Economics
KWK kombiniert mit anderen Technologien
Entkopplung der Strom- und Wärmeerzeugung einer KWK-Anlage durch Wärmespeicher
Entkopplung der Strom- und Wärmeerzeugung einer KWK-Anlage durch Wärmespeicher Ein etablierter Ansatz zur Erschließung der flexibel steuerbaren Versorgung des Strom- und Wärmesektors durch KWK-Anlagen beruht auf angepassten Wärmekonzepten mit der Einbindung von Wärmespeichern und der entsprechenden Dimensionierung bis hin zu höheren Spitzenlasten. Die aus der Zwischenspeicherung resultierende Entkoppelung des BHKW-Betriebs vom Wärmebedarf ermöglicht die strommarktorientierte Auslegung des BHKW-Betriebs mit deutlich geringeren Betriebsstunden.
Teil 1: Wie kann die Wärmewende gelingen?
Erfahren Sie in unserem Whitepaper I mehr darüber, wie Jenbacher KWK-Lösungen die erneuerbare Strom- und Wärmeerzeugung unterstützen
Teil 2: Wie plane ich eine zukunftsfähige Wärmeversorgung?
Erfahren Sie in unserem Whitepaper II mehr darüber, wie sich eine zukunftsfähige Wärmeversorgung mit dem Einsatz von hocheffizienter und flexibler KWK-Technologie als wichtigem Baustein der Energiewende planen lässt.
Küstenkraftwerk Kiel: Auf Kurs zur Klimaneutralität
In Kiel steht eine der modernsten und flexibelsten KWK-Anlagen Europas – mit Wärmespeicher und Power-to-Heat-Technologie. Insgesamt 20 Jenbacher Motoren der INNIO Group erzeugen hier Strom und Fernwärme für mehr als 73.500 Kieler Haushalte und tragen gleichzeitig wesentlich zur Netzstabilisierung in Norddeutschland bei.
HanseWerk Natur: Leuchtturmprojekt für die Energiewende
Hier hat die INNIO Group erstmals einen Motor in Industriegröße im Feld auf Wasserstoff umgestellt. Das Jenbacher BHKW versorgt 30 Wohngebäude, eine Sport- und eine Kindertagesstätte sowie ein Freizeitzentrum verlässlich mit 13.000 MWh Nahwärme pro Jahr. Der gleichzeitig erzeugte Strom wird von Elektroautos „getankt“ und ins örtliche Stromnetz eingespeist.
B.E.N.E Möglingen: Ein „Exot“ für höchste Flexibilität
Der lokale Energieversorger B.E.N.E errichtete ein komplett neues Nahwärmenetz für die Gemeinde Möglingen, das nicht nur extrem ausfallsicher, sondern auch hocheffizient ist. Herzstück ist ein Jenbacher BHKW, das mithilfe eines Groß-Pufferspeichers und entsprechender Digitalisierung
Stadtwerke Bad Säckingen: Flexibel und nachhaltig mit Biomethan-BHKW
Durch die Erweiterung um drei flexible Jenbacher BHKW kann das Heizwerk Süd in Bad Säckingen nun mehr als 4.000 Haushalte mit Strom und weitere 1.000 Haushalte mit Wärme versorgen. Der Ausbau der biomethanbetriebenen KWK-Anlage wurde als Flexibilisierungsmaßnahme nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) realisiert.
HanseWerk Natur - Stapelfeld: BHKW & Ammoniak-Großwärmepumpe
Im Rahmen dieses High-Efficiency-Power-Generation-Projekts haben HanseWerk Natur und die INNIO Group gemeinsam den kombinierten Betrieb eines hochflexiblen Jenbacher BHKW J920 FleCtra mit einer Ammoniak-Großwärmepumpe realisiert.
Leipziger Stadtwerke: Kohleausstieg mit BHKW
Energie SaarLorLux AG: Kraftwerk für die Zukunft
Mit der Installation von fünf Jenbacher Motoren hat Energie SaarLorLux den Kohleausstieg vollzogen und eine nachhaltige Energielösung umgesetzt. Zudem leistet das Kraftwerk GAMOR bei einem Stromausfall einen wichtigen Beitrag zur Aufrechterhaltung der städtischen Wasserversorgung und stärkt damit die Widerstandsfähigkeit der kritischen Infrastruktur des Landes.
Stadtwerke Bad Reichenhall: Innovative, intelligent gesteuerte KWK
Ökologische Fernwärme bildet das Herzstück des innovativen BHKW der Stadtwerke Bad Reichenhall. Die iKWK-Anlage wird in erster Linie für das regionale Fernwärmenetz genutzt, wobei mehrere Schlüsseltechnologien flexibel kombiniert werden.
Unsere Experten stehen für Sie bereit.
Unabhängig davon, ob Ihr Unternehmen nach dezentralen Stromversorgungslösungen, Zugang zu Elektrizität, geringeren Energiekosten, Stromeigenerzeugung oder Möglichkeiten zur Stromeinspeisung ins lokale Netz sucht, können die regionalen Jenbacher Experten Sie hinsichtlich der sinnvollsten Lösung beraten.
Kontaktieren Sie uns für eine kostenlose Beratung zu folgenden Themen:
- Die Vorteile der dezentralen Stromerzeugung für Ihr Unternehmen
- Technische Projektierung – Brennstofftypen, Machbarkeitsstudien, Ausrüstung, Anlagenbau und mehr
- Aufzeigen von Förderungsmöglichkeiten für Ihr Projekt
- Optionen für die Durchführung Ihres Projekts: Kauf, Finanzierung und Leasing, Kooperation mit Contracting – Dienstleistern
- Wie Sie Emissionsziele erreichen
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