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KWK-Anlagen optimieren: So können Sie das volle Poten­tial ausschöpfen

Lesezeit: 3 Minuten

Eine Kraft-Wärme-Kopplungs­an­lage (kurz KWK-Anlage) wird zur effizi­enten Wärme­er­zeu­gung einge­setzt und ist häufig direkt dort zu finden, wo Wärme benötigt wird, beispiels­weise in Kranken­häu­sern oder Industrie­be­trieben. Der elektri­sche Strom, welcher als Neben­pro­dukt bei der Wärme­pro­duk­tion entsteht, wird in der Regel unabhängig von den Strom­preisen auf dem Spotmarkt ins Netz einge­speist. Bei dieser Art des Betriebs von KWK-Anlagen bleibt jedoch viel Poten­tial der KWK-Anlagen ungenutzt: Hier setzt unsere neue KWK-Betriebs­op­ti­mie­rung in Koope­ra­tion mit der Erdgas Südwest, an. Was die Vorteile hiervon sind, welche Voraus­set­zungen erfüllt werden müssen und inwie­fern der gesamt­kos­ten­op­ti­mie­rende Betrieb der Wärme­füh­rung von KWK-Anlagen überlegen ist, erklären wir Ihnen hier.  

Was sind Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen?

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist ein Verfahren, bei dem in einer Anlage (z.B. einem (Block-) Heizkraft­werk oder einer Brenn­stoff­zelle) gleich­zeitig thermi­sche und elektri­sche Energie gewonnen wirdDas Verbrennen eines Brenn­stoffes (fossil oder regene­rativ) erzeugt zunächst Strom. Die dabei entste­hende Abwärme wird hier aller­dings nicht an die Umwelt abgegeben, sondern als Nah- und Fernwärme zur Behei­zung genutzt. In einer Anlage wird also simultan Strom und Wärme produ­ziert und die Verwer­tung des Brenn­stoffs dient mehreren Zwecken – die Energie wird doppelt genutzt. Somit tragen KWK-Anlagen zur Nachhal­tig­keit bei. 

Was ist die gesamt­kos­ten­op­ti­mie­rende Betriebs­weise von KWK-Anlagen?

KWK-Anlagen sind in der Regel auf die Wärmenach­frage eines Objektes, wie beispiels­weise eines Kranken­hauses, ausge­legt und werden wärme­ge­führt betrieben. Im Gegen­satz zur rein wärme­ge­führten Fahrweise berück­sich­tigt die gesamt­wirt­schaft­lich optimierte Fahrweise jegliche Kosten und Erlöse, die in Verbin­dung mit dem Betrieb der KWK-Anlage stehen. Das bedeutet, die Wärme- und Strom­erzeu­gung wird in die Zeiten hoher Strom-Spotmarkt­preise verschoben. Zusätz­lich kann es zu gewissen Zeitpunkten auch wirtschaft­lich sein, die Wärme über den Spitzen­last­kessel bereit­zu­stellen. Auch das wird bei der KWK-Betriebs­op­ti­mie­rung berück­sich­tigt, genauso wie eine Reduk­tion der Anzahl an Anlagen­starts und ggf. eine Erhöhung der Eigen­strom­nut­zung. 

Wie funktio­niert die KWK-Betriebsoptimierung?

Wir stellen dem Anlagen­be­treiber eine indivi­duell vorkon­fi­gu­rierte Steuerbox zur Verfü­gung, die durch den Anlagen­be­treiber mit der vorhan­denen Anlagen­steue­rung verbunden wird. Diese empfängt sowohl Stamm- und Messdaten von der KWK-Anlage als auch Strom­preise und Wetter­daten vom Virtu­ellen Kraft­werk. All diese Daten werden mithilfe des Progno­se­kerns in der KWK-Betriebs­op­ti­mie­rungsbox verar­beitet und der Optimie­rungs­kern erstellt den gesamt­wirt­schaft­lich optimierten Fahrplan, welcher der KWK-Anlagensteue­rung täglich bereit­ge­stellt wird. Zusätz­lich empfangen wir die Einspei­se­pro­gnose von der KWK-Betriebs­op­ti­mie­rungsbox und kümmern uns um den Verkauf des einge­speisten elektri­schen Stroms. Das letzte Wort hat aber natür­lich immer der AnlagenbetreiberSofern ein anderer Bedarf besteht, als der empfoh­lene Fahrplan es vorsieht, kann die lokale Steue­rung jeder­zeit übernehmen. 

Infografik: KWK-Anlagen optimieren
Infografik: KWK-Anlagen optimieren

Welche Voraus­set­zungen müssen für die Optimie­rung Ihrer KWK-Anlage erfüllt sein?

Eine instal­lierte Leistung von ledig­lich 100 kWel reicht bereits aus, um die Anlage gesamtwirtschaft­lich zu optimieren. Das größte Poten­zial steckt jedoch in Anlagen mit einer elektrisch instal­lierten Leistung von mindes­tens 350 kW in Kombi­na­tion mit einem Wärme­spei­cher, um eine gewisse Flexi­bi­lität bei der Wärme­be­reit­stel­lung zu ermög­li­chen. Zusätz­lich ist für die KWK-Betriebs­op­ti­mie­rung ein Bereich von 2.500-5.500 Vollbe­nut­zungs­stunden pro Jahr vorteil­haft und eine Eigen­strom­nut­zung kann die Wirtschaft­lich­keit weiter erhöhen. Sofern nicht alle Voraus­set­zungen erfüllt sein sollten, sinkt das Optimie­rungs­po­ten­tial. Dies kann jedoch durch Leistungs­er­wei­te­rung oder einen Speicher­zubau vergrö­ßert werden. 

Was sind die Vorteile der Betriebs­op­ti­mie­rung Ihrer KWK-Anlage?

Durch die KWK-Betriebs­op­ti­mie­rung können in den meisten Fällen signi­fi­kante Mehrerlöse gegen­über der klassi­schen Wärme­füh­rung in Kombi­na­tion mit der Einspei­se­ver­gü­tung für Strom oder der Strom Direkt­ver­mark­tung erzielen werden. Durch monat­liche Berichte wird eine vollstän­dige Kosten- und Erlös­trans­pa­renz gewähr­leistet. Außerdem wird die KWK-Anlage durch die Betriebs­op­ti­mie­rung fit für die Zukunft gemacht, denn durch die gesamt­wirt­schaft­lich optimierte Fahrweise kann sich ein Weiter­be­trieb nach der EEG- oder KWKG-Förder­dauer weiterhin lohnen. Zusätz­lich unter­stützt die KWK-Betriebs­op­ti­mie­rung die Energie­wende und fördert die Netzsta­bi­lität, denn hohe Strom­preise deuten auf eine große Nachfrage. Indem der KWK-Betrieb auf Zeiten hoher Strom­preise verschoben wird, erzeugt Ihre Anlagen genau dann Strom, wenn er gebraucht wird. 

Warum ist der gesamt­kos­ten­op­ti­mie­rende Betrieb der Wärme­füh­rung überlegen?

 Die KWK-Betriebs­op­ti­mie­rung stellt die Deckung des Wärme­be­darfs sicher, genauso wie die Wärme­feh­rüh­rung - und das zusätz­lich zu gesamt­wirt­schaft­lich optimierten Bedin­gungen. Außerdem wird die Zukunfts­fä­hig­keit der Anlage erhöht und das Energie­system unter­stützt, bei einem gerin­geren opera­tiven Aufwand für den Anlagenbetreiber.

Haben wir Ihr Inter­esse geweckt? Schreiben Sie uns per Mail oder rufen Sie unter +49 (0)7243 216-261 an. Wir beraten Sie gerne! 

Webinar on Demand: KWK Betriebsoptimierung 
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Sie haben Fragen zur KWK-Betriebs­op­ti­mie­rung? Jetzt Kontakt aufnehmen!
Pierre Fees, Head of Sales

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