Trotz allem ein Auslaufmodell?
Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bezeichnet eine effiziente Technologie, mit der der eingesetzte Energieträger doppelt genutzt wird: In einem thermodynamischen Prozess wird gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt. Durch den effizienten Brennstoffeinsatz entstehen dabei weniger Emissionen als bei der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme beim Einsatz herkömmlicher Energieträger. So wurden durch die KWK in 2017 hierzulande 17 bis 54 Millionen Tonnen CO2 im Vergleich zur ungekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung eingespart, je nachdem welche Annahmen man für diese hinsichtlich der Referenzwerte trifft. Doch die Kraft-Wärme-Kopplung ist an einem Scheideweg angekommen. Denn trotz aller Effizienz hat sie einen entscheidenden Makel: Sie nutzt vorwiegend fossile Energieträger. Erdgas, Kohle, Heizöl – natürlich mit unterschiedlichen CO2-Emissionen. Zwar lässt sich auch Biomasse in KWK-Anlagen einsetzen. Diese ist in Deutschland jedoch nicht in ausreichender Menge verfügbar, um die fossilen Energien in der KWK zu ersetzen.
Wir streben ein fast ausschließlich auf erneuerbaren Energien basierendes Energiesystem an – welche Rolle kann KWK darin noch spielen? Klar ist: Wir brauchen die KWK, zumindest noch eine Weile. Sie hat überall dort ihren Sinn, wo Wärme benötigt wird und regelbare Energieträger eingesetzt werden. Doch schon heute müssen wir an den Zeitpunkt denken, an dem sie nicht mehr auf der Höhe der Zeit ist – auch mit Blick auf entsprechende Ziele und Förderungen.
Kraft-Wärme-Kopplung spart nur dann Emissionen ein, wenn keine erneuerbaren Energien ihre Arbeit übernehmen können. Das heißt auch: Je mehr erneuerbare Energien wir nutzen, desto kleiner wird die Rolle der KWK. Sie darf regenerative Energien nicht verdrängen, sondern muss ihren Ausbau begleiten und sie flexibel unterstützen. Bislang ist allerdings noch nicht geklärt, wie die Wärmewende gelingen kann. Der sinnvollste Weg führt über die Senkung des Energiebedarfs, insbesondere über eine höhere Effizienz von Gebäuden. Alle Häuser, die jetzt gebaut werden, sollten Passivhäuser sein, alte Häuser auf Effizienz getrimmt werden. Doch nach wie vor ist die Sanierungsquote viel zu niedrig, um schnell signifikante Einsparungen zu erreichen. Besondere Herausforderungen birgt auch die Erzeugung von Hochtemperaturwärme in der Industrie. Der Einsatz von erneuerbaren Energien für die Wärmeversorgung entwickelt sich nur sehr langsam, der Fokus lag bislang allein auf der Stromproduktion.
Der Kohleausstieg stellt die Wärmeversorgung Deutschlands nun vor zusätzliche Herausforderungen. Es gibt fördertechnisch klare Anreize, alte Kohle-KWK-Anlagen durch Erdgas-KWK-Anlagen zur ersetzen. Auch wenn Erdgas aus unserer Sicht nur ein Übergangsenergieträger ist, sichert die Umstellung auf Erdgas die notwendige kontinuierliche Nutzung der bestehenden Wärmenetze. Ein vollständiger direkter Umstieg auf erneuerbare Energien in den Wärmenetzen wäre zwar wünschenswert, ist jedoch mit den derzeit verfügbaren Technologien in der zu ersetzenden Größenordnung noch nicht darstellbar.
Doch wie lässt sich ein sinnvoller Übergang gestalten, der die Vorteile der KWK nutzt und den regenerativen Energien nicht im Wege steht? Aus meiner Sicht muss das Schritt für Schritt passieren – vor allem auf politischer Ebene. So ist es zum einen notwendig, die Förderrichtlinien für Kraft-Wärme-Kopplung anzupassen. Das hat das Öko-Institut gemeinsam mit der Prognos AG, dem Fraunhofer IFAM, BHKW-Consult und der Stiftung Umweltenergierecht auch in der Analyse „Evaluierung der Kraft-Wärme-Kopplung“ gezeigt. Für das Bundeswirtschaftsministerium haben wir darin zahlreiche Empfehlungen formuliert, so etwa verstärkte Anreize, um die Fahrweise von KWK zu flexibilisieren und Bonusregelungen für die Einbeziehung von erneuerbaren Energien.
Gleichzeitig müssen die Städte nun entscheiden, welche CO2-armen Wärmequellen sie in Zukunft nutzen wollen. Geo- oder Solarthermie? Abwärme von Industrie- oder Kläranlagen? Biomasse? Jede Stadt hat lokalspezifisch andere Voraussetzungen und Möglichkeiten. Hier braucht es Pilotprojekte, um unterschiedliche Optionen auszuprobieren und Systeme zu entwickeln, die auch die Rolle der KWK sinnvoll abwägen und begrenzen. Denn sie ist eine der effizientesten Technologien. Jetzt muss sie lernen, eine der flexibelsten zu werden.
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Die nationale und internationale Klimapolitik steht im Mittelpunkt der Arbeit von Sabine Gores. Im Institutsbereich Energie & Klimaschutz erstellt die Diplom-Ingenieurin für Energie- und Verfahrenstechnik unter anderem Treibhausgas-Projektionen und analysiert Flugverkehrsemissionen. Ein wichtiges Thema ihrer Forschung ist zudem die Einbindung von Kraft-Wärme-Kopplung in das Energiesystem.