KWK-Anlagen

Im Gegensatz zu thermischen Wärmekraftwerken, die nur auf Stromproduktion ausgelegt sind, wird bei KWK-Anlagen durch die gleichzeitige Abgabe von Strom und Wärme ein sehr viel höherer Nutzungsgrad (bis zu 90 Prozent) erreicht, wodurch Brennstoff eingespart werden kann, wenn Abnehmer der Wärme zur Verfügung stehen, wie z. B. in Form eines Fernwärmenetzes.

Bei den mit Wasserdampf als Betriebsmedium arbeitenden Heizkraftwerken der öffentlichen Versorgung - das sind in der Regel Entnahme-Kondensationsanlagen - geht diese Steigerung des Nutzungsgrades allerdings mit einer Verringerung der Stromproduktion einher, da die Enthalpiedifferenz des Wasserdampfes nicht vollständig in der Dampfturbine genutzt werden kann. Im Gegensatz dazu wird bei Kraftwerken ohne Kraft-Wärme-Kopplung die Restwärme über den Kondensator und Kühlturm an die Umwelt abgegeben. Im Vergleich zu den derzeit besten Technologien der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme erzielen KWK-Anlagen Primärenergieeinsparungen von ca. 10 bis 25 %.

Auslegung
Es wird zwischen strom- und wärmegeführter Auslegung von KWK-Anlagen unterschieden, je nach der Priorität, die einer der beiden Energieformen zugemessen wird. Stromgeführte Anlagen optimieren den Stromertrag, wärmegeführte Anlagen den Wärmeertrag. Die höchste Effizienz wird mit wärmegeführter Auslegung erzielt, weil dabei die geringsten Energieverluste entstehen, so dass sie den Normalfall darstellt. Auch bei einer stromgeführten Fahrweise können jedoch mittels eines Pufferspeichers Wärmeverluste vermieden werden. Die gewonnene Wärme wird als warmes Wasser oder Wasserdampf über isolierte Rohrleitungen zur Gebäudeheizung oder für industrielle Zwecke (Prozesswärme) verwendet.

Mit dem Gesetz für die Erhaltung, die Modernisierung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz) werden in der Bundesrepublik Deutschland der Erhalt, die Modernisierung und der Ausbau von KWK-Anlagen gefördert, die mit fossilen Energien betrieben werden.