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Evaluierung der Kraft-Wärme-Kopplung

Analysen zur Entwicklung der Kraft-Wärme-Kopplung in einem Energiesystem mit hohem Anteil erneuerbarer Energien

Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist eine wichtige Technologie zur Steigerung der Primärenergieeffizienz, zur Reduktion von CO2-Emissionen und für den Ressourcenschutz. Ziel der Bundesregierung ist es, Strom aus KWK-Anlagen in Höhe von 110 TWh im Jahr 2020 und 120 TWh im Jahr 2025 zu gewinnen.

Status Quo und Perspektive bis 2025

Die gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung hat sich in den letzten Jahren positiv entwickelt. Von 2012 bis 2017 konnte die KWK-Nettostromerzeugung von 103 TWh auf 117 TWh deutlich erhöht werden (+ 14 %). Die gekoppelt erzeugte Wärme stieg im gleichen Zeitraum von 209 TWh um 7 % auf 226 TWh. Dies führte im Jahr 2016 zu einer CO2-Einsparung von 17 bis 54 Millionen Tonnen. Diese Zahlen sind abhängig von den Annahmen der Referenzwerte für die ungekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung. Die Förderung durch das Gesetz für die Erhaltung, Modernisierung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (KWKG) betrug im gleichen Jahr 1,016 Milliarden Euro. Die Studie geht davon aus, dass das KWK-Stromerzeugungsziel von 110 TWh im Jahr 2020 erreicht und vermutlich sogar übererfüllt werden wird. Auch das Ziel von 120 TWh im Jahr 2025 wird voraussichtlich erfüllt werden, wenn die Rahmenbedingungen für die KWK positiv bleiben.

Zukunft der KWK im Energiesystem

Zur Erreichung der Klimaschutzziele ist es zwingend erforderlich, ungekoppelte Kohlekraftwerke sowie Kohle-KWK-Anlagen z. B. durch den Neubau gasbetriebener KWK-Anlagen zu ersetzen. Fast alle Studien zur Entwicklung der Energieerzeugung in Deutschland gehen davon aus, dass der Anteil der erneuerbaren Energien am Strom- und Wärmemarkt deutlich steigen wird. Verschiedene Studien prognostizieren dennoch bis 2030 einen möglichen Anstieg der Nutzung fossiler KWK. Mittel- bis langfristig muss der Brennstoffeinsatz von KWK-Systemen aber vollständig dekarbonisiert werden. Die Ausschreibung von innovativen KWK-Systemen in Verbindung mit regenerativen Energiequellen ist ein wichtiger Baustein im KWKG, um möglichst frühzeitig Anreize zu schaffen und Erfahrungen zu sammeln.
Im Rahmen einer Dekarbonisierungsstrategie werden KWK-Anlagen zunehmend im Verbund mit weiteren Wärmeerzeugern wie erneuerbaren Energien, Abwärme und größeren Wärmespeichern die Wärmeversorgung sicherstellen. Nach 2030 wird der Bedarf an Strom und Wärme aus KWK wahrscheinlich sinken – wie sehr, das ist abhängig von zahlreichen Faktoren, z. B. von der Weiterentwicklung der Energiewende im Wärmesektor (energetische Renovierungen) und dem Ausbau der Stromnetze.

Empfehlungen zur Weiterentwicklung des KWKG

Das KWKG sollte novelliert werden. Die Förderung von KWK-Anlagen sollte verstärkt Anreize für einen möglichst flexiblen und klimafreundlichen Betrieb der Anlagen setzen. Für 2030 sollte zum einen bei der KWK-Stromerzeugung ein Anteil von 40 bis 45 % an der regelbaren Stromerzeugung angestrebt werden. Zum anderen sollte der Anteil der erneuerbaren Wärme an der Fernwärmeerzeugung auf 30 % erhöht werden. Auch im regulatorischen Umfeld der KWK besteht Anpassungsbedarf, vor allem hinsichtlich einer angemessenen CO2-Bepreisung sowie Regelungen hinsichtlich der Energieeffizienz von Gebäuden.

Autor: Hanno Falkenberg, Eva-Maria Klotz, Marcus Koepp, Nils Thamling, Marco Wünsch, Inka Ziegenhagen unter der Mitarbeiter von Fraunhofer IFAM, Öko-Institut e.V, BHKW-Consult, Stiftung Umweltenergierecht

Kunde: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Jahr: 2019

Typ: Bericht

Bereich: Energie & Klimaschutz

Themenfeld: Erneuerbare Energien & Energieeffizienz

Tags: Energie, Energieeffizienz, Energieeinsparung, Energiewende, Erneuerbare Energien, Evaluierung