Energieeffizienz

In herkömmlichen Kraftwerken werden nur 30 bis 40% der eingesetzten Primärenergie in Strom umgewandelt. 60 bis 70% bleiben ungenutzt oder wirken sich durch Bildung von Kondensationswolken oder die Aufheizung von Flüssen sogar negativ auf die Umwelt aus. Hingegen entstehen bei der Stromerzeugung in KWK nur rund 10 bis 20% Verluste, mit Brennwertnutzung sogar noch weniger.

Bild 1 zeigt, dass auf diese Weise die Treibhausgasemissionen pro Kilowattstunde Strom drastisch gesenkt werden können. Bei diesen Berechnungen nach GEMIS – Globales Emissions-Modell integrierter Systeme – werden nicht nur die unmittelbaren Emissionen aus der Verbrennung in der Anlage berücksichtigt, sondern auch die Vorstufen einschließlich Produktion und Transport der Brennstoffe sowie die Herstellung der Anlagen einbezogen (siehe auch www.oeko.de/service/GEMIS).

Es ist ferner unterstellt, dass die KWK-Wärme die Heizölfeuerung verdrängt, die spezifisch 40% höhere CO2-Emissionen aufweist als Erdgas. So ist es zu erklären, dass überraschender Weise das Erdgas befeuerte Blockheizkraftwerk (BHKW) ähnlich günstig abschneidet wie eine Fotovoltaik-Anlage, deren Herstellung ja nicht emissionsfrei erfolgt.
Bemerkenswert ist auch das deutlich günstigere Abschneiden des Erdgas-BHKW im
Vergleich zu dem Rapsöl-BHKW, was in den erheblichen Emissionen bei der Raps- und Rapsölproduktion begründet ist (u.a. Düngemittelproduktion). Umweltpolitisch wichtiger ist allerdings der Abstand zwischen KWK und herkömmlicher Stromerzeugung.

So können mit einem Erdgas-BHKW gegenüber Kohlekraftwerken 80 bis 90% an Treibhausgasemissionen eingespart werden und auch gegenüber modernen GuD-Kraftwerken ohne Wärmeauskopplung beträgt die Emissionsminderung nach GEMIS noch ca. 70%.

So, wie bei der Stromerzeugung in Kondensationskraftwerken das Wärmepotential ungenutzt verloren geht, so wird bei der Wärmeerzeugung in Heizkesseln die im Brennstoff latent verfügbare Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, nicht verwertet. Welche Einsparungen an Treibhausgasen nach GEMIS dabei entstehen, ist aus Bild 2 ersichtlich. Auf den ersten Blick überraschen dabei die negativen Emissionen der Wärmeerzeugung mit einem Erdgas-BHKW. Sie erklären sich daraus, dass die durch die verdrängte Stromerzeugung in einem herkömmlichen Kraftwerk eingesparten Emissionen höher sind als diejenigen, die das BHKW vor Ort selbst erzeugt. Faktisch wirkt sich unter den Verhältnissen des aktuellen Kraftwerksmixes der Betrieb eines Erdgas-BHKW wie eine so genannte CO2-Senke aus. Bereits ein „Mini-BHKW“ von 5 kW elektrischer Leistung hat die gleiche Wirkung auf die CO2-Bilanz wie 3 ha Mischwald (1 ha Mischwald absorbiert jährlich 5,7 t CO2, ein Erdgas-BHKW spart pro MWh ca 0,6 t CO2 ein, ein 5-kWBHKW erzeugt bei 6000 h/a Laufzeit 30 MWh/a, spart also mindestens 18 t CO2 ein). Ein ebenfalls bemerkenswertes und scheinbar paradoxes Ergebnis: ein Erdgas- BHKW spart im Vergleich zu einem modernen Gas-Brennwertkessel trotz 50 % Mehremissionen vor Ort insgesamt 160% an Treibhausgasen ein.