Stromerzeugung aus der Kraft-Wärme-Kopplung

Einheit: Stromerzeugung in [TWh]
Stand: 20.01.2021

Der Trend der Nettostromerzeugung aus KWK-Anlagen in NRW ist über die letzten 10 Jahre konstant.

 

  • Hintergrund / Bedeutung

    Hintergrund / Bedeutung

    Die Steigerung der Energieeffizienz stellt eine der wesentlichen Säulen zur Erreichung der deutschen Klimaschutzziele dar. Ein wichtiger Baustein hierfür ist der verstärkte Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Hierunter wird die gleichzeitige Erzeugung von mechanischer Energie und Nutzwärme verstanden. Mechanische Energie wird in der Regel unmittelbar in elektrischen Strom umgewandelt, wohingegen Nutzwärme zur Raumheizung, zur Warmwasserbereitung oder auch als Prozesswärme und zur Kälteerzeugung verwendet werden kann.

    Bei der KWK kann als Primärenergieträger ein fossiler oder erneuerbarer Brennstoff eingesetzt werden, aus dem über einen Verbrennungsprozess Strom und Nutzwärme erzeugt wird. KWK-Anlagen können zwischen 80% und 90% der eingesetzten Primärenergie in Endenergie (Strom und Wärme) umwandeln. In Kondensationskraftwerken, die nur Strom erzeugen, wird die Primärenergie dagegen in der Regel maximal zu einem Anteil von 30-45% in elektrischen Strom umgewandelt. Die eingesetzte Primärenergie wird also bei KWK-Anlangen effizienter genutzt und dadurch CO2-Emissionen vermieden.

    Die Einsatzfelder für KWK-Anlagen sind vielfältig: Einfamilienhäuser können mit dezentralen Mini-KWK-Anlagen ausgestattet werden, während größere Anlagen auch die komplette Energieversorgung von Unternehmen oder öffentlichen Einrichtungen übernehmen können. Über Fernwärme können Ballungsgebiete mit Wärmeenergie klimafreundlich versorgt werden.

    Die Landesregierung NRW wird den Ausbau von KWK einschließlich der Nah- und Fernwärme in NRW mit Beratungs- und Förderinstrumenten weiter unterstützen. Über das landesspezifische Programm „progres.nrw – Programmbereich Wärme- und Kältenetze“ kann der Neu- und Ausbau von energieeffizienten Fernwärme- und Fernkältenetzen einschließlich der zugehörigen Einrichtungen zur Verteilung und zum Transport von Fernwärme und -kälte gefördert werden. Über das Programm können auch Maßnahmen und Infrastrukturen zur Erhöhung der Energieeffizienz und zum Klimaschutz gefördert werden, bei denen die Wärme aus industriellen oder gewerblichen Prozessen, aus Grubenwasser, aus der Tiefen Geothermie und Abfallverbrennungsanlagen genutzt wird.

  • Ziele

    Ziele KWK

    Entsprechend dem geltenden Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) soll in Deutschland die Nettostromerzeugung aus KWK-Anlagen auf 120 Terawattstunden bis zum Jahr 2025 im Interesse der Energieeinsparung sowie des Umwelt- und Klimaschutzes erhöht werden. Der Zielwert für 2020 wurde auf der Bundesebene bereits seit 2016 (bis 2019) jährlich übertroffen, 2017 wurde sogar die Zielmarke für 2025 erstmals erreicht. Die NRW-Landesregierung will hocheffiziente und klimafreundliche KWK-Anlagen als wesentliches Element für den erfolgreichen Neustart der Energiewende unterstützen. Sie sieht zudem die Bedeutung des Wärmemarktes zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Die Landesregierung bekennt sich in ihrem Koalitionsvertrag zum geplanten Ausbau der Fernwärmeschienen an Rhein und Ruhr. Es gilt insgesamt, möglichst umfänglich Potenziale für eine effiziente Wärmeversorgung aus KWK und industrieller Abwärme effizient und klimaschützend zu heben.

    Ziel der nordrhein-westfälischen Landesregierung ist, die KWK- und Wärmepotenziale in NRW möglichst umfänglich zu heben und dabei die KWK-Nettostromerzeugung in NRW bis zum Jahr 2030 auf jährlich rund 30 TWh zu erhöhen.

  • Trendanalyse

    Trend (lang)

    Die in NRW durch KWK-Anlagen erzeugte Nettostrommenge lag 2018 bei 15 TWh. Die Nettostromerzeugung durch KWK liegt in der dargestellten Zeitreihe von 2003 bis 2018 zwischen minimal 12,3 TWh 2014 und 21,1 TWh 2017. Der starke Anstieg im Jahr 2017 ist auf die Angabe eines Berichtspflichtigen zurückzuführen, der 2017 erstmalig die Erzeugung gemeldet hat. Durch Änderungen im Energiestatistikgesetz wird seit 2018 die Stromerzeugung über die KWK-Wärmeerzeugung plausibilisiert, wodurch der Wert 2018 nach unten korrigiert wurde. Methodisch ist der Wert für 2017 laut IT.NRW jedoch korrekt.

    In Deutschland betrug die Stromerzeugung aus KWK-Anlagen > 1 MW im Jahre 2018 rund 82 TWh. Mit 15,2 TWh trug NRW somit zu rund 18,5% zur deutschen KWK-Stromerzeugung bei.

    Bei der Interpretation der Ergebnisse muss berücksichtigt werden, dass Anlagen unterhalb von 1 MWel bei der Berechnung des Indikators für Nordrhein-Westfalen nicht berücksichtigt werden können. Hierdurch werden sog. Mini- und Mikro-KWK-Anlagen nicht erfasst. Da gerade in diesem Bereich die Technik in den letzten Jahren erheblich vorangeschritten und der Einsatz zunehmend wirtschaftlich ist, wurden im privaten Bereich in den letzten Jahren verstärkt solche Anlagen eingesetzt. Eine Untersuchung der KWK-fokussierenden Förderprogramme in Deutschland und NRW wurde durch das LANUV hinsichtlich der nicht in der Energiebilanz.NRW erfassten Stromerzeugung für die Jahre 2012 bis 2016 ausgewertet. Demnach wird rund 20% der KWK-Stromerzeugung in NRW nicht durch die amtlichen Erhebungen erfasst und somit auch nicht in der Energiebilanz.NRW ausgewiesen. Auf Bundesebene ist die Entwicklung ähnlich: 2019 wurden 33,3 TWh von 114 TWh durch Einspeiser (Anlagen < 1 MWel) erzeugt, das entspricht rund 29%.

  • Definition

    Definition

    Der Indikator gibt die in Kraft-Wärme-Kopplung erzeugte Strommenge (Nettostromerzeugung) aus Anlagen der allgemeinen und industriellen Versorgung größer als 1 MWel (Megawatt elektrisch) in NRW wieder. Die Entwicklung der KWK-Anlagen außerhalb der Energiebilanz NRW (< 1 MWel) wird mit dem Indikator nicht abgedeckt.

  • Datenquellen

    Datenquellen, Berechnung und Einheit

    Die Nettostromerzeugung durch Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung wird durch die Erhebungen 066 und 067 für die Energiebilanz NRW aber auch für die Bundesebene als Summe aller Länder erfasst. Diese errechnet sich aus der Bruttostromerzeugung (=produzierte Gesamtstrommenge aus allen Energiequellen) minus dem Eigenbedarf der Kraftwerke (Umwandlungsverluste). Beispielsweise liegt der Eigenbedarf eines Kohlekraftwerks zwischen 4% und 10% und der eines Kernkraftwerks zwischen 5% und 16% der von ihnen selbst erzeugten elektrischen Energie.

    Die Berechnung erfolgt jährlich auf Basis der Energiebilanz NRW, die vom Landesbetrieb Information und Technik Nordrhein-Westfalen (IT.NRW) erarbeitet wird. In der Energiebilanz werden das Aufkommen und die Verwendung von Energieträgern für jeweils ein Jahr möglichst lückenlos und detailliert nachgewiesen. Sie gibt demnach nicht nur Aufschluss über den Beitrag der einzelnen Energieträger an der Energiegewinnung, sondern auch über deren Verwendung in den verschiedenen Umwandlungs- und Verbrauchsbereichen (bspw. Primär- und Endenergiebereich). In den Berechnungen werden Anlagen der allgemeinen Versorgung und der Industrie betrachtet. Nicht berücksichtigt werden Anlagen unterhalb von 1 MWel, da hierzu derzeit keine Daten bei IT.NRW erhoben werden.

Indikatoren zu Klima, Energie und Effizienz

Datentabelle KWK

TWh 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Stromerzeugung aus Kraft-Wärme-Kopplung 16,1 16,7 18,2 18,6 18,2 17,8 17 15,5 14 15,1 13,6 12,3 14,9 17 21,1 15,2