<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Die durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) erzeugte Strommenge ist bis 2017 fast kontinuierlich gestiegen.</li><li>Der Rückgang der KWK-Stromerzeugung zwischen 2017 und 2018 liegt an der Änderung der Energiestatistik: Seit 2018 werden KWK-Anlagen genauer erfasst.</li><li>Im KWK-Gesetz ist festgeschrieben, dass im Jahr 2025 durch KWK 120 Terawattstunden (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TWh#alphabar">TWh</a>) Strom erzeugt werden sollten.</li><li>Das Ziel von 110 TWh für das Jahr 2020 wurde mit 113 TWh erreicht.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Bei der Stromerzeugung entsteht üblicherweise auch Wärme, die in konventionellen Kraftwerken in der Regel ungenutzt bleibt. Bei der Kraft-Wärme-Kopplung wird diese verwendet. KWK-Systeme haben somit einen deutlich höheren Brennstoffausnutzungsgrad im gekoppelten Betrieb. Sie nutzen einen deutlich größeren Teil der in den Brennstoffen enthaltenen Energie als herkömmliche Systeme. Im Vergleich zu einer Anlage auf dem neuesten Stand der Technik, die Strom und Wärme separat erzeugt, sind bis zu 20 % Einsparungen an <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergie#alphabar">Primärenergie</a> möglich.</p><p>Verringert sich der Energiebedarf, sinken auch die mit der Energiebereitstellung und -wandlung verbundenen Umweltbelastungen. Beispielsweise lässt sich der Ausstoß von Treibhausgasen verringern, wenn verstärkt auf KWK gesetzt wird. Auch der Bedarf an Energieträgern nimmt ab. Der Einsatz von KWK kann so zu einer ressourcensparenden Wirtschaftsweise beitragen.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Die Stromerzeugung aus Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung hat sich positiv entwickelt: Die erzeugte Elektrizität stieg von 78 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TWh#alphabar">TWh</a> im Jahr 2003 auf 103 TWh im Jahr 2024. Dieser Zuwachs wurde vor allem durch den Ausbau der Nutzung von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a> zur Energieerzeugung sowie durch den Zubau der Erdgas-KWK getragen. Der Rückgang von 2017 auf 2018 ist im Wesentlichen auf eine verbesserte energiestatistische Erfassung der KWK-Anlagen ab 2018 zurückzuführen (für weitere Informationen siehe <a href="https://www.oeko.de/publikationen/p-details/korrektur-der-kwk-stromerzeugung-in-der-amtlichen-statistik/">Gores, Klumpp 2018</a>).</p><p>Mit der Novellierung des <a href="http://www.kwkg2016.de/">Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes</a> KWKG) zum 01.01.2016 wurde als Ziel festgeschrieben, dass im Jahr 2020 Strom im Umfang von 110 TWh und im Jahr 2025 120 TWh aus KWK-Anlagen erzeugt werden soll. Mit den Regelungen des neuen Gesetzes sollen die Rahmenbedingungen für KWK verbessert werden. Insgesamt zeigt das Gesetz positive Wirkungen. Die KWK-Stromerzeugung im Jahr 2020 lag 3 TWh über dem Zielwert für dieses Jahr. Um das Ausbauziel auf 2025 zu erreichen, muss die KWK-Nettostromerzeugung um rund 16 % gesteigert werden.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> basiert auf Daten des Statistischen Bundesamtes für öffentliche und industrielle Kraftwerke (<a href="https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Energie/Erzeugung/Tabellen/bilanz-elektrizitaetsversorgung.html">Monatsbericht über die Elektrizitätsversorgung</a> sowie <a href="https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Energie/Erzeugung/Publikationen/Downloads-Erzeugung/stromerzeugungsanlagen-2040640197004.pdf">Fachserie 4, Reihe 6.4</a>). Durch diese Erhebungen werden jedoch nicht alle Anlagen erfasst. Deshalb wurden Modelle entwickelt, um auch die Stromerzeugung durch weitere Anlagen einbeziehen zu können: In <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/kwk-ausbau-entwicklung-prognose-wirksamkeit-im-kwk">Gores et al. 2014</a> sowie <a href="http://eefa.de/Baten_et_al_ET_5_2014.pdf">Baten et al. 2014</a> werden die Modelle und Berechnungsverfahren näher beschrieben.</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/kraft-waerme-kopplung-kwk">"Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)"</a> </strong>sowie im Themen-Artikel<strong> „<strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energieversorgung/kraft-waerme-kopplung-kwk-im-energiesystem">Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) im Energiesystem</a></strong>“<strong>.</strong><br></strong></p>
Im FUNDAMENT-Projekt Smart Solar Geothermal Energy Grid Ruhr (GeoSmaGriR, 01/2017-12/2018) wird auf Basis der spezifischen infrastrukturellen Randbedingungen im Ruhrgebiet ein intelligentes System aus dezentralen Erzeugern von solarer und geothermischer Wärme, saisonalen Speichern in den Grubengebäuden des ehemaligen Steinkohlebergbaus und dem bestehenden Fernwärmeverbundnetz entwickelt. Dabei sind die besonderen Marktstrukturen im Bereich der Wärmeversorgung und auch aktuell begonnene Maßnahmen der Integration von Netzinfrastrukturen, wie der Zusammenschluss der Fernwärmeverbundsysteme des Rheinlandes mit denen des Ruhrgebietes (Fernwärmeschiene Rhein-Ruhr) zu berücksichtigen.
Während sich die Virtualisierung der Elektrizitätsversorgung und -nutzung in intelligenten Stromnetzen inzwischen in der Standardisierungsphase befindet, sind viele Wärmeverbraucher, -speicher und auch -erzeuger bisher entweder nicht elektronisch steuerbar oder nicht mit entsprechenden Komponenten (M2M) ausgestattet. Eine Verknüpfung im Sinne eines intelligenten Energienetzes und eine verteilte Planungs- und Optimierungsebene fehlt. Wie attraktiv die dezentrale Erzeugung und Netzeinspeisung dabei ist, hängt wesentlich auch vom politischen und regulatorischen Rahmen ab (insb. EEWärmeG, MAP, ENEV, KWKG).
Neben der Erstellung des energetischen Gesamtkonzeptes für das GeoSmaGriR sollen dabei bedeutende Fortschritte bei der Auswahl geeigneter Grubenwärmespeicher unter Einbeziehung (hydro-)geologischer und thermophysikalischer Modelle erzielt werden. Aus der Modellierung und Simulation der zeitlichen Abläufe des Gesamtsystems sind geeignete Regelungsstrategien für die Prozessleitebene zu generieren. Zum Erfassen, Sammeln, Vorverarbeiten und Weiterleiten bzw. Verteilen von analogen und digitalen physikalischen Kenngrößen ist ein Smart Device Controller (SDC) zu entwickeln. Für diese FuEuI-Aufgaben bilden WEI und if(is) der Westfälischen Hochschule, IDiAL und IKT der FH Dortmund und das internationale Geothermiezentrum der Hochschule Bochum einen Verbund.
Der Bundesrat billigte in seiner Sitzung am 18. Dezember 2015 die Novellierung des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWK-Gesetz). Es schafft Perspektiven für Erhalt und Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), fördert gezielt die Umstellung von Kohle auf Gas und stellt Kohärenz mit anderen Zielen und Maßnahmen der Energiewende her. Hierfür wird unter anderem der Förderrahmen bis Ende 2022 verlängert. Damit haben Anlagenbetreiber mehr Sicherheit bei ihren Planungen. KWK-Anlagen, die Kohle als Brennstoff verwenden, werden hingegen nicht mehr gefördert. Finanziert wird die Förderung durch eine Umlage auf den Strompreis. Das Gesetz hebt den Kostendeckel der Umlage auf 1,5 Milliarden Euro jährlich an.
Am 23. September 2015 beschloss das Bundeskabinett den Entwurf eines Gesetzes zur Neuregelung des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG). Das Fördervolumen wird auf 1,5 Mrd. Euro pro Jahr verdoppelt.
Das Energiekonzept der Bundesregierung formuliert eine auf vier Jahrzehnte angelegte Handlungsstrategie bis zum Jahr 2050 und enthält Maßnahmen, um Deutschland auf eine nahezu CO2-freie Energieversorgung umzustellen. Dieses Ziel erfordert einen grundlegenden Strukturwandel des Energiesystems. Dazu zählen die Weiterentwicklung und Flexibilisierung des Strommarktes und der Rahmenbedingungen für die Kraft-Wärme-Kopplung, insbesondere vor dem Hintergrund der Ziele für den Ausbau Erneuerbarer Energien. Die notwendigen Maßnahmen im Bereich des Strommarktdesigns und der KWK-Förderung erfordern umfassende Änderungen am Energiewirtschaftsrecht einschließlich des Rechtsrahmens für die Kraft-Wärme-Kopplung, insbesondere des KWK-Gesetzes. Im Rahmen der begonnenen und weiter fortzuführenden Diskussionen, Gesetzesnovellierungen und Abstimmungsprozesse auf Basis des Energiekonzepts besteht für BMU Bedarf an hochspezialisierter rechtswissenschaftlicher Unterstützung zu Rechtsfragen des Strommarktdesigns einschließlich des KWKG zur Anpassung des Energiewirtschaftsrechts sowie damit verbundener Rechtsfragen. Das Vorhaben soll die Vorbereitung und Novellierung des rechtlichen Rahmens für den Strommarkt und die KWK durch angewandte rechtswissenschaftliche Forschung in Form von Analysen, Gutachten, Stellungnahmen und Regelungsentwürfen zu aktuellen Detailfragestellungen unterstützen.