Was für die Kombination von Photovoltaik und KWK nötig ist

Eines der Themen, die bei der Diskussion der Herausforderungen der Energiewelt gerne angesprochen wird, ist die Flexibilisierung der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Diese Kraftwerke produzieren im einfachsten Fall immer dann Strom, wenn im angeschlossenen Fernwärmenetz Wärme benötigt wird. Die Idee ist einfach: Würde man sie dann anschalten, wenn im Stromnetz Energie benötigt wird, würden sie die Netze stabilisieren und zum Beispiel dann einspeisen, wenn ein Wolkenfeld die Solarleistung über größeren Regionen reduziert. „stromgeführt“ im Gegensatz zu „wärmegeführt“ nennen das die Experten.

„Ein bestimmter Anteil von Kraft-Wärme-Kopplung am Strommix ist kein Wert an sich“, erklärte im April Patrick Graichen, Direktor von Agora Energiewende. „Die KWK muss vielmehr unter dem Leitbild Klimaschutz und Flexibilität ihre Rolle in der Energiewende neu definieren“. Er forderte, dass der KWK-Strom nicht mehr vergütet werden solle, wenn die Strompreise an der Strombörse negativ sind. Immerhin gelte eine ähnliche Regelung von 2016 an auch für neue Erneuerbare-Energien-Anlagen.

pv magazine hat sich für die Serie Wege in die neue Energiewelt dazu umgehört. Stromgeführt versus wärmegeführt – ganz so schwarz weiß ist die Welt nicht, erklärt Arne Jan Hinz von den Stadtwerken Schwäbisch Hall. Die Stadtwerke haben viel in KWK investiert und Hinz legt fest, wann sie ein- und ausgeschaltet werden. „Bei uns laufen die KWK-Anlagen nicht nur wärmegeführt“, sagt er. Wir orientieren uns auch an den Strompreisen. Wenn mittags Solaranlagen kräftig einspeisen und der Börsenstrompreis niedrig ist, lässt er Blockheizkraftwerke abschalten. Eigentlich, so Hinz, passen in Schwäbisch Hall Photovoltaik und KWK gut zusammen. Die KWK würde oft in den frühen Morgenstunden und am Abend drei bis vier Stunden lang betrieben.

Das lohne sich aber nur bei den größeren Anlagen, etwa ab zwei Megawatt elektrischer Leistung. In der Tat ließen manche Betreiber gerade kleinere Anlagen einfach durchlaufen, weil die Anreize zur Flexibilisierung nicht groß genug seien, sprich die Differenz zwischen minimalen und maximalen Börsenstrompreisen. „Daher wäre eine Flexibilitätsprämie sinnvoll“, sagt Hinz.

Entscheidend ist die Auslegung

Es hängt auch von der Auslegung ab, ob man eine KWK-Anlage stärker nach den Bedürfnissen des Strommarktes fahren kann oder nicht. Oft seien die Anlagen so ausgelegt, dass sie viele Betriebsstunden, in der Regel 4.000 bis 6.000 Stunden im Jahr. laufen müssen, um den ausreichend Wärme zu produzieren. Um sie zu bestimmten Zeiten abschalten zu können, muss man sie größer auslegen, damit sie in den kürzeren Betriebszeiten gleichviel Wärme erzeugen. „Meine Vision ist, eine vierfach größere Auslegung, dafür laufen die KWK dann nur noch 1000 bis 1500 Stunden im Jahr“, sagt Hinz.

Eine ähnliche Arithmetik gilt für die Wärmespeicher. Je mehr man die KWK am Strommarkt orientieren will, umso mehr Wärmeenergie muss gespeichert werden. Am Ende ist es also die Frage, wie viel Einnahmen man durch eine Flexibilisierung erwirtschaften kann um die Mehrkosten für Leistung und Wärmespeicher decken zu können. In Schwäbisch Hall sind die Speicher ausgelegt, um sechs bis acht Stunden Vollastbetreib zu speichern. Das ist schon doppelt so lang wie früher. Die Stadtwerke gehen davon aus, dass sich das rechnet.

Einanderer Ansatz ist indessen, worüber die Stadtwerke Wolhagen nachdenken. Sie stellen sich die Frage, ob ein BHKW nicht dazu dienen kann, die Dunkelflauten der heimischen Solar- und Winkraftanlagen auszugleichen. Das spart Netzanschlussleistung, was direkt die Wirtschaftlichkeit erhöht. (Michael Fuhs)

Die neue Energiewelt

Dieser Text ist Teil der pv magazine-Serie zur Energiewende. In drei pv-magazine-Ausgaben von Juni bis November 2015 haben wir in Schwerpunkten auf über 90 Seiten erst das Zusammenwachsen von alter und neuer Energiewelt analysiert, dann die Frage, was Dezentralität wirklich bedeutet und zu guter Letzt ausgewählte Lösungen, die Photovoltaik beinhalten.Zur Themenseite