KWK-Branche setzt auf weiteren Ausbau

Welche Rolle spielt die KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) in der künftigen Energiepolitik? Diese Frage beschäftigte Referenten und Teilnehmer auf dem diesjährigen Jahreskongress des B.KWK (Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung) Anfang Oktober in Berlin. Das Motto lautete: "KWK-Ausbau fortsetzen – effizientes Marktdesign mit EE und KWK".

Das Ziel bleibt bestehen. Im Jahr 2020 soll der KWK-Anteil an der Stromerzeugung bei 25 Prozent liegen. Doch ob es erreicht wird, ist ungewiss. Denn die Verbraucher sind angesichts der Gesetzgebung verunsichert. Für den Bereich der Mikro- und Mini-KWK mit einer elektrischen Leistung bis zu rund 50 kW wird für dieses Jahr mit einem Marktrückgang gerechnet.

"Wir spüren eine sehr starke Verunsicherung des Marktes, ob die Regierung weiter auf KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) setzt", konstatierte Hagen Fuhl, Vize-Präsident des B.KWK (Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung) und Leiter Marketing und Vertrieb bei SenerTec Kraft-Wärme-Energiesysteme Anfang Oktober in Berlin.

Fuhl moderierte den sechsten branchenübergreifenden KWK-Kongress des B.KWK unter dem Motto "KWK-Ausbau fortsetzen – effizientes Marktdesign mit EE und KWK".

So müssen die Hersteller von BHKW (Blockheizkraftwerken) mit den Auswirkungen der Gesetzgebung klarkommen. Im Frühjahr wurde das EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) verabschiedet und jetzt steht für kommenden Sommer das KWKG (Kraft-Wärme-Kopplung Gesetz) bevor. In dem Bereich der gasbetriebenen Mikro- und Mini-KWK mit einer elektrischen Leistung bis zu rund 50 kW werde der Markt denn auch in diesem Jahr einbrechen.

Die Zahlen von 2013, als laut BDH (Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik) rund 8.000 Anlagen in diesem Segment ab­gesetzt wurden, werde man 2014 wohl nicht mehr erreichen können. Schon im Frühjahr waren die Kunden irritiert, hielten sich zurück, so Fuhl. Trotz eines kurzen Hypes in den Sommermonaten, wo viele Kunden versuchten, Anlagen noch vor Inkrafttreten des novellierten EEG im August installiert zu bekommen, ist das Marktvolumen von Januar bis August 2014 im Vergleich zum Vorjahreszeitraum um 6 Prozent auf 4.500 Stück geschrumpft.

"Wir brauchen Ruhe im Markt", mahnte Fuhl. So wünscht er sich möglichst nur wenige, in der Öffentlichkeit ausgetragenen Diskussion und Debatten, um die weitere Investitionsbereitschaft nicht zu gefährden. Auch helfe es der Branche nicht, wenn die Bundesregierung immer neue Novellen oder Über­arbeitungen ankündigt. "Wir brauchen verlässliche Planungssicherheit."

Wenige Tage vor dem diesjährigen Kongress hatte das BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) den Endbericht einer Potential- und Kosten-Nutzen-Analyse zu den Einsatzmöglichkeiten von KWK (Umsetzung der EU-Energieeffizienzrichtlinie) sowie Evaluierung des KWKG vorgelegt. Darin wird unter anderem festgehalten, dass die KWK im vergangenen Jahr in Deutschland rund 96 TWh Strom und 200 TWh Wärme erzeugt hat. Damit hatte die KWK einen Anteil von 16,2 Prozent an der Nettostromerzeugung und rund 20 Prozent am Wärmemarkt. Unter Berücksichtigung der aktuellen Marktbedingungen werde die KWK-Stromerzeugung bis zum Jahr 2020 allerdings gegenüber dem heutigen Stand stagnieren. Das aktuelle Ziel von 25 Prozent KWK-Stromerzeugung im Jahr 2020 werde demnach deutlich verfehlt werden.

Dabei bestehe reichlich Potential. Denn aus einer Kosten-Nutzen-Analyse geht hervor, dass KWK gegenüber ungekop­pelten Systemen in bestimmten Anwendungsfällen betriebs- und volkswirtschaftliche Vorteile aufweist. Deshalb wurden für den weiteren KWK-Ausbau auch große Potentiale identifiziert, die hauptsächlich im Bereich der allgemeinen Versorgung (Fernwärme) und der Industrie liegen. In Gebieten ohne Fernwärmeanschluss weisen auch Objekt-KWK-Anlagen zusätzliche Potentiale auf. Das Gesamt­potential für die KWK-Stromerzeugung beträgt je nach Betrachtung zwischen etwa 170 und 240 TWh pro Jahr.

Um das im Koalitionsvertrag verankerte Ausbauziel zu erreichen, muss die gegenwärtig jährlich in KWK erzeugte Strommenge bis 2020 um circa 50 TWh gesteigert werden. Dies bedeutet einen Zubau von KWK-Anlagen mit einer Leistung von 10 GW, berichtete der Präsident des B.KWK, Berthold Müller-Urlaub (Geschäftsführender Gesellschafter der BMU1 Beratungs- und Vertriebsgesellschaft), in seiner Begrüßungsrede.

"Wir unterstützen die Empfehlung der Gutachter, das aktuelle Förderdesign des KWKG beizubehalten." Doch die Rahmenbedingungen hätten sich verschlechtert. Dies betrifft insbesondere KWK-Anlagen, die Strom in das Netz der allgemeinen Versorgung einspeisen. Die teilweise Belastung der Eigenerzeugung mit der EEG-Umlage wird den weiteren Zubau bremsen. "In der EEG-Reform wurde unseres Erachtens weder zielführend am Strompreis gearbeitet noch an Effizienzmaßnahmen." Hinzu komme, dass Biogas und Biomethan ("die derzeit einzigen regel- und speicherbaren unter den erneuerbaren Energien") de facto komplett ausgebremst wurden. "Die Branche kämpft derzeit ums Überleben."

Das für Müller-Urlaub vielleicht größte Problem der Energiewende: "Sie wird in den alten, zentralen Strukturen gedacht, mit der alten Energieerzeugungsphilosophie – getrennte Strom- und Wärmeerzeugung, Stromverteilung über größte Entfernungen. Das kann nicht funktionieren." Zudem werde gerne verschwiegen, dass die Energiewende nicht nur eine Stromwende ist. "Sie ist auch und vor allem eine Wärmewende. Dort liegen Potentiale, dort liegen die Schätze, die zu heben sind. Viel zu viel Strom wird ohne Nutzung der Abwärme erzeugt, also nicht in KWK. Wir verstehen nicht, warum die Bundesregierung diese ökonomischen und ökologischen Chancen einfach vergeudet."

"Nach dem EEG ist vor dem KWKG und dann schon wieder vor dem EEG", beschreibt Müller-Urlaub die aktuelle politische Situation. "Im Regulierungsprozess herrscht die Dynamik, die wir uns beim Ausbau der einzelnen Sektoren wünschen würden." Optimistisch erhoffe man von der bevorstehenden KWKG-Novelle 2015 dringend benötigte Impulse für den Aufschwung. Ein wichtiger Punkt sei die Unterstützung für Bestandsanlagen mit einem KWK-Zuschlag, um die sinkenden Großhandelspreise zu kompensieren. "Für viele Heizkraftwerke droht sonst das vorzeitige Aus." Weiterhin sollte die Vergütung für Anlagen bis zu einer Leistung von 2 MW flexibilisiert werden. Zudem solle wenn möglich der bisher fixe KWK-Zuschlag dynamisiert werden, was einer stärker strommarktorientierten Auslegung und Betriebsweise gerecht werde.

"KWK ist die effiziente und verlässliche Partnerin der fluktuierenden erneuerbaren Energien Sonne und Wind in einem intelligenten und nachhaltigen Energiesystem", konstatierte Müller-Urlaub. Mit dem bislang erreichten 16,2 Prozent KWK-Anteil an der Stromerzeugung und den ungenutzten Potentialen der Wärmenutzung gebe man sich nicht zufrieden. "Als Verband wollen wir etwas gegen das Verramschen unseres in hocheffizienten Anlagen hergestellten Stroms unternehmen. Wir werden allen, die eine hocheffiziente KWK-Anlage betreiben, eine Zertifizierung anbieten, also ein Gütesiegel für diesen Strom. Es kann doch nicht sein, das unser hocheffizient hergestellter Strom als Graustrom gemeinsam mit dem Atomstrom verramscht und nur der grüne Strom ein Umweltprädikat erhält!"

"KWK ist vielseitig und flexibel", unterstrich der B.KWK-Präsident. Sie sei die dezentrale Effizienztechnologie, die Ressourcen schont, zur Versorgungssicherheit ebenso beiträgt wie zur Netzstabilität, und die Systemverantwortung übernehmen kann.

Zur Einstimmung in den Kongress beleuchtete Prof. Dr. Miranda A. Schreurs, Leiterin des Forschungszentrums für Umweltpolitik, in ihrem Grußwort das Thema "Energieeffizienz als Schlüssel in der Klimapolitik".

Dabei hob sie auch die Importabhängigkeit der deutschen Energieversorgung hervor. So wurden im Jahr 2012 vom gesamten Primärenergieverbrauch in Höhe von 13.757 PJ immerhin 68 Prozent importiert. Die Importanteile betrugen 100 Prozent bei Uran, 98 Prozent bei Mineralöl, 86 Prozent bei Erdgas und noch 81 Prozent bei Steinkohle.

Schreurs verwies zudem auf eine Entwicklung im Stromsektor in Deutschland. Im Jahr 2010 (also vor den Ereignissen in Fukushima am 11. März 2011) hatte die Kernenergie am Strommix einen Anteil von 22 Prozent und Braunkohle von 24 Prozent. Erneuerbare Energien deckten rund 17 Prozent des Bruttostromverbrauchs. In 2013 dann konnten die Erneuerbaren ihren Anteil auf über 23 Prozent ausbauen. Zwar sank der Anteil von Kernenergie auf gut 15 Prozent, doch stieg der von Braunkohle auf knapp 26 Prozent. "Wir schaffen Teile der Energiewende. Wir sind gut auf dem Weg mit Ausstieg aus der Kernenergie und Ausbau der erneuerbaren Energien. Aber wir haben nicht genug gemacht bei den fossilen Energien."

Die erzielten Erfolge bei der CO₂-Minderung nach 1990 seien besonders auf strukturelle Veränderung in den neuen Bundesländern im Zuge der Wiedervereinigung zurückzuführen. In den vergangenen Jahren gab es jedoch eine relativ stabile Entwicklung, meist anhängig von der Witterung. "Wir machen nicht genug." Das Problem: bis jetzt sei die Energiewende hauptsächlich eine erneuerbare Energie Wende gewesen. Der Bereich Energieeffizienz sei hingegen vernachlässigt worden. Zudem habe zunächst der Ausstieg aus der Kernenergie und damit der Stromsektor im Fokus gestanden, Möglichkeiten im Wärmesektor wurden zu wenig betrachtet.

Fiona Riddoch, Geschäftsführerin von Cogen Europe, zeigte in Berlin auf, dass der Anteil der KWK an der Stromerzeugung innerhalb der EU seit mehreren Jahren in der Größenordnung um 11 Prozent schwankt.

Laut einer Übersicht für das Jahr 2011 waren in Europa 105,3 GW an Kraftwerkskapazität in KWK installiert gewesen. Das meiste davon in Deutschland (21 GW), es folgten Polen (8 GW), die Niederlande und Spanien (jeweils rund 7 GW). Am Ende der Skala fanden sich mit kaum nennenswerten KWK-Kapazitäten Länder wie Frankreich, Irland, Luxemburg, Zypern und Malta. Riddoch unterstrich die Bedeutung des Wärmesektors. So entfielen in 2010 rund 55 Prozent des Primärenergieverbrauchs der EU auf den Wärmesektor. Der Stromsektor hatte hingegen nur einen Anteil von 17 Prozent.

Am Beispiel von Düsseldorf informierte Martin Giehl, Leiter Technik der Stadtwerke Düsseldorf, wie die Stadtwerke den Herausforderungen der Energiewende begegnet. Dazu zählten der Bau eines GuD-Kraftwerks mit KWK, der Bau eines Fernwärmespeichers, der Ausbau der Fernwärme sowie neue Geschäftsmodelle im Rahmen urbaner Infrastruktur. So schreite der Bau des neuen GuD-Erdgaskraftwerks Lausward im Düsseldorfer Hafen planmäßig voran. Im April feierte man Richtfest. Zum Einsatz kommt eine Gasturbine von Siemens. Die Anlage weist eine Effizienz von über 61 Prozent für die reine Stromerzeugung und rund 85 Prozent für die KWK aus. Das neue Kraftwerk ist speziell auf die Großstadt Düsseldorf, ihre Entwicklungspotentiale, ihren Strom- und Wärmebedarf und ihre Versorgungssicherheit zugeschnitten. So wird es trotz ihrer großen elektrischen Leistung von 595 MW und der Auskopplung von 300 MW Wärme von seinem Charakter her als eine dezentrale Anlage angesehen. Im kommenden Februar soll die Gasturbine zum ersten Mal gezündet werden. Das Kraftwerk soll Anfang 2016 dann den kommerziellen Betrieb aufnehmen.

Neben dem Kraftwerk werde zudem ein Fernwärmespeicher errichtet. Dieser soll zur Heizperiode 2016 in Betrieb gehen. Das Genehmigungsverfahren läuft, geplant ist, mit der Errichtung im kommenden Oktober zu beginnen. Der drucklose Speicher ist ausgelegt auf ein Bruttovolumen von etwa 35.000 m³, bei einer Zylinderhöhe des Bauwerks von 54 m und einem Durchmesser von 29 m. Damit soll er auf eine Speicherkapazität von circa 1.340 MWh kommen. Der Wärmespeicher soll die Flexibilität bei der Stromerzeugung zur Regelenergie- und Intraday-Vermarktung steigern durch eine weitgehende Entkopplung vom Wärmeabsatz. So soll die Wärmeerzeugung in Strom-Hochpreiszeiten und der Anlagenbetrieb in Strom-Niedrigpreiszeiten vermieden werden.

Oliver Stahl, stellvertretender Vorstandsvorsitzender von Entelios, informierte über "Demand Response" – eine Energiedienstleistung für Industrie und Geschäftskunden. Bei Demand Response handelt es sich um ein automatisiertes Regelungsverfahren in Stromnetzen, bei dem die Verbrauchsseite (demand) auf Signale der Erzeugungssituation, der Netzauslastung oder generell auf Preis­signale antwortet (response). Flexibilität sei ein Schlüsselelement im zukünftigen Energiesystem. Verbrauchsseitige Flexibilitäten durch Industrie- und Gewerbebetriebe seien verfügbar, doch gilt es, diese intelligent zu vernetzen. Stahl sprach von einer "intelligenten Poolung" von verteilten Lasten, Speichern und Erzeugern und bezeichnete dies als virtuelles Kraftwerk oder besser als virtuelles Energiesystem.

Flexibilität war auch Thema von Arne Dammasch von der TU Braunschweig, und zwar Flexibilität im Bilanzkreis­management. So betrachtete er die Entwicklung im Bereich der Residuallast – der Differenz zwischen fluktuierender Erzeugerleistung und der Energienachfrage. Der Strom aus Wind- und Photovoltaik-Anlagen werde die Residuallast künftig stark verändern. Während die Residuallast im positiven Bereich nur schwach abnehme, steige sie im nega­tiven Leistungsbereich stark an. Dabei nehme zudem der Gradient zu, d.h., die Laständerung innerhalb einer Stunde. "Dies führt zu einem steigenden Bedarf an flexibler konventioneller Erzeugung und einem steigenden Einsatz von Regelleistung."

Damit, und durch zusätzliche Herausforderungen durch das EEG 2014, werde die Bewirtschaftung von Bilanzkreisen zunehmend komplexer. Hier könne nun der Zusammenschluss flexibler KWK-Anlagen zu einem virtuellen Kraftwerk (in Kombination mit thermischen Speichern und bivalentem Betrieb mit einer Gastherme) zur Optimierung des Bilanzkreises führen, so das Ergebnis einer Simulation. Somit unterstütze die KWK die Integration von erneuerbaren Energien. Die aktive Bewirtschaftung von Bilanzkreisen mittels flexibler KWK-Anlagen ist möglich, konstatierte Dammasch. Eine Reduzierung der Bilanzkreisabweichungen sei auch volkswirtschaftlich sinnvoll. Die Regelleistung würde wieder vermehrt für die eigentliche Systemaufgabe zur Verfügung stehen. Aber der wirtschaftliche Nutzen für den Bilanzkreisverantwortlichen sei noch nicht gegeben, es mangelt momentan an monetären Anreizen.

Der parlamentarische Staatssekretär im BMWi, Uwe Beckmeyer*, nutzte den Rahmen des Kongresses, um die Bedeutung und Rolle der KWK im künftigen Energiemarktdesign hervorzuheben. Er bescheinigte der KWK ein "wirtschaftliches Ausbaupotential", insbesondere bei der Industrie und in der Objektversorgung – auch dann, wenn erneuerbare Energien zunehmen und der Wärmebedarf abnimmt. Die gekoppelte Erzeugung spare Primärenergie und CO₂-Emissionen. Gleichzeitig warf er aber auch die Frage auf, welche Maßnahmen möglicherweise am Energiemarkt benötigt werden, um langfristig die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. "Das KWKG ist in seiner Struktur nicht darauf ausgelegt, Nachteile zum Beispiel durch niedrige Preise auf dem Strommarkt vollständig auszugleichen."

Wie zuvor Beckmeyer, sprachen sich anschließend in einer Podiumsdiskussion auch die wirtschafts- und energiepoli­tischen Sprecher der Bundestagsfraktionen – Dr. Joachim Pfeiffer (CDU/CSU), Florian Post (SPD), Eva Bulling-Schröter (DIE LINKE) und Dieter Janecek (Bündnis 90/Die Grünen) – einmütig für einen Ausbau der KWK aus. Ebenso herrscht Übereinstimmung darüber, dass das auch im Koalitionsvertrag festgeschriebene Ziel des Anteils von 25 Prozent KWK an der Stromerzeugung unter den aktuellen Rahmenbedingungen nicht erreicht werden kann. Ob und wie die Bedingungen verbessert werden können, solle die beginnende Novellierung des KWKG ergeben.

Um eine Steigerung des KWK-Anteils zu erreichen, müssten die rechtlichen und finanziellen Rahmenbedingungen angepasst werden, erläuterte Post. Und das sollte schnell passieren: "Wir können das nicht auf die lange Bank schieben und die Diskussion über das Strommarktdesign abwarten." Und Pfeiffer mahnte an, die KWK ins Gesamtsystem zu integrieren. Wie seine Bundestagskollegen hält er am Ausbauziel fest, verweist aber auch auf die Notwendigkeit, zuerst den Bestand zu sichern – was mit der Einführung der EEG-Umlage auf die Eigenstromerzeugung auch für KWK-Strom ein dringendes Anliegen wurde. "Wir müssen Eigenstromerzeugung und KWK so lösen, dass wir die bestehende KWK sichern und in ein vernünftiges System überführen."

Traditionell standen am zweiten Kongresstag wieder fachspezifische Workshops auf dem Programm. Dazu fanden drei parallele Arbeitsforen zu den Einsatzbereichen Wärmenetze, Industrie und Objektversorgung statt – und zwar wieder in Zusammenarbeit mit den Partnerverbänden des Kongresses, dem Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK (AGFW), dem Verband der Industriellen Energie- und Kraftwirtschaft (VIK) sowie dem Bundesverband der Energie- und Klimaschutzagenturen Deutschlands (eaD).

Nicht nur die Arbeitsforen, auch die begleitende Fachausstellung bot Gelegenheit zum Erfahrungsaustausch.

Dort konnte man sich bei AB Energy Deutschland, Deutsche Messe, energiewerkstatt, Invensor, RMB Energie, Schneider engineering, SenerTec und Zeppelin über angebotene Produkte und Dienstleistungen rund um das Thema KWK informieren.

Sabine Gores vom Öko-Institut*, legte gegen Ende der Veranstaltung schließlich noch Zahlen zum Einsatz der KWK in Deutschland vor.

So wurden in 2012 rund 95 TWh Strom aus KWK erzeugt. Die Summe stagniert und es sei auch kein nennenswerter Anstieg zu erwarten. Sie machte bei einer Gesamtstromerzeugung von knapp 600 TWh einen KWK-Anteil von etwa 16 Prozent aus. Über 50 TWh des KWK-Stroms stammten davon aus dem Bereich der allgemeinen Versorgung. Die industrielle Kraftwirtschaft produzierte fast 30 TWh. BHKW unter 1 MW Leistung trugen nur mit rund 4,5 TWh an der KWK-Stromerzeugung bei. Die installierte Kraftwerksleistung beträgt demnach 30,5 GW. Dies sind überwiegend Dampf- und Gastur­binen. Lediglich 1,3 GW entfallen davon auf fossile BHKW unter 1 MW. Bei den Energieträgern bildet Kohle über die vergangenen Jahre einen "stabilen Sockel" von rund 20 TWh. Gas dominiert mit über 50 TWh, Biomasse bleibt noch unter 20 TWh.

Im Markt abgesetzt werden konnten in 2012 Mikro- und Mini-BHKW (d.h. fossile BHKW unter 50 kW_el) mit einer gesamten installierten Leistung von rund 70 MW_el, und Anlagen in der Leistungsklasse 50 kW_el bis 1.000 kW_el von ins­gesamt etwa 160 MW_el.

Schaut man sich die geplante Entwicklung der Stromerzeugung an, so scheint die Zielformulierung eines 25 Prozent KWK-Anteils fragwürdig, so Gores. Denn "die Umstrukturierung des Energiesystems engt erst einmal auch die Möglichkeiten der KWK-Nutzung ein". Bei Vorrang einer CO₂-freien Stromerzeugung bleibt künftig nicht mehr viel Raum für eine KWK-fähige Stromerzeugung übrig. Betrachtet man nur die KWK-fähige Stromerzeugung, so müsste in 2020 bereits jede zweite TWh und in 2040 sogar jede TWh auch aus KWK-Betrieb kommen. Wenn das Energiesystem in 2050 dann nach den Prognosen zu 90 Prozent auf nicht KWK-fähige Stromerzeugung (also aus Sonne, Wind und Wasser) umgestellt ist, kann der KWK-Anteil an der Gesamtstromerzeugung folglich auch nur noch maximal 10 Prozent erreichen, rechnete Gores vor.