Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist heute ein wichtiger Bestandteil der Fernwärmesysteme und ein Garant für Versorgungssicherheit, Sektorenkopplung und effiziente, CO₂-arme Erzeugung in vielen Städten. KWK-Anlagen produzieren Strom und nutzen gleichzeitig die dabei entstehende Wärmeenergie, welche meist mittels eines Fernwärmenetzes in die städtische Wärmeversorgung eingebunden wird. Damit sind KWK-Anlagen deutlich ressourcen- und klimaschonender als die s.g. „ungekoppelte“ Strom-und Wärmeerzeugung, da hier eingesetzte Brennstoffe effizienter genutzt werden.

Die KWK kann in Form von kleinen Blockheizkraftwerken für Mehrfamilienhäuser, Krankenhäuser oder kleinere Quartiere bis hin zu großen KWK-Anlagen, welche hocheffizient erzeugte Wärme für ganze Stadtteile bereitstellen, eingesetzt werden. Damit leisten KWK-Anlagen mit ihrer verbrauchsnahen und steuerbaren Wärmeerzeugung einen wichtigen Beitrag zur Energie- und Wärmewende und gleichen natürliche Schwankungen bei den Erneuerbaren Energieträger flexibel aus.

Damit KWK dieser Rolle auch bis 2030 und darüber hinaus gerecht wird, muss sie weiterentwickelt und modernisiert werden. Dafür sind in erster Linie Kohle-KWK-Anlagen sukzessive durch Gas- oder mit Erneuerbaren Energien betriebene KWK-Anlagen zu ersetzen und bestehende Anlagen zu modernisieren. Zudem gilt es die Fahrweise der Anlagen weiter zu flexibilisieren, um (noch) besser auf die fluktuierende Einspeisung der Erneuerbaren Energien reagieren zu können. Das kann beispielsweise durch die Einbindung von Wärmespeichern, Power-to-Heat-Anlagen (inkl. Großwärmepumpen) und weiterer Technologien realisiert werden.

Schon heute kommen s.g. iKWK-Systeme immer mehr zum Tragen. Das „i“ steht hier für innovative Wärmeerzeugung. Ein iKWK-System besteht damit im Wesentlichen aus drei Anlagenkomponenten: einer KWK-Anlage, einem elektrischen Wärmeerzeuger (Power-to-Heat) und einem innovativen erneuerbaren Wärmeerzeuger wie bspw. Solarthermie.

Indem iKWK-Anlagen die drei genannten Wärmeerzeuger verbinden, können sie flexibel auf Schwankungen im Stromnetz reagieren. Fallen die erneuerbaren erzeugten Strommengen kleiner aus, kann der produzierte KWK-Strom zur Netzstabilisierung eingespeist werden. Wenn die Strommengen zu hoch sind, können elektrische Wärmeerzeuger zugeschaltet werden, um den Strom zur Wärmeproduktion zu verwenden. Auch so wird die Stabilität des Stromnetzes gewährleistet und die kostspielige Abregelung von Wind- oder Solarstrom verhindert.

Damit liefern KWK- & iKWK-Anlagen einen wertvollen Beitrag zur Versorgungssicherheit und Energie- und Wärmewende. Die Technologie bietet für viele Kommunen eine Vielzahl von Optionen neue oder bereits vorhandene Wärmenetze effizient und klimafreundlich zu gestalten sowie den Anteil an Erneuerbaren Energien in der Wärmeerzeugung bis 2050 sukzessive zu erhöhen.