Wie ein Heizkraftwerk funktioniert, Beispiele & Technologien

zentrales heizkraftwerk in form eines außenstehenden bhkw
Ein Heizkraftwerk nutzt das Prinzip der Kraft Wärme Kopplung und erzeugt gleichzeitig Strom und Wärme. Dabei zählt das Heizwerk zu den zentralen Wärmeerzeugern. Anders als die Gasheizung in einem Einfamilienhaus versorgt es zentral von seinem Standort aus über Wärmeleitungen ganze Wohneinnheiten bis hin zu Städten mit Strom- und Wärmeenergie. Ein bekanntes Beispiel ist das Heizkraftwerk in Göppingen, welches eine ganze Stadt mit Energie versorgt. Dabei nutzt es Haushaltsmüll zur Energieerzeugung. Die erzeugte thermische und elektrische Energie übertragen Fernwärmenetze an die angeschlossenen Haushalte.

Die Aufgabe eines Heizwerks ist die Versorgung mit Wärme, welche für industrielle Prozesse, die Raumbeheizung und die Warmwasserversorgung eingesetzt werden kann. Die Weiterleitung der Energie zu den Verbrauchern erfolgt über Nahwärmenetze oder Fernwärmenetze in Form von Dampf beziehungsweise Wasser.

Wie funktioniert das Heizkraftwerkwerk?

In den Kesselanlagen wird das Wasser aufgeheizt, sodass Dampf entsteht. Zu den verwendeten Brennstoffen gehören Kohle, Biomasse oder Öl. Alternativ kann auch Abwärme aus Prozessen als Energiequelle genutzt werden. Dieser Vorgang wird als Abwärmenutzung bezeichnet. Dabei besteht ein Heizkraftwerk meist aus folgenden Komponenten:

  • Kesselanlage zur Wärmeerzeugung
  • Brennstoffspeicherung
  • Brennstoffversorgung
  • Wasseraufbereitung
  • Rauchgasreinigung

Welche unterschiedlichen Heizwerke gibt es?

Moderne Heizwerke sind als Biomassekraftwerke oder als Müllheizkraftwerk konzipiert. Klassische fossil befeuerte Heizsysteme sind in größeren Formen seltener und werden meistens nur für Reservezwecke oder im Rahmen von kleineren Anlagen unterhalten. Für landwirtschaftliche oder kleine Anlagen werden vielfach Biogasanlagen, Stroh oder Hackschnitzel genutzt.

Einsatzbereiche

In Abhängigkeit von der Größe und dem Versorgungsnetz können Heizkraftwerke Verwaltungsgebäude, größere Wohnkomplexe oder auch komplette Stadtviertel mit Wärme versorgen. Befürworter führen an, dass sich die innerstädtische Luftqualität durch die zentrale Wärmeerzeugung verbessern lässt. Die Notwendigkeit nach Einzelfeuerungen ist nicht mehr vorhanden, sofern zentrale Heizwerke genutzt werden. Es ist wichtig, dass die Menge der anfallenden Schadstoffe im Rahmen einer Abgasreinigung reduziert wird, was bei dezentralen Anlagen schwieriger als bei einer zentralen Anlage ist.

Ein weiterer Vorteil der Heizwerke ist die große Vielfalt an unterschiedlichen Brennstoffen. Nachteilig wirken sich die Wärmeverluste während des Transports im Versorgungsnetz aus. Zwar reduziert die Wärmedämmung die Höhe der Verluste, eine vollständig verlustfreie Übertragung ist jedoch nicht möglich. Ein wichtiges Kennzeichen ist in diesem Zusammenhang der Gesamtnutzungsgrad. Er gibt an, in welchem Verhältnis die erzeugte zur genutzten Energie steht.

Das Müllheizkraftwerk in Göppingen

Der Standort Göppingen ist seit 1975 in der umweltfreundlichen Abfallentsorgung für die Region tätig. Im Jahre 1998 wurden grundlegende Umbauarbeiten am Müllheizkraftwerk vorgenommen, da eine moderne Rauchgasreinigungsanlage und ein neuer Kessel installiert wurden. Pro Jahr verwertet die Anlage circa 160.000 Tonnen Restmüll aus dem Landkreis sowie aus Baden-Württemberg. Es wird sowohl Wärme als auch Strom erzeugt. Die elektrische Energie wird in das Netz eingespeist. Die Wärme wird im Rahmen von Fernwärme an ein nahe gelegenes Wohngebiet sowie an die Klinik am Eichert und das Polizeipräsidium geleitet. Mehr als 400 Wohneinheiten sowie das Krankenhaus und die Polizeistation werden mit Wärme versorgt.