Kraft-Wärme-Kopplung

Deutschland hat sich ambitionierte Ziele gesetzt: Die Treibhausgasemissionen sollen bis zum Jahr 2050 um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 sinken. Für 2020, 2030 und 2040 gibt es Zwischenziele. Insgesamt tragen alle Sektoren der Volkswirtschaft dazu bei, diese Ziele zu erreichen. In der Industrie und der Landwirtschaft können Effizienzmaßnahmen und erneuerbare Energien die Emissionen zwar verringern, sie aber nicht vollständig vermeiden. Die anderen Sektoren sollen daher ihren Verbrauch deutlich verringern und weitgehend ohne fossile Energieträger auskommen. Dies gilt auch für den Stromsektor.

Kraft-Wärme-Kopplung

Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) spielt dabei eine besondere Rolle: Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK-Anlagen) sind im Vergleich zu Anlagen der ungekoppelten Erzeugung effizienter, weil sie neben Strom auch Wärme produzieren. Die bei der Herstellung von Strom entstehende Wärme wird als Wärmeenergie für öffentliche und private Verbraucher genutzt. Der eingesetzte Brennstoff wird damit effizienter und sparsamer verwendet.

Die Rolle der Kraft-Wärme-Kopplung für die Energiewende

Die KWK steht an der Schnittstelle zwischen Strom- und Wärmemarkt. Beide Sektoren wachsen in den nächsten Jahrzehnten immer stärker zusammen. Zum Beispiel werden Häuser zunehmend mit Wärmepumpen beheizt, die mit Strom betrieben werden. Mit dem Wandel in den Sektoren Strom und Wärme wandelt sich auch die Rolle der KWK.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat die Rolle der KWK im Rahmen des Dialogprozesses Strom 2030 intensiv mit den Akteuren diskutiert und die Ergebnisse in einem Bericht veröffentlicht. Die zentralen Ergebnisse im Überblick:

• Wärmenetze haben als zukunftsfähige Infrastruktur eine strategische Bedeutung:
  Wärmenetze haben verschiedene Vorteile: Zum einen versorgen sie viele Gebäude zentral mit Wärme. Zum anderen können sie unterschiedliche Techniken einbinden. So können Betreiber von Wärmenetzen, flexibel auf unerwartete Entwicklungen reagieren ("change enabler"). Ob Wärmenetze oder aber dezentrale Erzeuger die Wärmeversorgung übernehmen sollten, ist situations- und standortspezifisch unterschiedlich. Die Tendenz ist jedoch klar: In dicht besiedelten Gebieten sollten überwiegend Wärmenetze die Wärmeversorgung übernehmen. Dabei verändern sie ihre Rolle: Neben Wärme „nur“ großflächig zu verteilen, sammeln sie in Zukunft Wärme aus verschiedenen Quellen und verteilen sie an die Wärmeverbraucher – häufig mit niedrigeren Temperaturen als heute.
• Brennstoffbetriebene KWK-Anlagen können für viele Jahre noch eine wichtige Rolle im Energiesystem übernehmen, wenn sie sich modernisieren:
  Dies gilt sowohl für KWK-Anlagen, die mit fossilen Brennstoffen, als auch für KWK-Anlagen, die mit erneuerbaren Brennstoffen laufen. Denn bis etwa 2030 ersetzen die KWK-Anlagen zu einem großen Teil ungekoppelte fossile Erzeugung, stellen große Teile der Residuallast bereit und tragen damit zur Emissionseinsparung bei. Die Bedeutung der brennstoffbetriebenen KWK-Anlagen geht danach jedoch sukzessive zurück. Bis 2050 ersetzen erneuerbare Energien und Nachfrageeffizienz weitgehend fossile Brennstoffe im Strom- und Wärmesektor. Für die KWK heißt das: Bei einer weitgehenden Treibhausgasneutralität haben brennstoffbetriebene KWK-Anlagen allenfalls dann eine Zukunft, wenn sie erneuerbare Brennstoffe einsetzen. Doch auch erneuerbare Brennstoffe sind langfristig nur begrenzt verfügbar oder teuer – ihr Anwendungsbereich ist dadurch begrenzt. Sie werden langfristig daher vor allem dort gebraucht, wo sie schwer zu ersetzen sind, zum Beispiel im Luft- und Schiffsverkehr. Die KWK-Förderung muss daher Nutzungskonkurrenzen über die Sektoren hinweg mitdenken.
• KWK-Anlagen in der Industrie und in der öffentlichen Versorgung stehen teilweise vor unterschiedlichen Herausforderungen:
  Die Versorgung mit Raumwärme und Warmwasser von Wohnhäusern ist in vielen Fällen auch mit Wärme in niedrigeren Temperaturbereichen als heute möglich. Im Gegensatz dazu benötigen viele Industrieprozesse Wärme mit sehr hohen Temperaturen. Es zeichnet sich daher ab, dass sich in diesen Bereichen in Zukunft unterschiedliche Technologien durchsetzen werden: In der Industrie spielen mittel- bis langfristig vor allem Power-to-Heat-Anlagen neben KWK-Anlagen eine wichtige Rolle. In der öffentlichen Versorgung können dagegen auch Solarthermie- und Geothermie-Anlagen sowie Abwärme wesentliche Anteile an der Wärmeversorgung übernehmen.
• Um die gewünschte Entwicklung der KWK zu erreichen, müssen die Rahmenbedingungen der KWK neu ausgerichtet werden:
  Unter anderem sollten Entscheidungen für wichtige Infrastruktur wie Wärmenetze frühzeitig ermöglicht werden. Dazu sollten schon heute lokale Potenziale von erneuerbaren Energien identifiziert werden, die in Wärmenetze einspeisen könnten. Auch sollten kommunale Wärmepläne zum Standard werden, um kommunalen Akteuren mehr Entscheidungshilfen an die Hand zu geben. Im Industriebereich sollten parallel die Flexibilitätshemmnisse abgebaut werden, die verhindern, dass das Strompreissignal bei den Unternehmen ankommt. Gleichzeitig sollten Unternehmen Flexibilitätsoptionen wie Power-to-Heat integrieren können. Zusätzlich sollte etwa die Rolle der KWK in Privathaushalten und in kleinen Objektnetzen als Teil einer effizienten Gesamtstrategie für den Wärmesektor genauer untersucht werden.

Die Dokumente zu den Sitzungen finden Sie auf der Seite der Plattform Strommarkt. Das ausführliche Ergebnispapier zum Trend 7 finden Sie hier. Es beruht unter anderem auf der Vorabanalyse des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI zur langfristigen Rolle der KWK, die Sie hier (PDF, 2 MB) finden.

Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG)

Grundlage der Förderung von KWK-Anlagen ist seit dem Jahr 2002 insbesondere das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG). Es regelt eine umlagefinanzierte Förderung für die gemeinsame und besonders effiziente Erzeugung von Strom und Wärme. Nach dem KWKG erhalten Betreiber geförderter KWK-Anlagen zeitlich befristete Zuschlagszahlungen.

Damit setzt das KWKG Anreize für Investitionen in hocheffiziente und CO2-arme KWK-Anlagen, um den Anteil der Stromerzeugung aus KWK zu erhöhen.

Mit der am 1. Januar 2016 in Kraft getretenen Novelle des KWKG hat der Gesetzgeber das Fördervolumen auf 1,5 Milliarden Euro pro Jahr verdoppelt. Die Novelle verfolgt insbesondere die folgenden Ziele:

• Klimaschutz: Das KWKG unterstützt gezielt die besonders CO2-arme Erzeugung durch Gas-KWK. KWK-Anlagen sollen auf diese Weise Emissionsminderungen von vier Millionen Tonnen CO2 erbringen und damit einen wichtigen Beitrag zum Erreichen des 40 Prozent-Einsparziels bis 2020 leisten.
• Flexibilität: Durch eine Verbesserung der Förderung für Wärmespeicher, die Fokussierung der Förderung auf den in das öffentliche Netz eingespeisten KWK-Strom, die Einführung einer verpflichtenden Direktvermarktung und weitere Maßnahmen können KWK flexibler auf die fluktuierende Einspeisung von erneuerbaren Energien reagieren.
• Planungssicherheit: Der Förderrahmen für KWK wird bis 2022 verlängert, das Ausbauziel wird präzisiert und längerfristig gefasst (110 TWh KWK-Strom in 2020 und 120 TWh KWK-Strom in 2025).
• Einführung von Ausschreibungen: Die Förderung mittelgroßer KWK-Anlagen zwischen 1 und 50 Megawatt (MW) elektrischer Leistung wird seit Ende 2017 – wie im EEG – durch Ausschreibungen ermittelt. Als neue Förderkategorie werden Ausschreibungen für innovative KWK-Systeme eingeführt. Die Ausschreibungen wurden mit der Novelle 2017 im Gesetz verankert. Details der Ausschreibungen werden in der KWK-Ausschreibungsverordnung geregelt.
• Harmonisierung der Privilegierungen von KWKG- und EEG-Umlage: Die Privilegierung der stromkostenintensiven Industrie bei der Umlage der Förderkosten des KWKG wird beihilferechtskonform an die Besondere Ausgleichsregelung im EEG angepasst. Wer einen positiven Bescheid nach dem EEG hat, wird auch im KWKG entlastet.

KWK-Ausschreibungsverordnung (KWKAusV)

Am 17. Mai 2017 hat das Bundeskabinett dem Entwurf einer Mantelverordnung zur Einführung von Ausschreibungen für KWK-Anlagen und innovative KWK-Systeme sowie zur Einführung von gemeinsamen Ausschreibungen von Windenergieanlagen an Land und Solaranlagen verabschiedet. Damit wurde die bereits in der Novelle des KWKG 2017 angelegte Umstellung auf Ausschreibungen für mittelgroße KWK-Anlagen mit einer installierten Leistung von 1 MW bis 50 MW umgesetzt. Diese Anlagen können nur noch eine Förderung erhalten, wenn Sie zuvor in einer Ausschreibung der Bundesnetzagentur einen Zuschlag erhalten haben.

Außerdem wird, wie ebenfalls schon in der KWKG-Novelle 2017 angelegt, erstmals eine Förderung für innovative KWK-Systeme ausgeschrieben. Solche Systeme kombinieren flexible KWK-Anlagen mit erneuerbarer Wärme, beispielsweise aus Solarthermieanlagen oder Wärmepumpen, und sparen so besonders viel Treibhausgase ein. Damit zeigen innovative KWK-Systeme Lösungswege für die langfristige Zukunftsfähigkeit der KWK auf.

Insgesamt werden bis zum Jahr 2021 jährlich 200 MW pro Jahr ausgeschrieben, wovon anfänglich 150 MW auf KWK-Anlagen und 50 MW auf innovative KWK-Systeme entfallen. Der Anteil der innovativen KWK-Systeme steigt in den Folgejahren langsam an. Die Förderung wird wie bisher in Form einer festen Zuschlagzahlung in Cent pro Kilowattstunde gewährt. Die Höhe dieser Zuschlagzahlung wird jedoch seit Ende 2017 über Ausschreibungen ermittelt. Die wettbewerbliche Ermittlung der Förderhöhe durch Ausschreibungen bietet dabei die Chance, die Ausbauziele kostengünstig zu erreichen. Gleichzeitig erhöhen Ausschreibungen die Kostentransparenz der Förderung. Die erste Ausschreibungsrunde endete am 1. Dezember 2017. Das BMWK hat am 19. April 2017 die Länder- und Verbändeanhörung zum Referentenentwurf zur Verordnung zur Einführung von Ausschreibungen zur Ermittlung der Höhe der Zuschlagszahlen für KWK-Anlagen und innovative KWK-Systeme (KWKAusV) (PDF, 2 MB) sowie zur Änderung weiterer Verordnungen eingeleitet. Stellungnahmen konnten bis zum 26. April 2017, 18 Uhr übermittelt werden und sind bei Einverständnis des Absenders hier veröffentlicht.

Ausschreibungsergebnisse für KWK-Anlagen und für innovative KWK-Systeme

Zweimal pro Jahr finden Ausschreibungen für KWK-Anlagen im Segment 1 bis 50 MW und innovative KWK-Systeme statt, zuletzt mit Gebotstermin 1. Dezember 2020.

Zu der ausgeschriebenen Menge von 75 Megawatt (MW) wurden 17 Gebote mit einem Volumen von 59,6 MW eingereicht.

15 Gebote mit einem Volumen von 56,1 MW erhielten einen Zuschlag. Das Ausschreibungsvolumen wurde nicht ausgeschöpft. Zwei Gebote mussten vom Zuschlagsverfahren ausgeschlossen werden, da sie den formalen Anforderungen nicht genügten. Die Gebotswerte der bezuschlagten Gebote reichten von 5,90 ct/kWh bis 7,00 ct/kWh. Der durchschnittliche, mengengewichtete Zuschlagswert liegt bei 6,75 ct/kWh und ist der höchste aller bisherigen Ausschreibungsrunden.

Parallel zu der Ausschreibung für mittelgroße KWK-Anlagen wurde die Ausschreibung für innovative KWK-Systeme durchgeführt.

Innovative KWK-Systeme, bei denen KWK-Anlagen, elektrische Wärmeerzeuger und eine innovative erneuerbare Wärmequelle zusammenspielen, sollen erste Erfahrungen in Bezug auf KWK-Anlagen mit signifikanten Anteilen erneuerbarer Energien ermöglichen und damit Erkenntnisse für die künftige Rolle von KWK-Anlagen in der Wärmeversorgung liefern.

Zur ausgeschriebenen Menge von 28,2 Megawatt wurden 12 Gebote mit einem Volumen von 30,7 MW eingereicht. Damit war die Ausschreibung für innovative KWK-Systeme wie beim vorherigen Gebotstermin überzeichnet. Ein Gebot musste aus formalen Gründen vom Zuschlagsverfahren ausgeschlossen werden.

Von den elf zulässigen Geboten konnte für zehn ein Zuschlag erteilt werden. Die Zuschlagswerte lagen zwischen 9,95 ct/kWh und 11,99 ct/kWh. Der durchschnittliche, mengengewichtete Zuschlagswert beträgt 10,80 ct/kWh. Das letzte Gebot konnte nicht bezuschlagt werden, da es zum größeren Teil die ausgeschriebene Menge überstieg. Die ausgeschriebene Menge konnte daher mit 27,4 MW nur teilweise ausgeschöpft werden.
Die nächsten KWK-Ausschreibungen finden zum Gebotstermin 1. Juni 2021 statt.

Weitere Details zu den Ausschreibungsergebnissen können Sie der Internetseite der Bundesnetzagentur entnehmen.

Die Bundesnetzagentur hat heute die Zuschläge der Ausschreibungen für KWK-Anlagen und für innovative KWK-Systeme zum Gebotstermin 1. Dezember 2020 bekannt gegeben. Es handelt sich um zwei getrennte Verfahren.