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15.12.2016 | Fossile Energien | Im Fokus | Onlineartikel

Technologien nutzen für effizientere Kraftwerke

Autor:
Julia Ehl

Emissionen von Kohle- und Gaskraftwerken lassen sich weltweit reduzieren, wenn vorhandene Technologien zur Aufrüstung genutzt werden. In welchem Umfang dies möglich ist, zeigt die neue GE-Studie.

"Die aus der Energieumwandlung in der Technosphäre resultierenden Auswirkungen auf die Biosphäre lassen sich nur schwer quantifizieren. Allerdings sind insbesondere für die fossilen Brennstoffe die möglichen Gefahren gut bekannt. Es handelt sich um saure Niederschläge, Luftverschmutzung in den Ballungsgebieten und die weltweite Erwärmung.", schreibt Karl Strauss auf Seite 22 im Buchkapitel "Einführung" aus dem Buch "Kraftwerkstechnik".

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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

Einführung

Die modernen Gesellschaften leben nicht von der Natur, sondern von ihrer Umwelt. Unter naturnahen Bedingungen könnte nur ein kleiner Teil der heute lebenden Menschen ein Auskommen finden. 


Mit der Verringerung der weltweiten Emissionen von Kohlendioxid aus Kohle- und Gaskraftwerken hat sich die GE-Studie "Global Power Plants Analysis" beschäftigt. Weltweit wurde für jedes Kohle- und Gaskraftwerk die Möglichkeiten zur Verbesserung des Wärmeverbrauchs und der Verminderung der Kohlendioxid-Emissionen ermittelt. Die Studie zeigt, sowohl durch aktuelle Software als auch Aufrüstungen im Bereich der Kraftwerksbauteile könnten die weltweiten Kohlendioxid-Emissionen aus Kohle- und Gaskraftwerken um 10 Prozent reduziert werden. Zur Ermittlung des Einsparungspotenzials wurden nur bereits vorhandene Technologien zur Aufrüstung der Kraftwerke berücksichtigt.

Kohlekraftwerke effizienter gestalten

Beispielsweise China und Indien sind stark auf Kohle angewiesen. Bei Ihnen wird in der Studie ein besonders großes Potenzial zur Verringerung der Kohlendioxid-Emissionen um fast 40 Prozent gesehen. Aber auch in den USA wird das Einsparungspotenzial mit 151 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr als erheblich beziffert. Eine Aufrüstung der Turbinen und Dampfkessel nach dem heutigen Stand der Technik würde weltweit zu einer Effizienzsteigerung von 2,5 Prozent führen. Weitere 1,5 Prozent Steigerung ließe sich durch den Einsatz von verbesserter Software erreichen. Damit könnte der durchschnittliche weltweite Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken von 34 auf 38 Prozent erhöht werden, wird in der Studie angegeben. Im optimalen Fall würden durch die Anwendung aller potenziellen Aufrüstung bei Kohlekraftwerken mehr als 900 Millionen Tonnen Kohlendioxid eingespart werden, das ist mehr als Deutschland mit jährlich 729 Tonnen Kohlendioxid insgesamt emittiert.

Mit der Reduzierung der Emissionen würde gleichzeitig der Bedarf an Kohle deutlich sinken. In der Studie wird angegeben, dass so jährlich 494 Millionen Tonnen Brennmaterial weniger verbraucht würden.

Wirkungsgrad von Gaskraftwerken verbessern

Die GE-Studie weist für Gaskraftwerke eine mögliche Steigerung des Wirkungsgrades von heute weltweit durchschnittlich 39,4 Prozent auf 42,7 Prozent aus. Optimierte Kraftwerksbauteile können weltweit zu einer Verbesserung von 1,8 Prozent führen. Etwas geringer fällt die Verbesserung durch Softwareupgrades aus. Sie wird auf 1,5 Prozent beziffert. Zusammen könnten diese Einsparungen weltweit zu 203 Tonnen weniger Kohlendioxid-Ausstoß jährlich führen, dies entspricht einer Minderung um 8,8 Prozent.

Mit den Herausforderungen der künftigen Energieversorgung beschäftigt sich Springer Vieweg-Autor Wolfgang Schellong im gleichnamigen Buchkapitel. Er stellt dabei auf Seite 30 fest, dass die künftige Energieversorgung im Spannungsfeld zwischen Versorgungssicherheit , Klimaschutzzielen und Wirtschaftlichkeit durch einen tiefgreifenden Strukturwandel geprägt sein wird. Schellong schreibt weiter: "Die Rahmenbedingungen der globalen Energieversorgung sind einerseits durch einen Anstieg des weltweiten Energieverbrauchs und andererseits durch die Verknappung der fossilen Brennstoffressourcen gekennzeichnet."

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