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27.12.2016 | Kohle | Interview | Onlineartikel

"Den Nutzungsgrad auf bis zu 58 Prozent gesteigert"

Autor:
Günter Knackfuß
Interviewt wurde:
Dipl.-Ing. Andreas Stampfer

ist Teamleiter Infocenter der EnBW Kraftwerke AG.

Am Standort des Rheinhafen-Dampfkraftwerks Karlsruhe ist seit zwei Jahren der neue Steinkohleblock RDK 8 in Betrieb. Andreas Stampfer, EnBW, berichtet über technische Innovationen des Kraftwerks.

Springer Professional: Warum hat die EnBW an diesem Standort noch auf ein Steinkohlekraftwerk gesetzt?

Andreas Stampfer: Die Entscheidung für den Bau von RDK 8 geht auf das Jahr 2006 zurück. Die wesentlichen Entscheidungskriterien, waren die wegfallende Leistung der Kernkraftwerke (Ausstiegsbeschluss aus dem Jahr 2001) und die Altersstruktur des konventionellen Kraftwerksparks. Die meisten Kraftwerke waren zu diesem Zeitpunkt 20 Jahre und älter und es war zu erwarten, dass dafür Ersatzkapazitäten geschaffen werden müssen. Die Planungszeiträume für solch ein Kraftwerk liegen incl. Planung, Bau und Betrieb bei rund 50 Jahren. Dass sich der Energiemarkt innerhalb so kurzer Zeit so fundamental verändert, war damals nicht abzusehen. Die Rolle von RDK 8 ist heute eine andere als ursprünglich geplant. Die Anforderungen an das Kraftwerk sind eine hohe Lastwechselfähigkeit und die Variante, die Anlage bei möglichst geringer Mindestlast betreiben zu können. Das ganze bei größtmöglicher Effizienz. Mit seiner hohen Einsatzflexibilität leistet RDK 8 einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende. 

Welche wesentlichen Leistungsparameter kennzeichnen das Kraftwerk?

Der Kraftwerksneubau RDK 8 ist wesentlicher Bestandteil einer umweltschonenden Energieversorgung. Die Anlage hat eine elektrisch installierte Leistung von 912 Megawatt sowie eine thermische Leistung von 250 Megawatt. Die spezifischen CO2-Emissionen werden – verglichen mit dem derzeitigen globalen Durchschnitt – um rund 30 Prozent gesenkt.

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Der Anteil kohlegefeuerter Kraftwerke an der deutschen Bruttostromerzeugung betrug im Jahr 2013 ca. 45%. Etwa 26% der installierten gesamten Kraftwerksleistung sind kohlegefeuerte Kraftwerke (2014: Steinkohle: 26,9 GW, Braunkohle: 20,9 GW). 

Worin bestehen die wichtigsten Vorteile der neuen Anlage?

In erster Linie ist dabei natürlich der extrem hohe elektrische Wirkungsgrad zu nennen. Mit über 46 Prozent Nettowirkungsgrad zählt RDK 8 zu den effizientesten Steinkohlekraftwerken der Welt. Der hohe Wirkungsgrad ist auf viele verschiedene technische Maßnahmen, die bei RDK 8 umgesetzt wurden zurückzuführen. Die beiden größten Gewinnbringer sind die Dampfparameter bei Frischdampf von 600 Grad Celsius und 285 bar, sowie der Einsatz einer hoch effizienten Turbine mit moderner 3D-Beschaufelung. Zusätzlich kann die Anlage im Kraft-Wärme-Kopplungsbetrieb Fernwärme erzeugen, wodurch der Nutzungsgrad auf bis zu 58 Prozent gesteigert werden kann. Auch beim Umweltschutz werden Maßstäbe gesetzt. Durch den hohen Wirkungsgrad sinkt der spezifische CO2-Ausstoß gegenüber älteren Anlagen erheblich. Außerdem erreicht RDK 8 durch die hochwirksamen Rauchgasreinigungsanlagen einen Schadstoffausstoß der deutlich unter den derzeit gültigen gesetzlichen Grenzwerten liegt. Zusammengefasst kann man sagen: Hoher Wirkungsgrad, hohe Einsatzflexibilität und vergleichsweise geringe Emissionen sind die wichtigsten Vorteile. 

Welche effizienzsteigernden Maßnahmen wurden erstmalig eingesetzt?

Bei der EnBW wurden erstmalig kombiniert deutlich erhöhte Dampfparameter für Kessel und Turbine eingesetzt. Dies sind – wie schon genannt – optimale Werte für den Frischdampfdruck. Für die heiße Zwischenüberhitzung (HZÜ) sind es 620 Grad Celsius. Das Ganze geht einher mit einer hohen Speisewasservorwärmung auf 305 Grad Celsius. Diese Werte machen den Löwenanteil der Wirkungsgradsteigerung aus und konnten nur durch neue Kessel- und Turbinenwerkstoffe und entsprechenden Wanddickenerhöhungen erreicht werden. Weiterhin erstmalig zum Einsatz kamen sogenannte Schwenkbrenner, die das Feuer im Kessel in einem bestimmten Winkel nach unten und oben schwenken können. Auch dies trägt zur Wirkungsgradsteigerung bei, da damit die Einspritzwassermenge am Kessel verringert werden kann.

Mit welchen Industrie- und Ingenieurpartnern bestehen Kooperationen bei den innovativen Lösungen? 

Kessel, Turbine sowie die weiteren nötigen Komponenten im Maschinenhaus wurden damals nach ausgiebigen technischen Klärungsgesprächen für die verschiedensten Innovationen von der Firma Alstrom – heute GE (General Electric), gebaut. Im Bereich der Rauchgasreinigung war dies die Firma Austrian Energy & Environment (inzwischen übernommen durch die Firma Andritz).

Die EnBW verfügt auch über Offshore-Windkraftparks. Wie ist der gegenwärtige Stand und welche weiteren Entwicklungen sind geplant? 

Die EnBW betreibt derzeit zwei Offshore-Windparks in der Ostsee. Der Offshore-Windpark EnBW Baltic 1 mit 48,3 Megawatt ist seit 2011 in Betrieb, Baltic 2 mit 288 Megawatt seit 2015. Außerdem haben wir die Rechte an drei Offshore Windparks in der Nordsee mit einer Leistung von insgesamt rund 1.600 Megawatt. Einer davon ist der Offshore Windpark Hohe See mit einer Leistung von rund 500 Megawatt. Dieser hat schon einen recht konkreten Planungsstand erreicht. Die EnBW und die Siemens AG haben im Februar 2016 einen Vertrag zur Lieferung und Installation von 71 Windturbinen des Typs Siemens SWT-7.0-154 inklusive der dazu gehörenden Turbinen-Fundamente vom Typ Monopile für den Windpark Hohe See geschlossen. Die beiden weiteren Windparks Albatros mit 400 Megawatt und He Dreiht mit etwa 700 Megawatt befinden sich dagegen noch in einem frühen Planungsstadium. Mit einer Inbetriebnahme ist Mitte der nächsten Dekade zu rechnen.

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