Neuentwicklung und Modernisierung bestehender Anlagen

In Zeiten der Energiewende und tiefgreifender Reformen in der Energiepolitik ist eine sichere, effiziente und wirtschaftliche Energieversorgung für Industrieunternehmen eine zunehmende Herausforderung. GETEC plant, baut, finanziert und betreibt maßgeschneiderte Energieerzeugungsanlagen für die Industrie und versteht sich darüber hinaus als ganzheitlicher Partner in allen Energiefragen.


Effiziente, umweltverträgliche und nachhaltige Stromversorgung

Vieles hat sich verändert, seitdem das erste Kraftwerk gebaut wurde. Strom, der früher ein Luxus für Wenige war, beeinflusst heute so viele Aspekte unseres täglichen Lebens, dass es fast unmöglich ist, sich eine Welt ohne ihn vorzustellen. Er ist heute ein Konsumgut, die Hauptantriebskraft der Industrie, die Grundlage der Telekommunikation und der meisten Dienstleistungen und vor allem eine Selbstverständlichkeit.

Heute sind wir daran gewöhnt, dass Strom einfach und zuverlässig aus der Steckdose fliest. Fortlaufende Verbesserungen durch beharrliche Entwicklungsarbeit in den letzten 3 Jahrhunderten führten zu der Zuverlässigkeit der Stromversorgung wie wir sie heute nicht mehr missen wollen. Weitere wichtige Ziele kamen in der jüngeren Vergangenheit hinzu: Effizienz, Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit.



Geschichte des Kraftwerkbaus

Bevor elektrischer Wechselstrom, am Ende des 19. Jahrhunderts, die Weiten der Welt eroberte, war seine Nutzung immer nur lokal, also in der unmittelbaren Nähe der ersten Kraftwerke, möglich. Auch für die ersten Gleichstromkraftwerke, wie zum Beispiel das berühmte Pearl Street Kraftwerk in New York (1862), betrug die mögliche Energieübertragung nur wenige Kilometer. Beschränkend wirkte der Spannungsabfall im Stromnetz.

Der "Stromkrieg" zwischen Gleich- und Wechselstrom war entschieden: Der Wechselstrom konnte sich gegen den Gleichstrom durchsetzen, denn er erlaubte die Energieübertragung über längere Strecken und das auch noch mit geringeren Verlusten. Der Trick: Die Spannungsebene des Drehstromes konnte zum verlustarmen Transport des Stroms über weite Strecken einfach durch Transformatoren angehoben und am Verbraucher wieder durch Transformatoren gesenkt werden. Entsprechende Transformatoren für Gleichstrom gab es nicht. Dies ermöglichte den Bau von zentralisierten und effizienten Großkraftwerken direkt in der Nähe der Energiequelle (z.B. bei Wasserkraftwerken in den Bergen oder bei Kohlekraftwerken in der Nähe des Tagebaus) und deren Verbindung mit den Endverbrauchern in den teils weit entfernten Städten.

Der erzeugte Strom muss umgehend verwendet werden, das gebietet die Physik. Eine Standardisierung der einzelnen, isolierten Stromnetze auf die gleiche Frequenzebene erlaubte deren Zusammenschluss zu kontinentalen Übertragungsnetzen. Der so geschaffene große Pool aus vernetzten Verbrauchern und Erzeugern erlaubt Schwankungen in einem Gebiet durch gegenteilige Schwankungen in anderen Gebieten zu kompensieren. Ein großes Gesamtsystem ist träge und somit stabiler gegen Schwankungen. Gleichzeitig konnten dadurch die großen Motoren der Industrie, die Eisenbahnnetze, die Straßenbeleuchtung, aber auch die privaten Haushalte versorgt und die Stromkosten somit für alle gesenkt werden.

Seit dieser Zeit war es - aufgrund der "Economy of Scale" - das Ziel gewesen, immer größere Kraftwerke zu bauen. Die spezifischen Erzeugungskosten sanken drastisch, ein neuer Wirkungsgradrekord jagte den nächsten. Diese Tendenz ist gut erkennbar, wenn man sich die typische Große der Kohle-/ Ölkraftwerke der letzten 60 Jahren anschaut. In den Fünfziger und Sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts lag die typische Kraftwerksgröße bei 300 MWel, in den Siebzigern bei 600 MWel und sie stieg schließlich in den Achtzigern weiter bis auf über 1000 MWel je Kraftwerksblock. In den Neunzigern hat sich diese Tendenz invertiert. Die Einführung von modernen GUD-Anlagen, der steigende Einsatz von erneuerbaren Energiequellen und die effektive Energienutzung in industriellen KWK-Anlagen führten wieder zu einer Dezentralisierung der Stromerzeugung. Es gab somit wieder eine Zunahme der Energieerzeugung in der Nähe der Nachfrager, statt in entfernten Großkraftwerken und zum ersten Mal nahm die optimale Kraftwerksgröße wieder ab.



Klassifizierung der Kraftwerksarten

In der mehr als 150-jährigen Kraftwerksbau - Geschichte wurden verschiedene Technologien zur Energiegewinnung entwickelt und optimiert. Sie können nach unterschiedlichen Kriterien klassifiziert werden, wie bspw.:

  • Arbeitsprinzip
  • Arbeitsmittel
  • Primärenergieträger
  • Anlagengröße

Jede Technologie hat gegenüber den anderen Vor- und Nachteile bezüglich Effizienz, Verfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Die passende Anlagenart und Größe muss nach den spezifischen Projektanforderungen gewählt werden. Nicht zuletzt aufgrund dieser vielfältigen Daseinsberechtigung ist der moderne Kraftwerksmix so breit gefächert.

Fossile Brennstoffe sorgen weltweit für etwa 68 % der Stromerzeugung und verursachen ca. 30% des gesamten CO2-Ausstoßes. Der CO2–Neutralität, Nachhaltigkeit sowie dem kostenlosen "Brennstoff" der Erneuerbaren Energien steht ihre starke Abhängigkeit von Umweltbedingung (Sonnen/Wind/Wasser etc.) entgegen. Die daraus folgende schwankende Energieerzeugung und niedrige Auslastung belasten die Wirtschaftlichkeit.

Der Lastgang von Biomasse- und Biogaskraftwerken kann zwar besser reguliert werden, dennoch sind diese, wegen der begrenzten Brennstoffverfügbarkeit, in der Leistung begrenzt.

Biomasseheizkraftwerk im Bau und nach Fertigstellung
Biomasseheizkraftwerk im Bau und nach Fertigstellung
Biomasseheizkraftwerk im Bau und nach Fertigstellung


Kraftwerksbau & Energiewende heute

Die Energiepolitik der Bundesrepublik Deutschland hat die Kraftwerkslandschaft irreversibel und sehr tiefgreifend umstrukturiert. Der Atomausstieg ist ein gutes Beispiel, um die Radikalität und Tragweite politischer Entscheidungen in Bezug auf den Kraftwerksmix zu verdeutlichen. Die Energiewende hat nicht weniger als die Umstrukturierung und Renovierung des gesamten Energieapparats bis zum Jahr 2050 zum Ziel. GETEC war in diesen Prozess von Beginn an involviert und trägt mit seinen innovativen Konzepten maßgeblich zum Gelingen der Energiewende bei.

 

Wie beeinflusst die Energiewende den Kraftwerksbau in Deutschland und Europa?

Die Grundidee der Energiewende ist der Ausbau der erneuerbaren Energien als Alternative zur Kernkraft und zu konventionellen fossilen Kraftwerken. Seit 2011 wurden acht Atomkraftwerke außerbetrieb genommen. Die neun übrigen werden planmäßig bis zum Jahr 2022 stillgelegt.

Nach Aussage der Bundesnetzagentur kann der Ausstieg aus der Kernenergie zu Energieengpässen in der Wintersaison führen, die durch Gas- und Kohlekraftwerke aufgefangen werden müssen. Konventionelle Kraftwerke sind darüber hinaus erforderlich für die Netzstabilität, da sie Schwankungen, die durch die Einspeisung von erneuerbaren Energie entstehen, kompensieren können.

Nach Untersuchungen des BDEW wird sich die Versorgungssicherheit verschlechtern. Die BDEW-Liste der Kraftwerke (erneuerbar und fossil) über 20 MWel, welche bis zum Jahr 2025 errichtet werden sollen, zählt 74 Projekte mit einer geplanten Gesamtleistung von 33,5 GW (Stand April 2015). Davon müssen die auf erneuerbaren Energien basierten Projekte (überwiegend Wind-Offshore), welche nur einen begrenzten Beitrag zur gesicherten Kraftwerksleistung leisten, sowie die Projekte, die wohl keine Genehmigung erhalten, abgezogen werden. Die verbleibende sichere Zubaukapazität beträgt somit nur 7,8 GW. Dem gegenüber steht eine angekündigte Stilllegung von sicherer Kraftwerkskapazität von 24,5 GW (BNetzA, Stand April 2015).

 

Einbringung eines Abhitzekessels
Einbringung eines Abhitzekessels
Einbringung eines Abhitzekessels

Nicht in dieser BDEW-Liste enthalten sind die kleineren Einheiten zur dezentralen Selbsterzeugung, die oft in KWK-Konfigurationen mit einer elektrischen Leistung unter 20 MW gebaut werden. Diese haben das Potenzial, die Versorgungslücke, welche Kraftwerksstilllegungen in die Energielandschaft Europas reißen, zu schließen.

 

Kraftwerksbau: KWK-Anlagen zur dezentralen Selbsterzeugung

Seit 2010 ist die Anzahl der errichteten KWK-Anlagen ständig gestiegen. Das durchschnittliche Wachstum des KWK-Kraftwerkparks lag bei ca. 20% pro Jahr. KWK-Anlagen mit einer elektrischen Leistung kleiner als 10 MW sind für 41% der 542 MWel die 2014 in Betrieb genommen wurden verantwortlich. Die effektive Nutzung von der im Brennstoff gebundenen Energie durch die Kraft-Wärme-Kopplung ermöglicht schon jetzt eine Einsparung von etwa 56 Millionen Tonnen CO2 im Jahr im Vergleich zu einer getrennten Erzeugung von Strom und Wärme. Dies entspricht einer zusätzlichen Fläche von 160 qkm Meereis, die jährlich im Atlantiksommer weniger schmelzen würden. KWK-Anlagen sind effizient, sicher und flexibler und können die Netzschwankungen der erneuerbaren Quellen kompensieren. Die Bundesregierung sieht in der KWK ein förderwürdiges Instrument für die Energiewende mit einem potenziellen Anteil von 25 % am deutschen Strommix im Jahr 2020.



Ingenieurtechnik und bauliche Realisierung

GETEC hat seit über 20 Jahren Erfahrung mit der dezentralen Energieversorgung seiner Kunden. GETEC errichtet für verschiedene Unternehmen Heizwerke und Heizkraftwerke nach eigener Planung und hat Erfahrung bei der Genehmigung, der Errichtung, dem Betrieb und dem Service von mehreren hundert errichteten Anlagen. Von diesem Know-how profitieren unsere Kunden.


Wir leben Partnerschaft -
Finden Sie Ihren Ansprech­partner.

Mit rund 30 Standorten in deutschland und Europa sind wir immer in Ihrer Nähe.
Kontaktieren Sie uns. Wir sind für Sie da.

Sie suchen einen Ansprechpartner in Ihrer Nähe?
Einfach Postleitzahl eingeben
Karte wird geladen...