Industrie und Energiewende 13. Mai 2022 Von Georg Dlugosch

Kraftwerke stehen vor neuen Herausforderungen

In Deutschland setzt die Energiepolitik die aktuellen Rahmenbedingungen zum Bau von Kraftwerken. Gas soll die Strom- und Wärmelücke füllen, die durch die Abschaltung der Kernkraftwerke und den Ausstieg aus der Kohleverstromung entsteht. Zudem lässt der geplante Ausstieg aus dem Bezug von russischem Erdgas die Erzeugerkapazitäten sinken. Erste Auswirkungen auf den Kraftwerkbau sind erkennbar.

Eine 385-MW-Gasturbine SGT5-4000F, wie sie die Siemens-Tochter Siemens Energy heute noch weltweit vertreibt. In Zukunft, so die Erwartungen der Kraftwerksbranche, werden mehr dezentrale Standorte, kleinere Leistungen und ein modularer Kraftwerksaufbau gefragt sein.
Foto: Siemens AG

Um mittelfristig von fossilen Brennstoffen generell unabhängig zu werden, bleibt in Deutschland nur die Gaskraft. So setzt der Karlsruher Energiekonzern EnBW als Betreiber von Kraftwerken zwar einen Schwerpunkt auf den Ausbau der erneuerbaren Energien und damit „auf eine nachhaltige Erzeugungsinfrastruktur“, sagt EnBW-Vorstand Georg Stamatelopoulos, aber „uns ist bewusst, dass das Energiesystem ohne disponible Leistung nicht funktionieren kann“.

Wasserstoff: Weltweit erster Betriebsversuch im Gaskraftwerk in öffentlicher Produktion geplant

Die Schwankungen aus dem Angebot der erneuerbaren Energien müssen ausgeglichen werden, aber die flexible Fahrweise von Kraftwerken verringert ihre Effektivität: „Nach rein thermodynamischen Maßstäben sinkt der Wirkungsgrad, aber das darf in einem System, wo der primäre Brennstoff – aus Wind und Sonne – nichts kostet, nicht stören“, betont der Energieexperte. In der künftigen Grüne-Gase-Ära zählt nicht nur die Anzahl der Betriebsstunden, sondern die Lieferungsmöglichkeit von Strom und Wärme unabhängig vom Wetter. Wenn die erneuerbaren Energien nicht liefern, dann müssen grüne Gase einspringen können.

Langfristig soll die digitale Steuerung von Lasten die Netzstabilisierung durch Kraftwerke ersetzen

„Es besteht eine realistische Chance, die politischen Ziele umzusetzen“, meint Stamatelopoulos, „insbesondere, wenn Genehmigungszeit und Realisierungszeit sinken – die Errichtung eines Windparks beispielsweise hat sich in den letzten vier Jahren von 39 auf rund 70 Monate verlängert.“ Der Ausbau der Windkraft hat bei EnBW Vorrang. Geplant ist die Verdoppelung der Leistung sowohl onshore als auch offshore auf jeweils 2 GW und bei Photovoltaik von 0,5 GW auf 1,2 GW. Die Investitionen haben ein Volumen von über 4 Mrd. € bis 2025.

Deutsche Kraftwerke fahren auf Verschleiß

Alle Szenarien, die derzeit entworfen werden, stehen und fallen mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien. Virtuelle Kraftwerke können die Schwankungen verringern: „Strom wird in dezentralen Anlagen erzeugt und im virtuellen Kraftwerk gebündelt und vermarktet“, erläutert der EnBW-Vorstand. Damit lassen sich beispielsweise Windparks zusammenschalten, um die Last zu glätten und die Einspeisecharakteristik zu erhalten. Die digitale Steuerung erlaubt sogar ein automatisiertes Fahren der Anlagen, die dann bei negativen Strompreisen schnell abschalten.

Mittelfristig plant die Kraftwerksbranche den Umstieg auf Wasserstoff und sogenannte grüne Gase

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