Innovationsbeispiele in der Energieversorgung

Mit der Energiewende steigen auch die Anforderungen an Braunkohlekraftwerke an verbesserten Wirkungsgraden, Flexibilität sowie Emissionsminderung. In den letzten Jahren konnten diesbezüglich erhebliche Fortschritte erzielt werden.

• Im rheinischen Niederaußem wird seit Anfang 2015 kommerziell am Braunkohlekraftwerk mit optimierter Anlagentechnik – kurz BoA – Block 1 das neue WTA-Verfahren betrieben. WTA steht für Wirbelschichttrocknung mit interner Abwärmenutzung, also der besonders effizienten Vortrocknung grubenfeuchter Braunkohle. Durch dieses Verfahren steigert sich der Wirkungsgrad von Braunkohlekraftwerken um ca. 5 Prozentpunkte.

• Seit 2008 wurde ebenfalls in Niederaußem in einer Pilotanlage die innovative Rauchgasentschwefelungstechnik “REAplus“ erprobt. Seit Juli 2014 wird sie am Block G des dortigen Kraftwerks weltweit erstmals großtechnisch eingesetzt. Mit dieser Technologie ist es möglich, den elektrischen Eigenbedarf im Vergleich zu herkömmlichen Entschwefelungsanlagen deutlich zu senken.

• Für Zeiten, in denen Wind- und Photovoltaikanlagen keinen Strom liefern können, werden noch für lange Zeit – bis die Engpässe im europäischen Stromnetz beseitigt  oder wirtschaftliche Speicherlösungen umgesetzt sind –  flexible thermische Kraftwerke als Back-up-Kapazitäten benötigt. Durch größere Leistungsänderungsgeschwindigkeiten und niedrigere Mindestlasten erhöhen sich die Anforderungen an die in den Kraftwerken verwendeten Werkstoffe und Materialien.
  • In zahlreichen Projekten versuchen die Betreiber von Braunkohle in Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen und anderen Unternehmen deshalb, neuartige Werkstoffe für den erhöhten flexiblen Betriebseinsatz zu entwickeln und zu qualifizieren.
  • Parallel dazu werden innovative Feuerungskonzepte erprobt, die ebenfalls die Flexibilität der thermischen Kraftwerke und somit des gesamten Stromsystems erhöhen.

• Im Forschungsvorhaben „CO2-Reduktion durch innovatives Vergaserdesign“, kurz COORVED, wird in Freiberg eine neue Generation der Kohlevergasung erforscht und entwickelt. Sie zeichnet sich durch große Leistungseinheiten, hohe Robustheit und hohe Effizienz auch für minderwertige Kohlen für den Einsatz in IGCC-Kraftwerken (Integrated Gasification Combined Cycle) aus. Dabei wird die Kohle in einem Vergasungsprozess in ein Brenngas umgewandelt, das anschließend als Brennstoff für die Gasturbine dient. Mit der neu zu entwickelnden Generation von IGCC-Kraftwerken wird angestrebt, Kohlendioxid effektiv abzuscheiden und dennoch einen hohen Wirkungsgrad von über 40 Prozent erreichen zu können.

Das Ergebnis: Bereits heute sind viele Braunkohlekraftwerke in großem Umfange in der Lage, sehr flexibel auf fluktuierende Anforderungen des Strommarktes zu reagieren. Ihr Emissionsausstoß hat sich durch viele Innovationen und Investitionen in moderne Technologien deutlich verringert.