Moderne Kraftwerkstechnologien

Siemens Gasturbine
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Moderne Kraftwerke mit hohen Umweltstandards sind ein Garant für eine zuverlässige Versorgung unserer Volkswirtschaft mit Energie. Auf dem langen Weg des Umbaus unserer Energieversorgung zu immer höheren Anteilen erneuerbarer Energien werden konventionelle Kraftwerke weiterhin einen wichtigen Beitrag leisten.

Kraft-Wärme-Kopplung

Eine wichtige Grundlage dafür bildet die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Die KWK ist eine CO2-arme Kraftwerkstechnologie, die die gleichzeitige Strom- und Wärmeerzeugung ermöglicht. Die bei der Herstellung von Strom entstehende Wärme wird als Wärmeenergie für öffentliche und private Verbraucher genutzt. Der eingesetzte Brennstoff wird damit deutlich effizienter und sparsamer verwendet.

Grundlage der Förderung von Kraftwerken mit KWK-Technologie ist seit dem Jahr 2002 insbesondere das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG). Es regelt eine umlagefinanzierte Förderung für die gemeinsame und besonders effiziente Erzeugung von Strom und Wärme. Nach dem KWKG erhalten Betreiber geförderter Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zeitlich befristete Zuschlagszahlungen.

Damit setzt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) Anreize für Investitionen in hocheffiziente und CO2-arme KWK-Anlagen, um den Anteil der Stromerzeugung aus KWK zu erhöhen.

Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG)

Um sicherzustellen, dass die hoch effiziente und klimafreundliche KWK auch in Zukunft eine wichtige Rolle bei der weiteren Umsetzung der Energiewende in Deutschland spielt, hatte das BMWi eine Novelle des KWK-Gesetzes vorgelegt. Die Novelle des KWKG (PDF: 309 KB) wurde sowohl im Bundestag als auch im Bundesrat im Dezember 2015 verabschiedet und ist am 1. Januar 2016 in Kraft getreten. Das EU-Beihilfeverfahren soll so schnell wie möglich abgeschlossen werden.

Mit der Novelle des KWKG werden insbesondere die folgenden Ziele verfolgt:

  • Erreichung der Klimaziele: Hierfür wird gezielt die besonders CO2-arme Erzeugung durch Gas-KWK unterstützt. KWK-Anlagen sollen auf diese Weise Emissionsminderungen von 4 Millionen Tonnen CO2 erbringen und damit einen wichtigen Beitrag zur Erreichung des 40%-Einsparziels bis 2020 leisten.
  • Flexibilität: Durch eine Verbesserung der Förderung für Wärmespeicher, Fokussierung der Förderung auf den in das öffentliche Netz eingespeisten KWK-Strom, die Einführung einer verpflichtenden Direktvermarktung und weitere Maßnahmen können KWK flexibler auf die fluktuierende Einspeisung von erneuerbaren Energien reagieren.
  • Planungssicherheit erhöhen: Der Förderrahmen für KWK wird bis 2022 verlängert, das Ausbauziel wird präzisiert und längerfristig gefasst (110 TWh KWK-Strom in 2020 und 120 TWh KWK-Strom in 2025).

Hierfür wird das Fördervolumen auf 1,5 Mrd. Euro pro Jahr verdoppelt.

Die Novelle basiert insbesondere auf den Ergebnissen der Evaluation des KWKG, die im Oktober 2014 vorgelegt wurde. Die Studie im Auftrag des BMWi, die auch mit der Branche konsultiert wurde, untersucht die Rolle von KWK im künftigen Wärme- und Strommarkt und stellt eine Kosten-Nutzen-Analyse von KWK im Vergleich zu anderen Technologien vor. Das Gutachten steht hier zum Download zur Verfügung.

Flexibilität und Effizienzsteigerung als Maßstab

Durch den schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie bis Ende 2022, den zunehmenden Ausbau und die vorrangige Einspeisung erneuerbarer Energien sowie deren Systemintegration muss der Kraftwerkspark deutlich flexibler werden. Bei einem Ersatz von Altanlagen oder einer Optimierung bestehender Kraftwerksanlagen wird der Schwerpunkt bei der Effizienzsteigerung liegen, um weiteres Potenzial zur Reduzierung von CO2-Emissionen zu heben.

Im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungs-Initiative COORETEC (= CO2-Reduktions-Technologien) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie und des 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung sind für den Förderbereich "Kraftwerkstechnik und CCS-Technologien" die strategischen Schwerpunkte gesetzt. Weiterführende Informationen zu Carbon Capture and Storage (CCS) finden Sie hier.

CO2-Reduzierung von Kohlekraftwerken durch Wirkungsgradsteigerung; Quelle: VGB Powertech
CO2-Reduzierung von Kohlekraftwerken durch Wirkungsgradsteigerung
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Die Wirkungsgrade konventioneller Kraftwerke haben sich deutlich verbessert (siehe Infografik "CO2-Reduzierung von Kohlekraftwerken durch Wirkungsgradsteigerung", PDF 2,5 MB). Modernste Braunkohlen- und Steinkohlenkraftwerke erreichen heute bereits Wirkungsgrade von ca. 43 bzw. 46 Prozent und modernste Gas- und Dampf-Kraftwerke (GuD-Kraftwerke) sogar von über 60 Prozent (Stand der Technik). Bei entsprechendem Bedarf an Wärme können die eingesetzten Brennstoffe mittels Kraft-Wärme-Kopplung noch effektiver für die gleichzeitige Strom- und Wärmeproduktion genutzt werden.