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StartseiteForschung aktuellFlexible Braunkohle11.01.2012

Flexible Braunkohle

Der fossile Energieträger soll Wind- und Sonnenkraft unterstützen

Braunkohlekraftwerke sind schwerfällig: Schwankt die Stromeinspeisung durch Wind und Sonne, können die Grundlastkraftwerke eigentlich nicht folgen, so die Theorie, und müssten durch Gaskraftwerke ersetzt werden, die sich schneller regeln lassen. Doch die Ingenieure von Vattenfall und RWE stemmen sich gegen ein Ende ihrer Kraftwerke und versuchen, die großen Braunkohlemeiler geschmeidig zu machen.

Von Sönke Gäthke

Abraumgeräte arbeiten im Braunkohletagebau Nochten vor dem Kohlekraftwerk Boxberg, 200 Kilometer südlich von Berlin (AP)
Abraumgeräte arbeiten im Braunkohletagebau Nochten vor dem Kohlekraftwerk Boxberg, 200 Kilometer südlich von Berlin (AP)

Braunkohlekraftwerke sind Grundlastkraftwerke. Sie erzeugen rund um die Uhr fast immer die gleiche Leistung. Auf schwankende Stromerzeugung sind sie eigentlich nicht vorbereitet. Natürlich können die Kontrolleure die Leistung ihrer Meiler dem Bedarf anpassen. Ganz Abschalten ist keine Lösung, weil die Kraftwerke zum Anfahren viel Zeit brauchen. Ein Braunkohlekraftwerk lässt sich - je nach Bauart - auf rund 50 Prozent seiner Leistung drosseln.

"Das reicht aber für die Zukunft nicht aus, darüber sind wir uns im Klaren."

Das will Günter Heimann von Vattenfall ändern. Ansatzpunkt ist dabei das Feuer im Kessel. Braunkohle hat einen sehr hohen Wassergehalt. Fahren die Betriebsingenieure die Leistung des Kraftwerks runter, reduzieren sie den Brennstoffstrom, dann wird, wegen des Wassergehalts.

"Das Kohlefeuer wird instabil, also die Flammen werden instabil im Kessel, es kommt zu Pulsationen, kann man auch sagen."

Mit anderen Worten - das Feuer flackert. 20, 30 Meter hohe flackernde - sprich: In den Kessel knallende Flammen sind aber keine beruhigende Vorstellung.

"Und dann tritt der sogenannte Kesselschutz in Kraft, der dann die Anlage automatisch abschaltet."

Abhilfe kann ein Stützfeuer schaffen. Entweder mit Hilfe von Öl oder Gas, die zusätzlich eingeblasen und verbrannt werden. Das kostet aber auch zusätzlich Geld.

"Auf der anderen Seite gibt es dort natürlich auch die Möglichkeit, Trockenbraunkohle-Staub einzusetzen, was wir im Moment als die bevorzugte Lösung sehen, um die technische Mindestlast an Braunkohleblöcken oder Kesseln nach unten zu bringen."

Auf eine zusätzliche Trockenbraunkohle-Feuerung setzen bereits seit einigen Jahren die Ingenieure von RWE im neuesten Block des Kraftwerks Niederaußem bei Köln. Stephan Geisen:

"Ja, ich kann mit Trockenbraunkohle also eine niedrigere Last erreichen im Vergleich zu, wenn ich halt eine Rohbraunkohle einsetze. Weil weniger Wasser drin ist, die Zündfähigkeit ist eben auch anders, und günstiger, um niedrige Lastzustände zu erreichen."

Die Forscher haben dafür eine besondere Technik entwickelt, bei der eine Extra-Anlage neben dem Meiler die Braunkohle trocknet. Der 1000 Megawatt Block kann damit auf rund 350 bis 400 Megawatt gedrosselt werden - für Braunkohle ein einzigartiger Wert. Doch nicht gut genug für die Ingenieure - sie planen einen neuen Block in Niederaußem.

"Dieses Kraftwerk, wenn wir es denn bauen werden, soll eine Leistung haben von 1000 Megawatt, verteilt auf zwei Kessel, das ist eine Neuerung, die wir hier einführen. Um insbesondere der volatilen Einspeisung hier gerecht zu werden."

Lothar Lambertz von RWE.

"Das heißt, dass wir ne größere Bandbreite haben an Einsatzmöglichkeiten, in Ausnahmefällen können wir auch einen Kessel ganz abschalten, sodass wir dann nur noch 175 Megawatt erzeugen würden."

Solche Duo-Anlagen gibt es bei Vattenfall noch aus DDR-Zeiten zum Beispiel im Kraftwerk Jänschwalde in Brandenburg. Diese ermöglichen ebenfalls eine gewisse, wenn auch nicht so große Flexibilität. Die soll sich ab 2014 verbessern, wenn auch in Jänschwalde Trockenbraunkohle getestet wird.

Dann wollen die Ingenieure auch das Tempo erhöhen, mit dem die Kraftwerke ihre Leistung ändern können. Derzeit ist diese Laständerungsgeschwindigkeit so bemessen, dass die Braunkohlekraftwerke fast 17 Minuten brauchen, um von Volllast auf die Hälfte abzuregeln.

"Und diese Laständerungsgeschwindigkeiten wollen wir versuchen, ich sag mal, um 50 Prozent oder 100 Prozent zu erhöhen, dass man bis drei oder vier Prozent der Nennleistung pro Minute an Laständerungsgeschwindigkeiten hat."

Statt 17 bräuchten die Kraftwerke dann 15 Minuten. Sie wären damit ähnlich schnell wie Steinkohle- oder Atomkraftwerke, aber von Gasturbinen noch weit entfernt: Die können eine entsprechende Energiemenge in weniger als fünf Minuten erzeugen oder wegfallen lassen.

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