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StartseiteHintergrundIndustrie ohne Atomstrom14.06.2011

Industrie ohne Atomstrom

Alternative Energien für die Produktion

Das dreimonatige Atommoratorium in Deutschland endet morgen. Klar ist, dass Deutschland aus der Kernenergie aussteigen wird. Bereits heute gibt es aber schon Unternehmen, die ihren Strom aus Biomasse, Sonne, Wasserkraft, Erdwärme oder auch Gas-Kraftwerken gewinnen.

Von Barbara Roth, Ludger Fittkau, Detlef Grumbach

Solarpanels (Stock.XCHNG / Steve Woods)
Solarpanels (Stock.XCHNG / Steve Woods)

Ein Dauer-Pfeifton dringt aus einem Gewirr chromblitzender Röhren am Rheinufer. Der Ton entsteht, weil mit Hochdruck Dampf durch diese Röhren gepresst wird. Die Leitungen sind armdick oder auch groß wie ein Abwasserkanal und kommen aus einem hellen, gut 20 Meter hohen und fensterlosem Gebäudeblock - eines der drei Kraftwerke der BASF in Ludwigshafen. Die Energiewende darf den Industriestandort Deutschland nicht gefährden. Das ist das Credo derjenigen, denen der geplante Atomausstieg bis 2022 zu schnell geht. Gerade weil ja bereits acht Meiler seit Mitte März vom Netz sind.

Morgen endet dieses Atommoratorium. Nach der Katastrophe in Fukushima hatte die Bundesregierung beschlossen, die ältesten Meiler für zunächst drei Monate vom Netz zu nehmen. Das Atomgesetz, das die endgültige Stilllegung der acht AKW verfügen wird, soll frühestens Mitte Juli vorliegen.

Vor allem energieintensive Industriebetriebe wie die Aluminium-Herstellung oder die chemische Industrie brauchen kontinuierlich große Mengen Energie und haben sich deshalb auch intensiv mit der Frage auseinandergesetzt, welche Alternativen gibt es zum Atomstrom? Das Chemieareal der BASF ist der größte zusammenhängende Chemiestandort der Welt. Hier hat Dr. Veit Hagenmeyer das Sagen. Er ist der Kraftwerksleiter des Unternehmens:

"Sie sehen jetzt vor sich ein Gas- und Dampf-Kraftwerk mit zwei Gasturbinen und einer Dampfturbine."

Der Ingenieursstolz ist Veit Hagenmeyer deutlich an zu merken, als er erklärt, das Ludwigshafener Kraftwerk sei eines der modernsten, die in Deutschland zurzeit in Betrieb sind:

"Das ist absolute Hochtechnologie. Also wenn sie sich zum Beispiel vorstellen, in der Brennkammer entstehen Temperaturen von über 1000 Grad, die ist mit Kacheln wie beim Spaceshuttle ausgekleidet, wie sie entsprechend zum Wiedereintritt in die Atmosphäre verwendet werden. Das ist absolute Hochtechnologie."

Hochtechnologie, die Stromerzeugung und Wärmenutzung in der sogenannten "Kraft-Wärme-Koppelung" verbindet. Die Besonderheit bei "GuD" - das heißt Gas- und Dampf-Anlagen, wie sie in Deutschland vor allem von Siemens gebaut werden, ist die besonders effektive Ausnutzung des Brennstoffs Erdgas für die Energieerzeugung. Eine Kette von Aggregaten wird direkt hintereinandergeschaltet: Die heißen Rauchgase, die bei der Verbrennung des Erdgases entstehen, treiben zunächst die Rotoren einer Gasturbine an, die mit einem Generator verbundenen ist. Anschließend wird das Rauchgas in einen Dampfkessel geleitet. Der hier erzeugte Dampf wird normalerweise zur weiteren Stromerzeugung wiederum einer Dampfturbine zugeführt. Bei der BASF ist das anders. Der Dampf, den das hiesige GuD-Kraftwerk erzeugt, wird in Ludwigshafen nicht zum Heizen von Gebäuden genutzt, sondern direkt für die Chemieproduktion zur Verfügung gestellt:

"Die Dampfversorgung des Werkes ist deshalb wichtig, um die Wärme für die chemischen Reaktionen, die Wärme benötigen, um überhaupt zu laufen, anzuspringen, bereit zu stellen. Strom fällt dann als Nebenprodukt durch die entsprechenden Turbinen, die dann wiederum Generatoren antreiben, ab."

Der Dampf, der hier produziert wird, würde ausreichen, um Städte wie Köln oder Hamburg zu heizen - doch die BASF braucht Dampf und Strom für das eigene Werk. In den 1960 Jahren war sogar einmal ein eigenes Atomkraftwerk geplant, um immer genug Energie für das größte Chemieareal der Welt zur Verfügung zu haben. Mitte der 70er-Jahre, während der ersten Hochphase der Anti-Atombewegung, ließ man in Ludwigshafen die Nuklearpläne aber wieder fallen und setzte stattdessen auf energieeffiziente Gaskraftwerke. Das jüngste ging erst 2005 in Betrieb. Gas- und Dampfkraftwerke gelten vielen Fachleuten momentan als die ideale Ergänzung zu Solar- und Windenergie. Weil sie bei Bedarf besonders schnell hoch- und runter gefahren werden können und gut für Kraft-Wärme-Koppelung geeignet sind. BASF hat sich am Standort Ludwigshafen mit dieser Technologie völlig unabhängig von der öffentlichen Energieversorgung gemacht - auch vom Atomstrom aus dem nahegelegenen Kraftwerk Biblis.
Veit Hagenmeyer:

"Wir sind im Werk autark, natürlich vorausgesetzt, dass das Gas da ist."

Daran will auch die neue rot-grüne Landesregierung in Mainz nicht rütteln. Bei ihrem Ziel, binnen 20 Jahren in Rheinland-Pfalz nur noch regenerative Energien einzusetzen, wird BASF explizit ausgenommen.

An anderer Stelle im Land soll so viel regenerative Energie erzeugt werden, dass ein Überschuss entsteht - und unter dem Strich trotz Weiterbetriebs der BASF-Gaskraftwerke "bilanziell" 100 Prozent regenerative Energie im Land erzeugt wird - so heißt es im rot-grünen Koalitionsvertrag in Mainz.

Weil die neue rot-grüne Landesregierung die Versorgung mit Gas auch in Zukunft nicht infrage stellt, macht man sich bei BASF zurzeit keine weiteren Gedanken über andere alternative Energien.

Veit Hagenmeyer beendet seine Führung durch das blitzblanke Kraftwerk wieder auf dem Weg am Rheinufer. Er ist davon überzeugt, dass Gas-Kraftwerke wie dieses eine hervorragende "Brückentechnologie" für eine Energieversorgung ohne Atomkraft sind. Dass am Ende der Brücke der Weg in ein Energiezeitalter ohne fossile Verbrennung führen soll, kann er sich nicht so recht vorstellen - auch wenn die Bundesregierung dieses Ziel bis zur Mitte des Jahrhunderts erreichen will. Pläne dafür gibt es bei BASF jedenfalls nicht.

Auch andere Industriebetriebe, die rund um die Uhr große Mengen Energie für die Produktion benötigen, bleiben skeptisch gegenüber den erneuerbaren Energien. Eine konstante Stromversorgung, die keinen Schwankungen unterliegen darf, die sogenannte Grundlast, ist mit Sonne und Wind nicht zu sichern, so lautet das Argument vor allem derer, die vom externen Strommarkt abhängig sind. Björn Klusmann, Geschäftsführer des Bundesverbands Erneuerbare Energie, BEE, hält dem entgegen:

"Die Begriffe Grundlast, Mittellast, Spitzenlast - das sind Begriffe von vorgestern. Worauf es ankommt, ist, dass man immer den Strombedarf mit entsprechender Kraftwerksleistung decken kann. Es ist eben nicht so, dass wir mit "Grundlast-Kraftwerken” besonders kräftigen Strom für die Schwerindustrie in Deutschland produzieren würden. Richtig ist, dass bestimmte Industrien einen kontinuierlichen Strombedarf haben. Aber den Kupferhütten oder den Alu-Hütten kann es egal sein, ob der aus verschiedenen Kraftwerken sehr flexibel zusammengemixt wird oder ob der aus einem Kraftwerk kommt, was inflexibel und behäbig produziert."

Knapp 600 Milliarden Kilowattstunden Strom wurden in Deutschland zuletzt im Jahr verbraucht, über 40 Prozent davon benötigt die Industrie, knapp 30 Prozent jeweils die privaten Haushalten und der Bereich Gewerbe, Handwerk und Dienstleistungen. Etwa zehn Prozent dieses Verbrauchs lassen sich nach übereinstimmenden Prognosen durch höhere Effizienz und neue Technologien einsparen. Doch schon der aktuelle Bedarf kann auch ohne die vom Netz genommenen Atomkraftwerke gedeckt werden. Die erneuerbaren Energien leisten ihren stetig wachsenden Beitrag dazu.

"Die Windenergie wird das große Stromvolumen liefern zu sehr günstigen Konditionen, die Fotovoltaik wird die Lastspitzen zur Mittagszeit abdecken, die Bioenergie wird die Schwankungen der anderen beiden ausgleichen und Geothermie und Wasserkraft sind sozusagen ein verlässliches Grundrauschen, das dann noch dazu kommt."

Dennoch könnte es im kommenden Winter Probleme mit der Energieversorgung geben. Das liegt vor allem an den Netzen. Denn Kernkraftwerke sollen nach dem Moratorium vor allem im Süden abgeschaltet bleiben, Windräder drehen sich vor allem im Norden, der Strom muss daher über lange Strecken transportiert werden. Anfang April und erneut Ende Mai hat die Bundesnetzagentur untersucht, wie sich das Moratorium auf die Sicherheit der Versorgung auswirkt.
"Es gibt ja einige, die sagen, das Licht brennt ja noch, der Strom kommt immer noch."

Doch eine solche Sorglosigkeit ist völlig fehl am Platz, sagt Prof. Matthias Kurth, der Präsident der Agentur. Eigentlich sollten über den Sommer schon Netze umgebaut und verstärkt werden, doch gerade weil die Nord-Süd-Trassen wegen des Wegfalls der süddeutschen Atomkraftwerke stark beansprucht sind, verzögern sich diese Arbeiten. Zurzeit bereitet das noch keine Probleme.

"Bereits im ersten Bericht wird jedoch deutlich, dass das Risiko auch für das Netz im Winterhalbjahr deutlich gegenüber der jetzigen Situation ansteigt. Das hängt mit folgenden Faktoren zusammen: Typischerweise gibt es im Winter eine höhere Netzbelastung, es gibt auch mehr Stromverbrauch, und ganz entscheidend: Es gibt weniger Fotovoltaik-Einspeisung, die gerade jetzt sehr stark im Netz haben."

Im Winter, so die Netzbetreiber, könnten deshalb im Süden Versorgungsengpässe entstehen und sogar Blackouts möglich sein. Sie fordern darum, dass dort eines der AKW, die nach dem Moratorium abgeschaltet bleiben, in Bereitschaft gehalten werden soll. Darüber soll die Bundesnetzagentur bis September entscheiden. Auch sie beschreibt in ihrem Bericht eine Reihe von drohenden Szenarien: Was geschieht beispielsweise an einem kalten, windstillen Wintertag, wenn um 18.00 der Verbrauch der privaten Haushalte stark ansteigt und eine der Nord-Südleitungen ausfällt?

Was bei diesen Szenarien bewusst übertrieben ist und wie dramatisch die Probleme wirklich sind, ist jedoch umstritten. Denn die Netzbetreiber pochen auf ihr Betriebsgeheimnis und lassen sich nicht in die Karten schauen - nicht einmal von der Bundesnetzagentur. Aber auch unabhängig von den befürchteten Engpässen im kommenden Winter müssen die mittlerweile veralteten Stromnetze modernisiert und für den Einsatz der erneuerbaren Energien erweitert werden - darüber sind sich fast alle Experten einig. Björn Klusmann vom Bundesverband Erneuerbare Energie:

"Wir brauchen zusätzliche Netztrassen, wir brauchen ein optimiertes Stromnetz und Verstärkungen an manchen Stellen. Und da haben die Netzbetreiber den Ausbau der erneuerbaren Energien über viele Jahre unterschätzt, vielleicht auch in Zeiten, als die Netzbetreiber von den Kraftwerksbetreiber noch nicht wirklich getrennt waren, haben sie es auch mutwillig unterschätzt, damit da ein Flaschenhals entsteht, der nicht hätte entstehen müssen."

Andree Böhling, für Energiepolitik bei Greenpeace zuständig, fordert deshalb vor allem eine Offenlegung aller Daten durch die Netzbetreiber. Außerdem können auch ohne den Neubau von Trassen effektivere Hochtemperaturleitungen an den bereits vorhandenen Strommasten die Kapazität der Trassen verdoppeln.

"Von daher ist hier noch sehr viel Spielraum für einen geringeren Netzausbau und zudem hängt es natürlich auch ab vom Ausbau der erneuerbaren Energien im Süden der Republik. Wenn wir mehr Wind und erneuerbare Energien auch im Süden haben, müssen wir natürlich weniger Strom vom Norden in den Süden transportieren und können somit den Netzausbaubedarf auch wieder reduzieren."

Diese Debatten betreffen den Netzausbau für die Zukunft. An den Szenarien der Bundesnetzagentur für den kommenden Winter ändern sie nichts. Aber ist deshalb kurzfristig der Industriestandort Deutschland in Gefahr? Nein, im Gegenteil, einzelne wenige Großunternehmen können, so Andree Böhling, sogar einen Beitrag dazu leisten, dass Engpässe vermieden werden. Denn das Hauptrisiko droht nur in wenigen Stunden, in denen auch private Verbraucher, Büros und Geschäfte viel Licht und Wärme benötigen.

"Wenn in diesen Zeiten, für einige wenige Stunden, bestimmte Großunternehmen, Großverbraucher, ihren Bedarf etwas drosseln, was durchaus möglich erscheint, dafür dann auch eine Kompensation bekommen, dann muss man eben bei den Reservekapazitäten nicht große Kapazitäten aufbauen, die das ganze Jahr vorgehalten werden müssen, sondern kann das gesamte System auf eine geringere Last ausrichten. Und das ist wirtschaftlicher, günstiger und auch sicherer."

Für welche Unternehmen so etwas in Frage kommen könnte und welche Anreize dafür geschaffen werden müssen - darüber wird auf verschiedenen Ebenen bereits debattiert. Andree Böhling nennt als Beispiel den Kupferhersteller Trimet, der in Gesprächen mit den Grünen deutliches Interesse an solchen Möglichkeiten geäußert hat. Denn auch über den kommenden Winter hinaus wird die Industrie nicht darum herumkommen: Auch sie muss ihren Beitrag zum Gelingen der Energiewende leisten.

Der Pharmakonzern Pfizer zählt zu den Vorreitern bei der Nutzung von regenerativen Energien. Das Werk im südbadischen Freiburg beispielsweise deckt mehr als 93 Prozent seines Energiebedarfs aus regenerativen Quellen. Photovoltaik, Geothermie, Wasserkraft und Biomasse.

"Die komplette Wärmeversorgung am Standort wurde 2009 von Öl
und Gas auf Holzpellets umgestellt."

Im Kesselhaus steht der ganze Stolz von Michael Becker. Er ist technischer Leiter bei Pfizer. Eine Holzpellet-Anlage. Brenner und Kessel ziehen sich über drei Stockwerke in die Höhe. Nach Angaben des Unternehmens ist es die größte Anlage dieser Art in Europa. Mit der Dimension des Projekts beschritt Pfizer Neuland.

"Die meisten Technologien sind sogenannte Start-Up-Technologien. Die sind im kleinen Umfang meistens gut erforscht. Aber, im industriellen, da fehlt es dann meistens."

Pro Jahr werden 5000 Tonnen der aus Sägespänen gepressten Pellets verbrannt. Wie in einem Teekessel wird Wasser erhitzt, erklärt Becker, es entsteht heißer Dampf, der in den Produktionshallen für konstante Luftfeuchtigkeit und stabile Temperaturen sorgt. Dabei werden Kosten und Kohlendioxid-Ausstoß reduziert.

"Die Anlage hat 5500 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart. Und innerhalb von zwei Jahren wurde die Investition, die wir getätigt haben, durch die ökonomischen Vorteile von den Holzpellets wieder absorbiert, sodass wir jetzt schon im positiven Betrieb sind in 2011."

Einer Investition von 1,2 Millionen Euro stehen Einsparungen von 500.000 Euro jährlich an Heizkosten gegenüber, rechnet Becker vor. Im Freiburger Pfizer Werk werden jedes Jahr über acht Milliarden Tabletten produziert und verpackt. Die Herstellung von Arzneimitteln ist energieintensiv und die Bedingungen sensibel- in den vollklimatisierten Hallen muss die Temperatur konstant 21 Grad Celsius betragen. Der Energiebedarf ist enorm und die Kosten explodierten. Für die Werkleitung Grund genug, seit Mitte der 1990er Jahren schrittweise auf erneuerbare Energien umzustellen. Der Bürokomplex - ein vor gut 50 Jahren erbautes Gebäude, das energetisch saniert wurde - beispielsweise wird mit Erdwärme geheizt.

"Weil wir gemerkt haben, dass die Thematik Erneuerbare Energien nicht nur einen ökologischen positiven Aspekt hat, sondern auch einen ökonomischen. Wir konnten in den letzten fünf Jahren trotz steigender Energiepreise unsere Energiekosten kontinuierlich senken am Standort bis zu 30 Prozent durch Einsatz Erneuerbarer Energien."

Die Einsparpotenziale im Werk in der ökologischen Vorzeigestadt Freiburg beeindruckten auch in der Konzernzentrale im fernen New York. Mittlerweile setzt Pfizer weltweit auf die konsequente Umsetzung einer grünen Strategie, um Umwelt und Ressourcen zu schonen. In Belgien experimentiert das Pharmaunternehmen mit Windkraft; im Schwesterwerk in Singapur wurde Beckers jüngste technische Errungenschaft entwickelt: Eine Kältemaschine, die der technische Leiter im Gebäude neben dem Kesselhaus präsentiert.

"Dieser Kühler arbeitet mit einer Flüssigkeit, die aufgewärmt wird, und beim Abkühlen entzieht sie der Umgebung Energie, das heißt erzeugt Kälte. Somit können wir in Zukunft den Pellets-Kessel im Sommer durchfahren lassen und nutzen die Wärme hier um Kälte zu erzeugen."

Becker ist ständig auf der Suche nach neuen innovativen Ideen, um den Stromverbrauch am Standort Freiburg weiter zu reduzieren. Denn einzig den Strom bezieht Pfizer noch extern - vom städtischen Energieversorger Badenovia. Noch, denn längst denkt der technische Leiter über alternative Konzepte nach, um immer mehr Eigenständigkeit zu erreichen.

"Wir haben gerade eine Studie mit dem Solarinfo-Center hier in Freiburg am laufen um zu schauen, wie kann man den Kreis der Wertschöpfung verbessern. Ich schaue jetzt nur auf den Pellets Kessel. Und dann habe ich zum Beispiel Überschüsse an Dampf - dann kann ich auch Strom erzeugen über eine Dampfturbine. Und wenn sie diesen Wertschöpfungskreis so groß wie möglich machen, dann rechnen sich auch die ganzen Systeme. Und dann wäre man unter Umständen auch energie-autark."

Die Energiewende fürchtet man bei Pfizer nicht. Im Gegenteil. In Kooperation mit der Universität Freiburg und der Fachhochschule Offenburg arbeitet der Pharmakonzern daran, den Einsatz regenerativer Energien zu optimieren. Und auch die von einem grünen Oberbürgermeister regierte Stadt Freiburg zeigt sich dem Unternehmen gegenüber offen, etwa wenn es um Baugenehmigungen geht.

"Wir sind mit fast 93 Prozent erneuerbaren Energien nun an einem Punkt angekommen, wenn das jedes Unternehmen in Deutschland schaffen würde, würden wir uns nicht mehr über Themen unterhalten wie Atomausstieg und andere Sachen. Erneuerbare Energien können Unternehmen wirklich supporten und
unterstützen, das habe wir versucht hier zu zeigen."

Beim Pharmakonzern Pfizer setzt man bewusst auf Erneuerbare Energien. Der Umwelt zuliebe, aber durchaus auch, weil sich mit dem Einsatz von Biomasse, Sonne, Wasserkraft oder Erdwärme Kosten reduzieren lassen. Sein Wissen gibt der Technische Leiter gerne an seine Kollegen in anderen deutschen Unternehmen weiter.

"Wir haben hier fast täglich Besucher und versuchen auf dem Weg, einen grünen Schritt in die richtige Richtung zu unterstützen, so dass die Industrie sieht, grün ist nicht contra Ökonomie sondern pro Ökonomie." .

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