Kraftwerke: konventionelle und erneuerbare Energieträger – Teil 1 von 3

Andreas Demmig

Hier habe ich für Sie zusammengestellt, was das Umweltbundesamt zu Kraftwerken schreibt. Eins vorweg: Fachlich erscheint mir das in Ordnung – die Betonung von Energiewende und CO2 -Emissionen ist natürlich ein anderes Thema. So findet man auf diesen Seiten nicht den Vergleich der gelieferten Energiemenge, sondern nur die NENNLEISTUNGEN.  Fast alle Texte sind der Webseite des UBA entnommen, wenn auch gekürzt.

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Kraftwerke auf Basis konventioneller Energieträger

Der deutsche Kraftwerkspark beruhte vor der Energiewende vor allem auf konventionellen Erzeugungsanlagen auf Grundlage eines breiten, regional diversifizierten, überwiegend fossilen Energieträgermixes (Stein- und Braunkohlen, Kernenergie, Erdgas, Mineralölprodukte, Wasserkraft etc.).

Aktueller Stand der Erzeugungsanlagen (Stand 15. November 2021) – in NENNLEISTUNG

  98.693 GW Dargebotsunabhängige Erzeugungskapazitäten4

134.023 GW Erneuerbare Energieträger [Dargebotsabhängige Erzeugungsanlagen –  gemeint Wind und Sonnenschein]

Fußnote 4: dargebotsunabhängige Energieträger sind alle Energieträger mit Ausnahme der erneuerbaren Energieträger wie Lauf- und Speicherwasser, Photovoltaik und Wind.

https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/Versorgungssicherheit/Erzeugungskapazitaeten/Kraftwerksliste/start.html

[Näheres hierzu im nächsten Teil]

https://www.umweltbundesamt.de/bild/kraftwerke-verbundnetze-in-deutschland – konventionelle und erneuerbare Kraftwerke

Was sofort ins Auge fällt: Die braunen (Braunkohle), grauen (Steinkohle), gelben (Erdgas), roten (Kernkraft) und blauen (Wasser) Kreise dominieren [Einschub Demmig]

Kernkraftwerke: Deutschland hat 2011 den schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie bis spätestens 2022 beschlossen. Kernkraftwerke produzieren Grundlaststrom und sind nur geringfügig kurzfristig regelbar.

Braunkohlenkraftwerke

Im Januar 2020 ..Kohleausstiegsgesetzes … für die Braunkohlestromerzeugung zwischen Bund, Ländern und beteiligten Unternehmen erarbeitet, welcher umfangreiche Entschädigungsregelungen für die Unternehmen und Förderung für die betroffenen Regionen enthält. [hierzu im nächsten Teil mehr]

Die Leistung von Braunkohlenkraftwerken als typische Grundlastkraftwerke lässt sich nur schlecht kurzfristig regeln.

Steinkohlenkraftwerke

2019 wurde bereits aus ökonomischen Gründen der Abbau von Steinkohle in Deutschland eingestellt. Im Gegensatz zur Braunkohle wird der Ausstieg aus der Steinkohle zunächst bis 2023 durch einen Auktionsmechanismus geregelt, der die Entschädigungszahlungen bestimmt. [Hierzu mehr im nächsten Teil]

… Sie werden überwiegend als Mittellastkraftwerke eingesetzt.

Gaskraftwerke:

Die Strom- und Wärmeerzeugung mit Gaskraftwerken erzeugt niedrigere Treibhausgasemissionen als mit Kohlenkraftwerken und ermöglichen durch ihre hohe Regelbarkeit und hohe räumliche Verfügbarkeit eine Ergänzung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Daher werden Gaskraftwerke als Brückentechnologie gesehen und zum Teil auch weiter ausgebaut. Dennoch muss zum Erreichen der Klimaziele langfristig die gesamte Stromerzeugung dekarbonisiert werden.

Wirkungsgrad fossiler Kraftwerke

Der Brennstoffausnutzungsgrad von Kraftwerken kann durch eine gleichzeitige Nutzung von Strom und Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung, KWK) gesteigert werden. Dies kann bei Großkraftwerken zur Wärmebereitstellung in Industrie und Fernwärme, aber auch bei dezentralen kleinen Kraftwerken wie Blockheizkraftwerken lokal erfolgen.

[extra Hinweis auf Fußnote 1: nur Strom – ohne Wärmeauskopplung]

… Obwohl bei konventionellen Kraftwerken in den letzten Jahren technisch eine Steigerung der Wirkungsgrade erreicht werden konnte, werden die dadurch erzielbaren Brennstoffeinsparungen nicht ausreichen, um die erforderliche Treibhausgasreduktion im Kraftwerkssektor für die Einhaltung der Klimaschutzziele zu erreichen. Dafür ist ein weiterer Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung notwendig

Kohlendioxid-Emissionen

Folgende Aussagen können zum Kohlendioxid-Ausstoß von Großkraftwerken für die Stromerzeugung getroffen werden:

[Es fehlt: Emissionen von Kernkraftwerken]

Weitere Entwicklung

… Trotz des steigenden Anteils erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung werden allerdings weiterhin neue Kraftwerke auf Basis konventioneller Energieträger – vornehmlich Erdgas – projektiert. Dabei wird vor allem auf effiziente GuD-Prozesse gesetzt.

Um den Herausforderungen …. einen Ausbau von Speichern (z. B. Wasserkraft, elektro-chemische Speicher, thermische Speicher) sowie um den Ausbau der Strominfrastruktur (Netzausbau, Außenhandelskapazitäten) und die Nutzung flexibler Stromverbraucher.

Kraftwerke auf Basis erneuerbarer Energien

Die installierte Leistung erneuerbarer Energien hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Den stärksten Leistungszubau tragen hierbei die Windenergie an Land und See sowie die Photovoltaik bei (siehe Abb. „Entwicklung der installierten Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien“). Da die Energieträger dargebotsabhängig sind, unterscheiden sich die bei gleicher NennLeistung erzeugten Strommengen deutlich.

Gezeigt werden alle Kraftwerke (wie oben) , NENNLEISTUNG der Windkraftwerke in hellblau

Gezeigt werden alle Kraftwerke (wie oben) , NENNLEISTUNG der Photovoltaik in hellbraun

Weitere Entwicklung

… Trotz des steigenden Anteils erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung werden allerdings weiterhin neue Kraftwerke auf Basis konventioneller Energieträger – vornehmlich Erdgas – projektiert. Dabei wird vor allem auf effiziente GuD-Prozesse gesetzt.

… um einen Ausbau von Speichern (z. B. Wasserkraft, elektro-chemische Speicher, thermische Speicher) sowie um den Ausbau der Strominfrastruktur (Netzausbau, Außenhandelskapazitäten) und die Nutzung flexibler Stromverbraucher.

[geplanter Weg-Bau und Zu-Bau kommt im nächsten Teil]

 

 

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Energie, Kraftwerke in Deutschland, UBA, Umweltbundesamt

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