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Ausgewählte Ausgabe: 6-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Flexibilität ist alles

KRAFTWERKE | An der Kieler Förde läuft mit dem Bau eines neuen 190-MW-Gasmotorenheizkraftwerks, dem Küstenkraftwerk K.I.E.L., ein Projekt, das für die Energiewende wegweisend sein soll. Der Generalunternehmer Kraftanlagen München GmbH (KAM) setzt gemeinsam mit der Gasmotorensparte der General Electric Deutschland Holding GmbH, Frankfurt am Main, für die Stadtwerke Kiel AG (SWK) ein Kraftwerkskonzept um, das bei Flexibilität, Nutzungsgrad und ökologischer Nachhaltigkeit neue Branchenmaßstäbe setzen soll.


In Kiel entsteht Europas modernstes Gasmotorenheizkraftwerk: das Küstenkraftwerk K.I.E.L.

In Kiel entsteht Europas modernstes Gasmotorenheizkraftwerk: das Küstenkraftwerk K.I.E.L.

Die Herausforderungen bei dem Kieler Projekt stehen stellvertretend für viele Kraftwerksstandorte in Europa und besonders in Deutschland. Durch die wachsende Nutzung von Wind- und Sonnenenergie ist der Anteil der CO2-freien Stromerzeugung in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen. Wegen ihrer Abhängigkeit vom Wetter eignen sich Windkraft- und Solaranlagen jedoch nicht für eine kontinuierliche Stromproduktion. Sie unterliegen starken Schwankungen – im Fall der Küstenstadt Kiel zwischen Sturm und Flaute. So kann zeitweise ein hoher Anteil des Strombedarfs mit Ökostrom gedeckt werden, zu anderen Zeiten steht dieser jedoch kaum zur Verfügung. Da sich elektrische Energie bislang nur in geringen Mengen speichern lässt, müssen schnell regelbare Kraftwerke für einen Ausgleich der Schwankungen sorgen.
Um die geforderte hohe Betriebsflexibilität zu erreichen, setzen die Verantwortlichen in Kiel auf ein modulares Kraftwerkskonzept mit 20 Gasmotoren. Zur Gesamtanlage, die als Ersatz für das über 45 Jahre alte Gemeinschaftskraftwerk Strom und Wärme für Kiel produzieren wird, gehören ein Wärmespeicher sowie ein Elektrodenkessel zur Umwandlung von Überschussstrom in Wärme. Die Anlage arbeitet zudem mit weiteren dezentralen Heizwerken zusammen.

Innovatives Kraftwerkskonzept

Das Kieler Kraftwerk hat in Europa Modellcharakter. Es soll Antworten auf die aktuellen Fragen der Energieversorgung liefern. Die Schlüsselfaktoren sind Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), schnelle Regelbarkeit und gleichbleibend hohe Wirkungsgrade im Einsatz von 5 bis 100 % der Nennleistung. Das Kraftwerk wird in der Lage sein, innerhalb kurzer Zeit mit ganzer Kraft einzuspringen. Möglich machen werden das 20 schnellstartfähige Jenbacher J920 FleXtra Gasmotoren, die in fünf Minuten auf 190 MW Leistung gehen können. Im Vergleich dazu benötigt die alte, mit Kohle befeuerte Anlage mindestens vier Stunden zum Hochfahren. Das Küstenkraftwerk soll damit nicht nur Netzschwankungen ausgleichen, sondern auch Strom zur Vermarktung auf dem Regelenergiemarkt liefern. Im Fall einer Stromüberdeckung im Netz wird es überschüssige elektrische Energie über einen 35-MW-Elektrodenkessel, in dem Wasser erhitzt und anschließend in einem Wärmespeicher gelagert wird, speichern können. Diese Power-to-Heat-Technologie ist in Zeiten schwankender Stromerzeugung und noch fehlender Stromspeicher eine flexible Lösung.
Das neue Kraftwerk erzeugt nach Fertigstellung bis zu 192 MW Fernwärme. Diese wird entweder direkt in das Netz der Stadt eingespeist oder in einem 60 m hohen Speicher mit einem Nutzvolumen von 30 000 m3 eingelagert, um bei Bedarf zur Verfügung zu stehen. Selbst wenn die Motoren wegen eines niedrigen Strombedarfs still stehen und somit auch keine Wärme produzieren, kann dann Wärme aus dem Speicher in das Fernwärmenetz eingespeist werden.

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Autoren

Dr. Karsten Werth

Marketing und Kommunikation, Kraftanlagen München GmbH
www.kraftanlagen.com

 Gerrit Koll

Leiter Energie- und Kraftwerkstechnik, Kraftanlagen München GmbH
www.kraftanlagen.com

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