Kraftwerkstechnik 10.06.2011, 19:53 Uhr

Gas- und Dampfturbinenkraftwerk Irsching bietet bisher unerreichte Effizienz

Mit dem Gas- und Dampfturbinenkraftwerk Irsching 4 erreicht Siemens einen Wirkungsgrad von 60,75 % bei einer elektrischen Nettoleistung der Anlage von 578 MW. Solch effiziente, schnell reagierende Großkraftwerke seien gerade in Zeiten, in denen immer mehr Windkraft- und Solaranlagen den Anteil fluktuierender Einspeisung ins Stromnetz stetig erhöhen, entscheidend für die Stabilität im Stromnetz, so der Münchner Konzern.

Nach rund zehn Jahren Entwicklungszeit konnte Siemens, zertifiziert vom TÜV Süd, einen neuen Weltrekord im Bereich der Gas- und Dampfturbinen (GuD) aufstellen: Das von E.on betriebene Kraftwerk Irsching 4 (nahe Ingolstadt gelegen) erzielte bei einer elektrischen Nettoleistung von 578 MW einen Wirkungsgrad von 60,75 %. Erstmals konnte im GuD-Betrieb die Effizienzschwelle von 60 % überschritten worden. „Damit schreiben wir nichts weniger als Technikgeschichte“, verkündete stolz Michael Süß, CEO des Siemens-Sektors Energy.

Diese neue Generation von GuD-Kraftwerken verbrauche ein Drittel weniger Erdgas pro erzeugte Kilowattstunde als der Durchschnitt aller derzeit weltweit installierten GuD-Anlagen, unterstrich Süß. Basis ist die vollständig luftgekühlte Gasturbine SGT5–8000H. Sie ist für 400 MW im reinen Gasturbinenbetrieb und für 600 MW im GuD-Betrieb ausgelegt. Rund zehn Jahre Entwicklungszeit stecken in der Anlage. Über 500 Mio. € hat Siemens in Entwicklung, Bau und Betrieb der Prototypanlage in Irsching investiert.

Um die Entwicklungsziele des Gas- und Dampfturbinenkraftwerks der H-Klasse Irsching 4 zu erreichen – ein höherer Wirkungsgrad bei größtmöglicher Betriebsflexibilität –, kam es neben der Neuentwicklung der Gasturbine SGT5–8000H besonders auch auf die Weiterentwicklung des gesamten Antriebsstrangs und einer Optimierung des Wasser-Dampf-Kreislaufs im Sinne einer vollintegrierten Gesamtlösung an, betonte Willibald Fischer, Program Director 8000H der Fossil Power Generation Division von Siemens Energy. „Insgesamt konnte durch das optimale Zusammenspiel der Einzelkomponenten eine noch weiter verbesserte Betriebsflexibilität erreicht werden.“

Irsching 4 basiert auf einem Einwellenkonzept, das sich bei Siemens in der hauseigenen Gasturbinengeneration der F-Klasse etabliert hat. Zusätzlich seien nun Maßnahmen zur Effizienzsteigerung und Flexibilisierung umgesetzt worden: Gasturbine mit hydraulischer Spaltoptimierung (HCO) und luftgekühltem Hochtemperatur-Verbrennungssystem, Benson-Abhitzedampferzeuger mit hochtemperaturbeständigen Werkstoffen, ausgelegt für 600 °C Dampftemperatur bei 170 bar.

Stellenangebote im Bereich Energie & Umwelt

Energie & Umwelt Jobs
Iqony Solutions GmbH-Firmenlogo
Projektleiter:in Energietechnik (m/w/d) - FTE 1 Iqony Solutions GmbH
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
Cluster Lead Betrieb Stromnetz (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
3U ENERGY PE GmbH-Firmenlogo
Projektleiter Windenergie (Junior oder Senior) (m/w/d) 3U ENERGY PE GmbH
Marburg Zum Job 
ONTRAS Gastransport GmbH-Firmenlogo
Projektmanager für Wasserstoff (m/w/d) ONTRAS Gastransport GmbH
Leipzig Zum Job 
Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW-Firmenlogo
Ingenieurin / Ingenieur (w/m/d) Versorgungstechnik TGA Bundesbau Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW
Duisburg Zum Job 
VIVAVIS AG-Firmenlogo
Sales Manager (m/w/d) Metering VIVAVIS AG
Ettlingen / Homeoffice Zum Job 
VIVAVIS AG-Firmenlogo
Sales Manager (m/w/d) im Bereich der Energie- und Wasserversorgung VIVAVIS AG
Vertriebsregion Mitte (Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland) Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Projektsteuerer*in (m/w/d) für Projekte in Energie, Anlagenbau und prozesstechnischer Industrie THOST Projektmanagement GmbH
verschiedene Standorte Zum Job 
BIONORICA SE-Firmenlogo
Projektingenieur Gebäudetechnik / TGA (m/w/d) BIONORICA SE
Neumarkt Zum Job 
VTG GmbH Ingenieurbüro-Firmenlogo
Projektleitung Spezialtiefbau und Rohrvortrieb (m/w/d) VTG GmbH Ingenieurbüro
Haar bei München Zum Job 
VTG GmbH Ingenieurbüro-Firmenlogo
Projektleitung Kanalbau / Wasserwirtschaft (m/w/d) VTG GmbH Ingenieurbüro
Haar bei München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes, Niederlassung Südbayern-Firmenlogo
Sachbearbeiter Wassertechnik - Gewässerschutzbeauftragter (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes, Niederlassung Südbayern
Kempten Zum Job 
ILF CONSULTING ENGINEERS GERMANY GMBH-Firmenlogo
Lead Ingenieur für Thermische Systeme (m/w/d) ILF CONSULTING ENGINEERS GERMANY GMBH
München Zum Job 
Netzgesellschaft Potsdam GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) für Automatisierung und Netzführung Netzgesellschaft Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Stationsplanung (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
(Junior) Ingenieur Betriebsmitteltechnik (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG-Firmenlogo
Ingenieur als Betriebsleiter für die Wassergewinnung (w/m/d) Infraserv GmbH & Co. Höchst KG
Frankfurt am Main Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für Straßenplanung und -entwurf / Immissionsschutz (m/w/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Regensburg Zum Job 
Hochschule Reutlingen-Firmenlogo
W2-Professur Ingenieurwissenschaften, insb. Nachhaltigkeit technischer Systeme (m/w/x) Hochschule Reutlingen
Reutlingen Zum Job 
Würmtal Zweckverband-Firmenlogo
Technische Leitung (m/w/d) der Wasserversorgung Würmtal Zweckverband
Planegg Zum Job 

Die Dampfturbine SST5–5000 arbeitet im Hochdruckteil ebenfalls bei 170 bar und 600 °C und der Generator SGen5–3000W verfügt über eine wassergekühlte Statorwicklung und wasserstoffgekühlte Rotorwicklung. „Zur Umsetzung der Wirkungsgrad-anforderungen haben wir die Prozessparameter des Wasser-Dampf-Kreislaufes entsprechend angehoben und dafür auch weiterentwickelte Materialien eingesetzt“, so Balling.

„Irsching 4 ist die erste 8000H (neue Siemens Gasturbinengeneration, Anm. d. Red.), die im kommerziellen Betrieb läuft“, erklärte Süß. „Es freut mich aber auch, dass wir nun die Markteinführung dieses Turbinentyps neben Europa auch noch auf zwei weiteren Kontinenten und im 60-Hz-Markt geschafft haben: Sechs Turbinen werden in die USA geliefert und eine Gesamtanlage geht nach Korea. Weitere Projekte sind in Verhandlung.“

Süß erkennt derzeit noch keinen Einfluss auf die Nachfrage durch die Ereignisse im japanischen Fukushima und die dadurch ausgelöste aktuelle Diskussion um die Zukunft der Kernenergie. Markttreiber für effiziente und gleichzeitig flexible Gaskraftwerke sei vielmehr der Erfolg der erneuerbaren Energien. So steige der Anteil fluktuierender Einspeisung ins Stromnetz aus Wind und Sonne stetig. Zum Beispiel lieferten in Bayern die installierten Photovoltaikanlagen an sonnigen Tagen schon über 50 % des benötigten Stroms. „Daher sind ausgleichende, schnell reagierende Kraftwerke für die Stabilität im Stromnetz immer entscheidender.“

Genau dafür sei die Anlage ausgelegt, betonte Süß. „In weniger als 30 min ist sie auf Volllast, genauso wie sie in weniger als 30 min wieder heruntergefahren ist. Zwischen der Mindestlast von 100 MW und der Grundlast von 578 MW wechselt die Maschine mit 35 MW/min.“

„Irsching 4 ist ein wichtiger Baustein für eine versorgungssichere Stromerzeugung“, meint Klaus Hammer, Leiter GuD-Kraftwerke bei dem Betreiber E.on. „Der Aspekt Versorgungssicherheit wird vor dem Hintergrund des diskutierten schnelleren Ausstiegs aus der Kernenergie für Deutschland immer konkreter. Das Kernkraftwerkmoratorium zeigt, dass Großkraftwerke wie Irsching 4 notwendig sind, um das Übertragungsnetz zu stabilisieren und damit die Versorgungssicherheit aufgrund wesentlich veränderter Lastflüsse insbesondere in Süddeutschland zu gewährleisten.“

„Wenn entgegen der Wetterprognose der Wind aufhört zu wehen und die Sonne aufhört zu scheinen, dann brauchen wir Ersatzkapazität, schnell und unkompliziert. Anlagen wie Irsching 4 sind die ideale Ergänzung zu den wetterabhängigen Erneuerbaren“, so Hammer. Das Kraftwerk selbst leiste zudem auch einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Durch Einsatz von Erdgas und die hohe Effizienz emittiere die Anlage nur etwas mehr als 330 g CO2 pro kWh – also etwa ein Drittel dessen, was Braunkohlekraftwerke emittieren. ROBERT DONNERBAUER

Ein Beitrag von:

  • Robert Donnerbauer

    Freier Journalist und Fotograf. Themengebiete: Energie (Gebäude, Industrie, Verkehr), Heiztechnik, Brennstoffzellen, Kraft-Wärme-Kopplung,  Verkehr (alternative Antriebe, Nutzfahrzeuge).

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.