Energieeffizienz

Effizient und flexibel – das Heizkraftwerk Niehl 3 in Köln

RheinEnergie AG

Hochmoderne, energieeffiziente und klimaschonende Energieversorgung für Köln: der Kraftwerksstandort Köln-Niehl mit der hochmodernen Gas-und-Dampfturbinenanlage Niehl 3

Befeuert mit dem Energieträger Erdgas und ein Meilenstein für die Energiewende: Das ist das Gas-und-Dampfturbinen-Heizkraftwerk Niehl 3 in Köln. Ende April 2016 ging es als eines der effizientesten und flexibelsten Heizkraftwerke weltweit ans Netz.

Rund 350 Mio. Euro hat die RheinEnergie AG in den Bau investiert – die größte Einzelinvestition in der 140-jährigen Unternehmensgeschichte.

von: Dr. Karsten Klemp, RheinEnergie AG (Köln)

Niehl 3 ist als integraler Bestandteil der Energiewende gebaut worden: für die nächsten Jahrzehnte, in denen solche Hightech-Kraftwerke auf der Basis von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) benötigt werden, um eine ununterbrochene und störungsfreie Versorgung mit Energie sicherzustellen. Diese Versorgung im laufenden Betrieb in Richtung Nachhaltigkeit radikal umzubauen, stellt eine große Herausforderung dar. Der Umbau funktioniert nur mit Anlagen wie Niehl 3: Sie kombiniert die hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplungstechnologie mit einem Höchstmaß an Anlagenflexibilität. Damit dient diese Anlage einerseits der CO2-armen Strom- und Wärmeversorgung in Köln und ergänzt andererseits in idealer Weise die Energiegewinnung aus erneuerbaren Energiequellen – z. B. durch den Ausgleich der mit ihnen verbundenen dargebotsabhängigen volatilen Stromerzeugung.

Konventionell und klimaschonend

In Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt Niehl 3 bis zu 450 Megawatt (MW) Strom für etwa eine Million Haushalte und 265 MW Fernwärme für rund 30.000 Haushalte. Bei der Energiewende geht es nicht nur um eine nachhaltige Stromversorgung, sondern genauso um eine umweltschonende Versorgung mit Wärme. In Ballungsräumen ist Fernwärme eines der effektivsten Mittel für den Klimaschutz – vor allem in Großstädten wie Köln, in denen es viele ältere Bestandsbauten gibt, die nur bedingt für den Einsatz von Solaranlagen oder Erdwärme geeignet sind oder bei denen der Einbau dieser Systeme sehr teuer wäre.

Niehl 3 macht es möglich, die wachsenden Stadtteile im rechtsrheinischen Köln und neue Gebiete im Kölner Westen und Nordwesten mit Fernwärme zu erschließen. Das Kraftwerk ersetzt damit tausende kleine, weniger effiziente und klimaschonende Gas- und Ölheizungen. Gegenüber anderen konventionellen Techniken der Energieerzeugung fallen bei der Wärmeerzeugung aus Erdgas in Kraft-Wärme-Kopplung nur geringe Schadstoffmengen an, insbesondere der CO2-Ausstoß und die NOx-Emissionen sinken auf ein Minimum. Für Köln ist die Fernwärme damit die nachhaltigste Möglichkeit zur Wärmeversorgung.

Versorgungssicherheit in Zeiten der Energiewende

Mit Niehl 3 hat die RheinEnergie AG einen wichtigen Schritt für den Klimaschutz in Köln getan; auch aufgrund des außergewöhnlich hohen Wirkungsgrades der Anlage: Bis zu 88 Prozent des eingesetzten Brennstoffs wandelt das Kraftwerk in nutzbare Energie um, der elektrische Netto-Wirkungsgrad beträgt mehr als 60 Prozent. Damit gehört die KWK-Anlage Niehl 3 weltweit zu den effektivsten und entsprechend klimaschonend arbeitenden konventionellen Kraftwerken.

Aber nicht das letzte Quäntchen Wirkungsgrad, sondern vielmehr die Flexibilität der Anlage ist in Zeiten der Energiewende entscheidend: In nur zehn Minuten kann Niehl 3 seine Leistung um 300 MW steigern, in einer Stunde ist aus dem Stillstand die volle Leistungsfähigkeit erreicht. Der dauerhaft fahrbare Lastbereich des Gasturbosatzes liegt zwischen 20 und 100 Prozent, und das unter Einhaltung aller Emissionsgrenzwerte.

Es gibt in Deutschland derzeit kein zweites Kraftwerk dieser Klasse, das so flexibel betrieben werden kann und in niedrigen wie in hohen Leistungsbereichen so extrem schnell regelbar ist. Insbesondere diese flexible Laststeuerung ist es, die die Anlage so bedeutend für die Energiewende macht: Niehl 3 kann sich den Schwankungen bei der Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen anpassen und diese so ausgleichen. Das Ergebnis: ein stabiles Netz, im Sommer wie im Winter.

Virtuelles Kraftwerk

Mit seiner hohen Flexibilität ist Niehl 3 darüber hinaus ein entscheidender Baustein des virtuellen Kraftwerks der RheinEnergie geworden. Zusammen mit ihrem Schwesterkraftwerk Niehl 2 und zwei ähnlich modernen Partneranlagen in Düsseldorf liefert Niehl 3 netzstabilisierende Regelenergie für die Übertragungsnetzbetreiber. Insgesamt sind aktuell rund 250 Anlagen im virtuellen Kraftwerk zusammengeschlossen. Niehl 3 steht dort im Verbund mit dezentralen Blockheizkraftwerken, Windrädern, Fotovoltaikanlagen und mit stromeinspeisenden Haushalten und Betrieben – was seine Rolle als Rückgrat der Energiewende noch einmal verdeutlicht.

Mit dem Gas-und-Dampfturbinen-Heizkraftwerk Niehl 3 hat die RheinEnergie eine moderne, klimaschonende Energieinfrastruktur für Köln geschaffen, die zunehmend ausgebaut wird. Zugleich ist die hochmoderne Anlage Teil des nationalen Umbaus des Energieversorgungssystems. Die RheinEnergie AG ist überzeugt davon, dass das lokale Handeln, ausgerichtet auf ein übergeordnetes Ziel hin, auch global betrachtet einen spürbaren Effekt hat.
 

Über den Autor:
Dr. Karsten Klemp ist Leiter Kraftwerke der RheinEnergie AG.

Kontakt:
Dr. Karsten Klemp
RheinEnergie AG
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