Kohleausstieg

Kohleausstieg in Kiel: Küstenkraftwerk setzt neue Maßstäbe mit Gas

Stadtwerke Kiel AG

Der Bau des Küstenkraftwerks schreitet voran: Kiels intelligente Energie-Lösung soll ab Frühjahr 2019 in Betrieb gehen und wird dann 70 bis 80 Prozent weniger CO2 ausstoßen als das Kohlekraftwerk (hinten im Bild).

Das Küstenkraftwerk K.I.E.L. befindet sich aktuell im Bau und soll nach Inbetriebnahme mit 20 hocheffizienten Gasmotoren Strom und Wärme erzeugen. Damit wird das rund 290 Mio. Euro teure Kraftwerk nicht nur die Versorgung der schleswig-holsteinischen Landeshauptstadt mit Fernwärme sichern, sondern auch zu einer signifikanten CO2-Einsparung beitragen.

Nach seiner Fertigstellung wird das neue Gasmotorenheizkraftwerk das seit 1970 in Betrieb befindliche Kohlekraftwerk auf dem Kieler Ostufer ersetzen.

von: Dr. Jörg Teupen, Stadtwerke Kiel AG

Die Stadtwerke Kiel AG will die Region Kiel sicher und so preiswert wie möglich mit Energie und Wärme versorgen. Dabei nimmt das Unternehmen seine ökologische Verantwortung sehr ernst und setzt auf Nachhaltigkeit bei der Energieerzeugung. Damit trägt es einen Teil dazu bei, den Klima- und Umweltschutz zu fördern und endliche Ressourcen zu schonen. Die zentrale Aufgabe in den vergangenen Jahren war es, eine Nachfolgeanlage für das stillzulegende Steinkohlekraftwerk zu finden. Hierfür wurden seit dem Jahr 2007 zahlreiche Varianten geprüft: So wurden neben einem Kohlekraftwerk mit 800 Megawatt (MW) Leistung und einem 400 MW-Gas- und Dampf-Turbinenkraftwerk (GuD-Kraftwerk) verschiedene weitere Varianten untersucht. Anfang 2013 hatte sich die Stadtwerke Kiel AG für ein modulares und flexibles Gasmotorenheizkraftwerk entschieden, das sich in Verbindung mit einem Wärmespeicher und Elektrodenkessel optimal in die Erzeugungslandschaft der Region integriert.

Das Küstenkraftwerk K.I.E.L. – Kiels intelligente Energie-Lösung

Das neue Gasmotorenheizkraftwerk sichert nicht nur die Fernwärmeversorgung in Kiel, sondern leistet auch einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und zum Umweltschutz. Das europaweit einzigartige Projekt setzt darüber hinaus neue Maßstäbe in Sachen Flexibilität, Effizienz und ökologischer Nachhaltigkeit. Durch das modulare Erzeugungskonzept kann das Küstenkraftwerk dabei höchst flexibel auf alle Anforderungen des Energiemarkts reagieren: Die 20 Gasmotoren sind in weniger als fünf Minuten auf Volllast; jeder einzelne Motor ist individuell regelbar und für mehrere Starts pro Tag ausgelegt. Dies ermöglicht es, jederzeit flexibel auf wechselnde Bedarfe zu reagieren.

Mithilfe der Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt das Küstenkraftwerk gleichzeitig Strom und Wärme – ein hoher Wirkungsgrad, 45 Prozent thermisch und 45 Prozent elektrisch, sowie eine effiziente Primärenergienutzung von insgesamt über 90 Prozent sind das Ergebnis. Aufgrund dieses hohen Wirkungsgrades sowie des Wechsels von Steinkohle auf den Energieträger Erdgas wird das neue Kraftwerk 70 bis 80 Prozent weniger CO2 ausstoßen als sein Vorgänger.
 


Innovatives und flexibles Erzeugungskonzept

In Zeiten, in denen Strom an der Börse profitabel verkauft werden kann, jedoch kein Bedarf im Fernwärmenetz besteht, wird die im Küstenkraftwerk parallel erzeugte Wärme im 60 Meter hohen Wärmespeicher zwischengelagert. Darüber hinaus unterstützt der Speicher den Einsatz des Elektrodenkessels: Vergleichbar mit einem „Durchlauferhitzer“ erzeugt der E-Kessel aus Strom heißes Wasser für die Wärmeversorgung – z. B. dann, wenn es im Stromnetz zu einem Überangebot durch große Mengen an Windenergie kommt. Hierfür stehen 35 MW Leistung zur Verfügung. Der Elektrodenkessel nimmt auch am Regelenergiemarkt teil und trägt so zur Stromnetzstabilität bei. Über den Regelenergiemarkt gleicht der Übertragungsnetzbetreiber Differenzen zwischen erzeugtem und verbrauchtem Strom aus.

Im Zusammenspiel mit dem Wärmespeicher kann auch bei geringer Wärmeabnahme das im E-Kessel erzeugte heiße Wasser zwischengelagert werden. Der Wärmespeicher fasst 42.000 m3 Wasser, wobei 30.000 m3 das Nutzvolumen darstellen. Die restlichen 12.000 m3 drücken auf das 115 °C heiße Wasser, damit es – wie in einem Schnellkochtopf – nicht verdampft. Auf diese Weise können mehr als 1.500 Megawattstunden (MWh) Wärme zwischengelagert werden – eine Menge, mit der die Versorgung der über 73.500 Fernwärmekunden bis zu acht Stunden zuverlässig gewährleistet ist.
 


Das Küstenkraftwerk: ausgezeichnet

Bereits während der Planungsphase hat die Stadtwerke Kiel AG für das technische Konzept des Kraftwerks zwei Innovationspreise erhalten. Im vergangenen Jahr das „Top 100“-Siegel für eines der innovativsten Unternehmen des deutschen Mittelstandes – eine Auszeichnung für die ganzheitliche Planung und das technische Konzept des Küstenkraftwerks. Zudem ist der Energieversorger im Sommer 2017 mit dem „COGEN Europe 2016 Recognition Award“ für Marktentwicklung gewürdigt worden. Die Beachtung, die das Gasmotorenheizkraftwerk auch international in diesem Zusammenhang erfahren hat, beweist, dass die Stadtwerke Kiel AG mit der ganzheitlichen Planung und dem technischen Konzept den richtigen Kurs gewählt hat.

Über den Autor:
Dr. Jörg Teupen ist Vorstand Technik und Personal bei den Stadtwerken Kiel.

Kontakt:
Stadtwerke Kiel AG
Uhlenkrog 32
24113 Kiel

Tel.: 0431 594-2482

E-Mail: joerg.teupenstadtwerke-kielde
Internet: www.stadtwerke-kiel.de