Kohlekraftwerke am Limit

Auch Brandenburg hat sich von der sogenannten CCS-Technik, dem Abscheiden und Verpressen des Klimagases CO2, verabschiedet. Welche Möglichkeiten haben die großen Lausitzer Kraftwerke noch, ihren Wirkungsgrad und die Verbrennungsprozesse zu verbessern?

Ein OZON-Team ist in den Kraftwerken Jänschwalde und Schwarze Pumpe dabei, als Turbinen und ein Feuerkessel überholt werden...

Manuskript:

Eine Operation am offenen Herzen in Jänschwalde, einem der größten Braunkohlekraftwerke Europas. An der mittlerweile betagten Anlage wird eine Turbine erneuert. Hochleistungsstahl soll sie widerstandsfähiger machen – es ist die heiße Phase, mitten im August.

Verschleiß ist neuerdings ein großes Thema. Das Kraftwerk gleicht den unsteten Windstrom aus. Hoch- und Runterfahren belastet das Material. Turbinen der neuesten Generation, zum Beispiel im rheinischen Neurath bei RWE, halten noch höhere Temperaturen und stärkeren Druck aus. Ergebnis: Mehr Strom, weniger CO2.

Auch Vattenfall steht vor einer riesigen Herausforderung. Wie sehen Kraftwerke der Zukunft aus? Darüber beraten derweil in der Firmen-Zentrale 200 Wissenschaftler. Chef-Ingenieur Dr. Thomas Porsche trägt Verantwortung für Vattenfalls milliardenschwere Investitionen. Jede Reparatur bietet die Chance für Verbesserungen. Ein Schwachpunkt sind die 70 Meter hohen Kesselhäuser. Denn jedes Anfachen ist ein Kraftakt – dafür wird sogar teures Öl gebraucht. Kohle wird als Staub seitlich eingeblasen. Eine brennende Wolke bis zur Decke. Die Modernisierung bietet einen seltenen Einblick. Ein Kessel ist aus. Reinigen steigert die Stromausbeute, aber der Stahl ist nicht mehr auf dem Stand der Technik.

Vattenfall denkt über einen Neubau nach. Doch es gibt ungeklärte Fragen. Etwa: Wie groß müsste ein Kraftwerk der Zukunft sein? Das Kesselhaus des Kraftwerks Schwarze Pumpe ist höher als der Kölner Dom. Der Braunkohlenstaub brennt bis zur Decke. So einen Giganten würde man heute wahrscheinlich nicht mehr bauen:

O-Ton Dr. Thomas Porsche:
Leiter Forschung und Entwicklung Vattenfall
„Die heute bestehenden Kraftwerke sind als Grundlastkraftwerke ausgelegt und dafür auch optimiert, vom Wirkungsgrad und auch von den laufenden Kosten her. Wir denken schon, dass durch die Flexibilisierung auch neue Anforderungen entstehen, aber die Kraftwerks-Ingenieure haben in den letzten 100 Jahren immer eine Antwort gefunden auf die bestehenden Fragen und wir werden auch darauf Antworten finden.“

All die Probleme liegen im Rohstoff selbst. Braunkohle ist nass, lässt sich daher kaum transportieren. Und das Wasser landet bisher im Kessel und erschwert das Verbrennen. Vattenfall verbindet daher große Hoffnungen mit den Wissenschaftlern hier im Technikum der Universität Cottbus. Sie erforschen eine neuartige Trocknung des Kohlenstaubs. Je trockener der Staub desto leichter lässt er sich anzünden. Sie experimentieren mit heißem Prozess-Dampf, um das Wasser herauszuholen. Kohlen-Staub, flexibel wie Erdgas, das würde auch den Wirkungsgrad steigern. Die große Hoffnung: Mit Trockenbraunkohle lassen sich Kessel schneller anfachen und bei Flaute hochfahren, um schwankenden Windstrom auszugleichen.

O-Ton Dr. Thomas Porsche:
Leiter Forschung und Entwicklung Vattenfall
„Wir können eine Mindestlast von 50 Prozent fahren und wenn wir Trockenbraunkohle einsetzen, können wir die Teillast auf 30 oder sogar 20 Prozent besenken.“

Erdgas ist natürlich besser handhabbar. Die modernsten Gas-Turbinen der Welt baut Siemens derzeit in Berlin-Moabit. Es wird Luft in eine Brennkammer geblasen und mit Gas gemischt. Nach dem Zünden strömen die Verbrennungsgase auf die Schaufeln, die dann den Stromgenerator antreiben. Die Gas-Turbine übertrifft den Wirkungsgrad gegenüber Braunkohle deutlich. Außerdem erhitzen die Abgase auch noch Wasser in einem Wärmetauscher und treiben eine weitere Turbine an. Und – ganz wichtig: Gaskraftwerke entlasten die Netze, weil sie dort gebaut werden, wo die Verbraucher sind.

Durch Braunkohle entstehen 920 Gramm CO2 pro Kilowattstunde, beim Gas sind es 500 und mit der Berliner Turbine nur 350 Gramm. Auch Vattenfall hat mit Know-how der Uni Cottbus bereits eine Braunkohletrocknungsanlage in Betrieb genommen. Das Problem: die Braunkohle-Verstromung ist technisch bereits sehr weit ausgereizt.

O-Ton Dr. Thomas Porsche:
Leiter Forschung und Entwicklung Vattenfall
„Damit kann man den Kraftwerkswirkungsgrad um vier, vielleicht um fünf Prozentpunkte steigern.“

Das ist - gemessen an den Steigerungen der Vergangenheit - nicht viel. Ob es sich noch lohnt, Braunkohlekraftwerke zu ersetzen? Für Kohle spricht vor allem der niedrige Preis. Und sie liegt vor der eigenen Haustür. Was die Bewohner abgebaggerter Dörfer nicht als Vorteil empfinden.

Ein Bericht von Wolfgang Albus.