Perspektiven der Energieversorgung

Präsentation zum Thema: "Perspektiven der Energieversorgung"—  Präsentation transkript:

1 Perspektiven der Energieversorgung
Vorlesung im Schlüsselqualifikationsmodul "Energie und Umwelt", SQ 15 Dieter Freude, 25. und 29. Januar 2007

2 Die Optimisten: Aus "Energien für das neue Jahrtausend", Autoren der RAG Aktiengesellschaft und ihrer Teilkonzerne STEAG AG, RAG Saarberg AG und RAG Coal International AG sowie der Deutschen Steinkohle AG (DSK) und des Gesamtverbandes des deutschen Steinkohlenbergbaus GVSt)

3 Das Problem: Energiebedarf des Menschen
Etwa 3 kWh verbraucht der Mensch seit jeher durch seine Nahrung. Heizung erhöht den Tagesbedarf auf 6 kWh. Mitteleuropäer brauchten vor 500 Jahren schon 24 kWh und sind jetzt im täglichen Mittel bei 150 kWh angelangt. Der durchschnittliche tägliche Energieverbrauch eines Inders liegt heute noch unter 10 kWh. China bemüht sich um den Anschluss an Mitteleuropa innerhalb der nächsten fünfzig Jahre. Zur Jahrtausendwende war der jährliche Weltenergiebedarf etwa 400 EJ = 4  1020 Joule, d.h. bei einer Weltbevölkerung von etwa 6 Milliarden etwa 18,5 kWh pro Mensch und Tag. Wenn die Weltbevölkerung erwartungsgemäß bis 2050 auf 10 Milliarden ansteigt und alle Länder wunschgemäß zu den Industriestaaten aufrücken, würde sich der Weltenergiebedarf verzehnfachen.

4 Ressourcen fossiler Energierohstoffe
Bild aus K. Heinloth: Die Energiefrage, Vieweg 2003  von Temperatur-erhöhung durch Treibhauseffekt

5 Weltweiter Bedarf an Energie bis 2050
Aus dem Strategiepapier zum Forschungsbedarf in der Wasserstoff-Energietechnologie, München, im Januar Dieser Bericht wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) von der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. in Zusammenarbeit mit den Mitgliedern des Strategiekreises Wasserstoff des BMWA erstellt und vom Projektträger Jülich (PtJ) des BMWA im Rahmen des Vorhabens ET 6903 M finanziert. Als Quellen für obige Abbildung wurde angegeben: WEC, IIASA, IEA/OECD 2001/2002.

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8 Deutschland hält sich fast an das Kyoto-Protokoll:
Oben aus: Klimaschutz und Energieversorgung in Deutschland , Eine Studie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft e. V., September Rechts aus: EEA Report No 9/2006, Greenhouse gas emission trends and projections in Europe 2006

9 China im Aufschwung

10 Dritte Welt im Aufschwung
Energy Information Administration, International Energy Outlook, June 2006

11 Globale Emission verteilt sich um
COMMISSION OF THE EUROPEAN COMMUNITIES, Brussels, , COM(2005) 35 final, COMMUNICATION FROM THE OMMISSION TO THE COUNCIL, Winning the Battle Against Global Climate Change, {SEC(2005) 180}

12 Prognose Falls Interesse an einer detaillierteren Darstellung besteht, kann noch die Datei Fuessel_Cost-of_Inaction06.pdf vorgeführt werden. Im Jahr 1896 rechnete Svante Arrhenius erstmals vor, dass eine Verdoppelung des CO2-Gehalts der Atmosphäre zu einer Tem-peraturerhöhung um 4-6 ºC führen würde [Svante Arrhenius "On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground"Philosophical Magazine 41, 237 (1896), Extract from a paper presented to the Royal Swedish Academy of Sciences, 11th December, Communicated by the Author]. Abbildungen aus UBA-Thesen 2005 mit Angabe folgender Quellen: IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change (Hrsg.) (2001): Climate Change 2001: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press. Summary for policymakers.

13 Energiepotenziale in Deutschland
Rects uns oben aus M. Heimann, Regenerative Energiequellen in Deutschland, HEA, 2004, links unten BMU: Erneuerbare Energien in Zahlen, Stand: Mai 2006

14 2005 in Deutschland genutzte Energien
Der Strompreis BMU: Erneuerbare Energien in Zahlen, Stand: Mai 2006

15 Szenario des Bundesumweltministers
BMU: Erneuerbare Energien in Zahlen, Stand: Mai 2006

16 Szenario des Bundesumweltministers
BMU: Erneuerbare Energien in Zahlen, Stand: Mai 2006

17 Szenario des Bundesumweltministers
BMU: Erneuerbare Energien in Zahlen, Stand: Mai 2006

18 Perspektiven für Forschung und Entwicklung
Das FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH, ein Zentrum der Energieforschung in Deutschland, konzentriert sich auf folgende Forschungsgebiete: Emissionsarme und hocheffiziente Stromerzeugung Hochtemperatur-Werkstoffe und Komponenten für Kraftwerke mit 70 % Wirkungsgrad für kombinierte Gas- und Dampfturbinen Prozesse und 60 % Wirkungsgrad für kohlebasierte Prozesse Werkstoffsysteme und Verfahrenstechnik für Brennstoffzellen als hocheffiziente und kostengünstige Energiewandler im dezentral stationären und mobilen Einsatz Membransysteme, u.a. für Abtrennungsstrategien des CO2 aus fossilen Kraftwerksprozessen Erschließung umweltschonender Primärenergiequellen und neuer Energieträger Photovoltaische Materialforschung, Photonenmanagement und großflächige Abscheidetechnologie bei niedrigen Temperaturen für kostengünstige Dünnschicht-Solarzellen auf der Basis von ökologisch unbedenklichem Silizium Wesentliche Beiträge in Plasmaphysik und -technik zur Verwirklichung der internationalen Großprojekte ITER und Wendelstein 7 X mit den Schwerpunkten Plasmadiagnostik, Plasma-Wand-Wechselwirkung und Materialforschung Effiziente Bereitstellung und Speicherung von Wasserstoff Aus: Das Forschungszentrum Jülich, Ziele und Visionen für die kommenden zwei Dekaden, ENERGIE, Jülich, den 20. Oktober 2005

19 Die Perspektive für Wasserstoff
Vision der European High Level Group zur Wasserstoff-Energiewirtschaft in Europa. Aus dem Strategiepapier zum Forschungsbedarf in der Wasserstoff-Energietechnologie, München, im Januar Dieser Bericht wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) von der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. in Zusammenarbeit mit den Mitgliedern des Strategiekreises Wasserstoff des BMWA erstellt und vom Projektträger Jülich (PtJ) des BMWA im Rahmen des Vorhabens ET 6903 M finanziert.

20 Die Perspektive fürs Wasserstoffauto
Aus Corradini, R.; Krimmer, A.: Systemvergleich alternativer Antriebstechnologien – Primärenergetische Analyse der Herstellung und Nutzung alternativer Antriebstechnologien im Vergleich zu konventionellen Systemen für den PKW-Bereich, Perspektiven einer Wasserstoff-Energiewirtschaft Teil 4, Koordinationsstelle der Wasserstoff-Initiative Bayern (wiba), München, 2003

21 Die Brennstoffzelle auf der Autobahn
Opel / GM erzielten mit Hydrogen (auf Zafira-Basis) 15 Geschwindigkeits und Distanz-Weltrekorde für Brennstoffzellen-PKW. Bild von Adam Opel AG / GM

22 Nicht nur Opel-Hydrogen oder Toyota-Prius:
Umweltbewusste Bürger fahren auch BMW. Bild von TÜV Süddeutschland: Hydrogen – a world of energy

23 Deutschland ist Windkraft-Weltmeister
Am waren in Deutschland Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von 20,6 GW installiert. Die in der Welt installierte Leistung beträgt etwa 70 GW war Deutschlands relativer Anteil noch größer, siehe rechte Graphik. In Deutschland hat Ende 2005 die Windenergie mit GWh einen Anteil von etwa 5 % an der Elektroenergieerzeugung und hat damit die Wasserkraft überholt. Bild aus M. Heimann, Handbuch der Regerativen Energiequellen in Deutschland Bilder aus Energiewelten

24 Wo weht der Wind wie stark?
Die Karten zeigen die in 50 m Höhe gemessenen Windstärken links an Land und rechts auf See. Im gelben Bereich ist die Aufstellung von Windkraftanlagen unter gegenwärtigen Bedingungen wirtschaftlich. Für rot und lila wird es deutlich besser. Karten des Wind Energy Department at Risø National Laboratory in Roskilde, Denmark, see

25 5-MW-Windkraftanlage Das Windenergie-Unternehmen REpower Systems AG meldet am 22. August 2006: "Premiere geglückt, die Installation der ersten "off shore"-5M-Anlage ist abgeschlossen. 25 Kilometer von der schottischen Nordseeküste entfernt wurde die insgesamt 900 Tonnen schwere Anlage auf die Jacketstruktur montiert." Zwei weitere off-shore-Windenergieanlagen wurden vor Jahresende auf dem Testgelände des DEWI-OCC in Cuxhaven erfolgreich errichtet und in Betrieb genommen sollen mindestens 6 weitere Riesen-WEA in Betrieb gehen. Text, Bilder und Video von

26 Die jährliche Neuinstallation
Neuinstallationen in der Welt (oben) und in Deutschland (rechts)

27 Kernenergie Bei Kernfusion und Kernspaltung ergibt sich ein Massendefekt m. Der Energiegewinn ist E = m c2 mit c als Lichtgeschwindigkeit. Kernspaltung Kernfusion Bilder aus: Brockhaus Multimedia

28 Radioaktiver Zerfall Die Halbwertszeit T1/2 eines radioaktiven Zerfalls gibt die Zeit an, in der sich die Hälfte der Kerne durch Kernreaktion umgewandelt hat. Eine Supernova-Explosion vor knapp 6 Milliarden Jahren hat die Isotope Uran-238 (T1/2 =4,5109 Jahre), Uran-235 (T1/2 =0,7109 Jahre) und Plutonium-239 (T1/2 =24103Jahre) zu etwa gleichen Anteilen erzeugt. Pu-239 war bald zerfallen, vom U-235 sind heute 0,3 % und vom U-238 sind 40 % übrig geblieben. Uran-Brennelemente erfordern eine U-235-Anreicherung auf mindestens 3 %. Gute Gesteinslagerstätten enthalten 0,3 % Uran und werden mit ca. $50 pro kg Uran gefördert, die Weltreserven liegen bei 10 Mio Tonnen Natururan. Weitere 100 106 t werden im Gestein mit Abbaukosten bis $300/kg vermutet. Sicher sind 4,2 109 t Natururan im Meerwasser mit Gewinnungskosten von $500/kg. Eine natürliche radioaktive Zerfallsreihe geht vom Uran über Protactinium und Radium zum stabilen Blei. T1/2 = 4,5 Milliarden Jahre -Strahler, 4,27 MeV T1/2 = 24,1 Tage -Strahler, 273 keV T1/2 = 1,2 min 0,16 % g-Strahlung 74 keV 99,84 % -Strahler, 2,271 MeV T1/2 = 245 Millionen Jahre -Strahler, 4,59 MeV

29 Tschernobyl Bilder aus: Der Reaktorunfall in Tschernobyl, Informationskreis KernEnergie, Cäsium-137, das die Hauptursache der radioaktiven Verseuchung nach dem Reaktorunfall in Tschernobyl war, hat eine Halbwertszeit von 30,1 Jahren, die sich in biologischen Substanzen auf 70 Tage reduziert. Cs-137 ist ein Betastrahler. Ein Neutron des Kerns wird in ein Proton umgewandelt. Dabei entstehen ein Elektron und ein Anti-Neutrino, die abgestrahlt werden, und es bildet sich Ba-137 in einem angeregten Kernniveau. Von dort geht es unter Aussendung von g-Strahlung mit einer Halbwertszeit von 225 s in das stabile Ba-137-Isotop über. T1/2 = 30,1 Jahre Elektron und Antineutrino T1/2 = 225 s 662-keV-g-Strahlung

30 Energie aus Kernspaltung
Am waren in 31 Ländern 442 Kernkraftwerksblöcke mit einer installierten elektrischen Nettoleistung von rund 370 GW in Betrieb und in 15 Ländern sind 33 Blöcke mit insgesamt 28 GW im Bau. Der in Deutschland verbrauchte Strom wird zu etwa einem Drittel aus Kernspaltung gewonnen. Kernspaltung hat überschaubare Rohstoffprobleme, ist relativ billig und ergänzt sich mit Windkraft bei einer emissionsarmen Stromproduktion. Zwei Risiken haben die friedliche Nutzung der Kernspaltung unbeliebt gemacht. Beim Betrieb eines 1-GW-KKW fallen pro Jahr einige radio-aktive Abfälle an, darunter 300 kg des a-Strahlers Plutonium, der eine Halbwertszeit von ca Jahren hat. Alternativen zur Endlagerung in Gorleben wie Wiederaufarbeitung und Transmutation (Beschuss mit Neutronenstrahlen) langlebiger Spaltprodukte sind noch in der Entwicklungsphase. Das kann schmelzen! Die zwei Blöcke des KKW Gundremmingen decken etwa 30 % der Stromerzeugung in Bayern und haben der Atmosphäre seit Inbetriebnahme im Vergleich zur Stromerzeugung in Kohlenkraftwerken rund 400 Millionen Tonnen Kohlendioxid erspart.

31 Kernschmelzen bei Leichtwasserreaktoren
Nach Abschalten oder Havarie plus Ausfall der Nachwärmeabfuhr kommt es bei Leichtwasserreaktoren zum Verdampfen des Restwassers im Kernbereich sowie zum Aufheizen des Brennstoffs und der Kernstrukturen bis zum Schmelzen. Gleichzeitig bilden sich durch Reaktion des Zirkons der Brennstabhüllen mit Wasserdampf große Wasserstoffmengen unter Freisetzung von zusätzlicher exothermer Reaktionswärme. Nach etwa einer Stunde kann unter ungünstigen Bedingungen der Kern zerstört sein und sich ein 2500 °C heißes sog. Corium-Gemisch (geschmolzenes UO2, ZrO2, Stahl, Spaltprodukte) in der Bodenkalotte des Reaktordruckbehälters ansammeln. Kurz danach würde dann auch der Boden des Reaktordruckbehälters durchschmelzen und das heiße Corium - bis zu 300 t - ins Reaktorgebäude abstürzen. Danach kann eine Beschädigung des Reaktor-Containments eintreten. Hier baut sich ein hoher Störfalldruck auf, der nach etwa vier Tagen zum Überdruckversagen führt. In deutschen Anlagen ist inzwischen für diesen Fall die Öffnung eines Entlastungsventils mit Abgabe über ein Filtersystem und den Kamin vorgesehen. Feste Spaltprodukte und Aerosole würden hier weitestgehend zurückgehalten, nur die gasförmigen Spaltprodukte würden entweichen. Der entstandene Wasserstoff könnte nach Zündung und evtl. Detonation ebenfalls zur Beschädigung des Containments führen. Inertisierung sowie Wasserstoffabbau über geeignete Rekombinatoren sind gezielte Gegenmaßnahmen. Die heiße Kernschmelze mit Nachwärmeerzeugung kann nach rund vier Tagen den Betonboden des Containments durchdringen und eine Grundwasserverseuchung bewirken. Aus: K. Kugeler; Physikalische Blätter 57 (2001) Heft 11, 33-38

32 Der unschmelzbare Hochtemperaturreaktor
Helium dient als Kühlgas, Graphit als Moderator und alleiniges Strukturmaterial im Kernbereich. Der Kernbrennstoff wird in Form sehr kleiner UO2-Partikeln (0,5 mm Durchmesser), die mit mehreren Schichten aus pyrolytischem Graphit und Silizumcarbid umgeben sind, eingesetzt. Die Heliumtemperaturen erreichen 700 °C. Die Leistungsdichte des Cores ist aus Sicherheitsgründen mit 3 MW/m3 relativ gering. Die Leistung modularer HTR beträgt 200 bis 400 MW thermisch. Im angeschlossenen Dampferzeuger wird Heißdampf (530 °C bei 200 bar) erzeugt, der Dampfturbinenprozess arbeitet mit einem Wirkungsgrad von über 40 %. Bei Gasturbinenprozessen und Anhebung der Heliumtemperatur auf 900 °C werden Wirkungsgrade von 45 % möglich. Aus: K. Kugeler; Physikalische Blätter 57 (2001) Heft 11, 33-38

33 Wieso unschmelzbar? Die 8 % angereicherten Brennstoffkerne ( 0,5 mm) sind mit drei Schichten ummantelt, die ein extrem großes Rückhaltevermögen für Spaltprodukte bis zu sehr hohen Temperaturen (1600 °C) haben. Die coated particies sind in eine Brennelement-Graphitmatrix eingepresst (Kugeln  6 cm). Dieses Brennmaterial kann nach Verlust der Kühlung niemals schmelzen. Aus: K. Kugeler; Physikalische Blätter 57 (2001) Heft 11, 33-38

34 Welches Material hält das aus?
Fusionskraftwerk? Keine Probleme mit Besorgung und Entsorgung von Brennstoffen, jedoch: Durch Neutronenbestrahlung umgeben-der Metalle fällt nach Betriebsende eine gleiche Menge radioaktiver Abfälle an wie bei konventionellen Kernkraftwerken. Davon haben aber 99 % eine Halbwerts-zeit von weniger als 10 Jahren. Turbulente Vorgänge im Plasma führen zu Energie- und Teilchenverlusten und verringern die Energieeinschlusszeit , in der das Plasma stabil gehalten werden kann. Deshalb sind optimistische Voraussagen der 60er Jahre über Fusionskraftwerke noch nicht realisiert. T  108 K Welches Material hält das aus? Abbildung aus: H.-S. Bosch und A. Bradshaw; Physikalische Blätter 57 (2001) Heft 11, 55-60

35 Magnetischer Einschluss im Tokamak
тороидальная камера в магнитных катушках Das Tokamak-Experiment JET (Joint European Torus) des gemeinsamen Europäischen Fusionsprogramms, darunter auch dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik ist seit 1983 in Culham, England im Betrieb. Heute ist das JET-Plasma nur noch um den Faktor fünf von der Zündbedingung entfernt . Untenstehendes Bild vom Juli 2005 zeigt Octant 2 Port, die neuen Poloid-Teile. Überlagerung dreier Felder: Magnetfeld des rosa Plasmastroms, Magnetfeld der blauen Toroidspule Rote Transformatorspulen in der Mitte stabilisieren Plasmastrom

36 Fusionsprodukt und Energieeinschlusszeit
Bei der Fusion eines Deuterium- und eines Tritiumkerns entstehen ein Alpha-Teilchen, ein Neutron und 17,6 MeV Energie. Letztere sollte das Plasma auf Reaktionstemperatur halten, damit ständig austretende Neutronen, die 80 % der Fusionsenergie tragen, Wasser erhitzen und letztlich Dampfturbinen antreiben. Um das Plasma zu zünden, muss das das Fusionsprodukt nT bestehend aus Temperatur T > 108 K, Teilchendichte n > 2  1020 Teilchen pro m3) und Energieeinschlusszeit  den Wert 3 x 1021 keV m3s erreichen. Der Wert  ist definiert als Verhältnis der eingeschlos-senen thermischen Energie zur Leistung, die zugeführt wird, um die Temperatur zu erhalten. Siehe Das Fusionsprodukt nTt bestehend aus Temperatur T, Teilchendichte n und Energie-einschlusszeit t, liegt für JET nur noch um einen Faktor 5 unter dem Zielwert für ein Kraftwerk war eine Fusionsleistung von 12 MW über die Dauer von 1 s erreicht. Damit wurde etwa die Hälfte der angewendeten Heizleistung durch die Kernfusion zurück gewonnen, Q  0,5.

37 Stellarator statt Tokamak
Magnetspulen und Plasma von Wendelstein 7-X, derzeit bis 2011 in Greifswald im Aufbau, Bilder und Animation der Spulenwicklung auf dieser Seite von Der Stellarator WENDELSTEIN 7-X, der gegenwärtig im Teilinstitut Greifswald des Instituts für Plasmaphysik der MPG entsteht, wird ein optimiertes Magnetfeld testen, das die Schwierigkeiten früherer Stellarator-Kon-zepte überwindet. Wendelstein 7-X soll demonstrieren, dass auf der Basis des Stellarators ein kontinuierlich arbeitendes Kraftwerk möglich ist. Tokamaks stellen einen Teil des einschließenden magnetischen Feldes durch einen starken, im Plasma fließenden elektrischen Strom her. Stellaratoren dagegen schließen das Plasma mit einem ausschließlich von äußeren Spulen erzeugten Magnetfeld ein und sind deshalb für einen Dauerbetrieb besser geeignet.

38 International Thermo-nuclear Experimental Reactor (ITER)
Das Projekt ITER ist seit 1988 von USA, Russland, Japan, China, Südkorea und Euratom für 0,5 GW und 500 s Impulslänge geplant. Es wird seit 2005 in Cadarache aufgebaut, soll 2016 in Betrieb gehen und in den Bereich Q > 1 bis Q  10 vordringen. Konstruktionskosten sind mit 10 Milliarden € veranschlagt, weitere 5 Milliarden sollen der 20-jährige Betrieb kosten (

39 Solarzellen In Solarzellen, meist aus Silizium, werden unter Zufuhr von Licht oder Wärme positive und negative Ladungsträger freigesetzt (Photoeffekt) und so Gleichstrom erzeugt, der direkt Motoren antreiben oder Akkus aufladen kann. Soll Sonnenenergie auch zum Betrieb von Verbrauchern mit 230 Volt Wechselspannung genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist ("verkauft") werden, wird ein Wechselrichter benötigt. Wirkungsgrad einer Solarzelle aus monokristallinem Silizium: etwa 24 % (Labor) bzw.14 bis 17% (Produktion) Wirkungsgrad einer Solarzelle aus polykristallinem Silizium: etwa 18 % (Labor) bzw. 13 bis 15% (Produktion) Wirkungsgrad einer Solarzelle aus amorphem Silizium: etwa 13 % (Labor) bzw. 5 bis 7 % (Produktion) siehe Deutschland produzierte 2006 ein Viertel aller Zellen und fast die Hälfte aller Wechselrichter. Aber: die vorwiegend eingesetzten Module aus kristallinem Silizium sind zu teuer. Ausweg: Dünnschicht-Solarzellen

40 Solarwärme Klimaschutz und Energieversorgung in Deutschland 1990 – 2020, Eine Studie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft: Weltweit haben sich inzwischen die mit der Entwicklung der solarthermischen Kraftwerkstechnik befassten Forschungseinrichtungen (in Deutschland vor allem die DLR) – unter Beteiligung interessierter industrieller Partner – im Jahr 2002 zur „Global Market Initiative for Concentrating Solar Power (GMI-CSP)“ zusammengeschlossen [The Palm Springs Protocol for a Concentrating Solar Power Global Market Initiative, 2nd International Executive CSP Conference in Palm Springs, California, October 2003]. Diese Initiative möchte durch gemeinsame Anstrengungen geeignete Bedingungen für die weltweite Realisierung von Vorhaben zur solarthermischen Stromerzeugung schaffen. Sie hat sich das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2015 eine solarthermische Kraftwerksleistung von MW zu installieren. Bild von

41 CO2-Abscheidung Carbon capture and storage, CCS
Für die nächste Welle der Kraftwerksneubauten wird CCS noch keine Rolle über Pilotprojekte hinaus spielen. Dies wird sich frühestens zwischen 2020 und 2025 ändern. Ohne klare, langfristige Rahmensetzung der Politik wird sich die Technologie im Kraftwerksbereich nicht auf dem Markt durchsetzen, da die energieintensive Abscheidung in erheblichem Maße den Wirkungsgrad des Kraftwerks reduziert.

42 Effizienzsteigerung der Kraftwerke
Quelle: Ewers, Renzenbrink, VGB PowerTech 4/2005

43 Cogeneration

44 Cogeneration potential

45 GuD-Kraftwerk http://de.wikipedia.org/
In der Schweiz und in Österreich wird dieser Kraftwerkstyp eher als Kombikraftwerk bezeichnet. Im englischen Sprachraum spricht man von "Combined Cycle Power Plant (CCPP)" oder "Combined Cycle Gas Turbine (CCGT)". Wegen ihrer Schnellstartfähigkeit erzeugen GuD-Kraftwerk in Europa im wesentlichen Mittellaststrom - z.T. auch Spitzenstrom. Aus der Kombination beider Turbinenarten ergeben sich sehr hohe Kraftwerks-Wirkungsgrade bis derzeitig 60 %. GuD-Kraftwerke, ausgeschrieben Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke, dienen überwiegend der Strom-erzeugung, wobei Gasturbinen- und Dampfturbinenprozess miteinander kombiniert werden. Im GuD-Kraftwerk wird mit ein bis drei Gasturbinen und einer Dampfturbine Elektrizität erzeugt, wobei entweder jede Turbine jeweils einen Generator antreibt (Mehrwellenanlage) oder eine Gasturbine mit der Dampfturbine (abkuppelbar) auf einer gemeinsamen Welle den Generator (Einwellenanlage). Die heißen Abgase der Gasturbinen werden in einem Abhitze-Dampfkessel zur Erzeugung von Wasserdampf verwendet. Der Dampf wird anschließend über einen herkömmlichen Dampfturbinenprozess entspannt. Es entfallen ca. 2/3 der elektrischen Leistung auf die Gasturbine und 1/3 auf den Dampfprozess.

46 Bessere Ausnutzung der Primärenergie durch höheren Wirkungsgrad
Dr. Egbert Wessel, FZ Jülich, Gasturbinen, Energietag

47 Das virtuelle Kraftwerk
Dr. Bernd Buchholz, Fachtagung „Dezentrale und Erneuerbare Energien“, Weiden,

48 Das virtuelle Kraftwerk
Dr. Bernd Buchholz, Fachtagung „Dezentrale und Erneuerbare Energien“, Weiden,

49 Ich bedanke mich für Unterstützung bei
Dr. Jan Witt Stv. Geschäftsführer des Fachverbands für Energie-Marketing und -Anwendung (HEA) e. V. beim VDEW