Entscheidung zwischen Kohle und Gas

Spezial

Fossil Bis 2020 muss rund ein Viertel der derzeitigen Kraftwerke ersetzt werden. Neben Erneuerbaren bleiben Kohle und Gas Thema.

09. April 2010

Der Rhein fließt ruhig vorbei an der Ingelheimer Aue bei Mainz. Vielleicht zu ruhig. Der Bau des Kohleheizkraftwerks liegt auf Eis, bis »die finanziellen, rechtlichen und politischen Rahmenbedingungen erfüllt sind«, hieß es von der Kraftwerke Mainz-Wiesbaden (KMW) im September 2009.

Als Grund nannte die Gesellschaft die Finanzkrise. »Der Widerstand von beiden Landeshauptstädten gegen das Projekt ist bei den Finanzierungsgesprächen nicht gerade förderlich«, teilte die KMW noch im August mit, kurz bevor sie das Projekt aussetzte.

»Kraftwerksneubauten – vor allem Kohlekraftwerke – leiden zurzeit leider unter einer eher undifferenziert mangelnden Akzeptanz in der Bevölkerung«, sagt Hans Joachim Reck, Hauptgeschäftsführer des Verbandes Kommunaler Unternehmen (VKU), »selbst wenn es sich um hoch effiziente Anlagen zum Ersatz alter Anlagen handelt.« Vielfach werde übersehen, wie viel moderne Anlagen für den Klimaschutz tun.

Seit den Achtzigerjahren konnte der Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken von rund 37% auf heute 47% erhöht werden. Jeweils ein Prozentpunkt besserer Wirkungsgrad senkt die CO2-Emissionen um 2,4Mio.t/a, so Siemens Energy. Auch für Alstom stehen Umweltfreundlichkeit und Effizienz bei der Entwicklung von Kohle-, wie auch Gaskraftwerkstechnologien an erster Stelle. Und Gunter Kappacher, Vorstandsmitglied Siemens Österreich, sieht den Trend zu Versorgungssicherheit, Umweltschutz und CO2-Reduktion. »Wenn wir über die nächsten 20 bis 50 Jahre noch fossile Energieträger brauchen, dann lasst sie uns so sauber wie möglich und so effizient wie möglich nutzen.«

Invest-Entscheidung schwer

Als Beispiel führt er das neue Gas- und Dampfkraftwerk (GuD) Timelkam in Österreich an. »Mit dem Ersatz des alten Kohlekraftwerks am Standort durch die neue GuD-Anlage konnte die Effizienz bei der Stromerzeugung um 40 Prozent gesteigert werden.«

Neben der geringen Akzeptanz in der Bevölkerung sind in den letzten Jahren mehrere Steinkohle-Kraftwerksprojekte auch aus wirtschaftlichen Gründen ausgesetzt oder verworfen worden. Der dänische Energiekonzern Dong Energy etwa hat Ende letzten Jahres beschlossen, das Emdener Kohlekraftwerk nicht zu bauen.

Laut dem Energie- und Wasserwirtschaftsverband BDEW sind derzeit in Deutschland rund 26GW Kraftwerksprojekte im Bau, oder die Genehmigung oder der Vorbescheid ist erteilt. Die Steinkohle-Projekte nehmen einen Anteil von rund 30% ein, Erdgas-Kraftwerke rund 15%. Mit rund 31GW befinden sich Projekte im Genehmigungsverfahren oder in Planung, davon rund 30% Braun- und Steinkohle- und rund 35% Erdgaskraftwerke.

Allerdings haben sich zwischen 2005 und 2009 neue Kohlekraftwerke im Durchschnitt nur im Jahr 2007 wirtschaftlich gerechnet, so eine Studie der Europäischen Schule für Management und Technologie. Neue Gaskraftwerke hatten im gleichen Zeitraum 2008 und 2009 eine positive durchschnittliche Gesamtmarge. Langfristig könnten Erzeugungskapazitäten schrumpfen, wenn sich Investitionen nicht rentieren, warnt die Studie.

»Die Frage, ob künftig Erdgas-Kraftwerke oder Kohlekraftwerke ökonomisch rentabler sind, ist insbesondere von den Brennstoffkosten sowie in Zukunft von den Kosten für CO2-Zertifikate abhängig«, erläutert Reck. »Investoren wie Stadtwerke müssen diese schwer abschätzbaren Faktoren für die Laufzeit von bis zu 40 Jahren der geplanten Erzeugungsanlage für sich abwägen und individuell ihre Entscheidung fällen.«

Zu einer ähnlichen Einschätzung kommt auch der BDEW: »Aufgrund der Vielzahl von Einflussfaktoren auf die langfristige Rentabilität eines Kraftwerks ist die Investitionsentscheidung derzeit mit großen Risiken verbunden, die eine eindeutige Aussage sehr erschweren.« Zudem greife die Frage allein nach dem gewählten Energieträger zu kurz. Auch die Auslegung und die geplante Fahrweise der Anlage nur Stromerzeugung oder KWK seien mitentscheidend für die Rentabilität.

Grundsätzlich hatten in der Vergangenheit in Europa und Deutschland Kohlekraftwerke dort eine wirtschaftliche Bedeutung, wo eigene und günstige Kohle- Ressourcen vorhanden sind, an Standorten mit guter Infrastruktur zum Import von Kohle aus dem Spotmarkt oder in Ländern, wo es wenig Alternativen gab.

Diese prinzipiell günstige Energiequelle muss sich derzeit und künftig in Europa weiteren Herausforderungen stellen, die durch Gesetzgebung oder Netzbedingungen erzeugt werden. Dazu zählen Reduktion der Wirtschaftlichkeit durch CO2-Steuer und CCS-Nachrüstung, sowie Verdrängung der Kohle aus Grundlastbetrieb durch immer mehr ›Must-Run‹-Windkraft und neu geplante Nuklearanlagen, so Lothar Balling, Vizepräsident Energy Solutions Europe bei Siemens Energy.

»Vor allem dieser letztgenannte Faktor ist sehr bedeutend, speziell in windreichen Regionen, wo GuD-Anlagen mit schnellster Anfahrfähigkeit zur Kompensation der fluktuierenden Windenergie benötigt werden«, führt er weiter aus, »Besonders weil Anlagenbauer wie wir seit Jahren an Konzepten zur Steigerung der Flexibilität dieser Anlagen arbeiten, hat sich der Wert der GuD-Anlagen für die Netzstabilität wesentlich erhöht.«

»Wir sehen zur Zeit einen großen Bedarf, moderne Gaskraftwerke so flexibel wie möglich einsetzen zu können. Dazu zählen schnelle Starts, Lastfolgebetrieb mit anspruchsvollen Gradienten und natürlich die Teil-, beziehungsweise Schwachlastfähigkeit unter Einhaltung der vorgegebenen Reinheit des Abgasstromes«, heißt es auch von Alstom. Generell ließen sich Lastschwankungen schneller mit Gaskraftwerken bedienen.

Trotzdem: »Die technisch mögliche Flexibilität ist kein Hinderungsgrund für den Einsatz neuer Kohlekraftwerke in Deutschland«, so der Verband deutscher Maschinenbauer VDMA. »Die Unterschiede sind gering«, sagt auch Klaus Dieter Rennert, Vorsitzender der Geschäftsführung von Hitachi Power Europe, »bereits jetzt werden Kohlekraftwerke zur Ausregelung von schwankenden Stromkapazitäten eingesetzt.«

CCS als CHance für Kohle

Weitere Verdrängung von Kohle komme durch den stark gesunkenen Gaspreis und die neue Gasexplorations-Technologie zu stande, sieht Balling. »Dies wird sich auch mittelfristig weiter positiv auf die Wirtschaftlichkeit und Versorgungssicherheit der GuD-Anlagen in Europa auswirken.« Ähnliche Effekte werde Nordstream haben, speziell auf Projekte im Osten Deutschlands, entlang der dann angeschlossenen Opal-Pipeline. »So ist es nicht verwunderlich, dass sich trotz des derzeitigen Nachfragetiefs von Strom allein in Deutschland 10.000 bis 15.000MW GuD-Anlagen in Entwicklung befinden, die 2013 bis 2015 ans Netz gehen sollen.«

Sollte der Ausstieg aus nuklearer Energieerzeugung doch kurzfristig realisiert werden, so Balling, »stellt sich schon die Frage, welche Technologien, wenn nicht Kohle, sinnvollerweise künftig einen Teil der Grundlast erzeugen sollen.« Aus Emissionsaspekten könne dies auch Gas sein, aus Gründen der Versorgungssicherheit und der Ressourcen erscheine Kohle mit CCS weiter wichtig.

Eine Entwicklung zu mehr Gas sieht Rennert nicht: »Der Trend zu Bau und Betrieb von Gaskraftwerken hat sich in den letzten Jahren abgeschwächt, mehrere Projekte wurden aufgegeben oder zurückgestellt. Ursache war etwa schwierige Finanzierung und fehlende Gaslieferverträge.«

Industriekraftwerke andererseits werden in Deutschland überwiegend auf Erdgasbasis betrieben stellt trend:research in einer Studie fest. Vor allem KWK habe einen hohen Stellenwert. In den nächsten Jahren werden nach installierter Engpassleistung Erdgasanlagen gegenüber kohlegeführten Anlagen weiter überwiegen. Dies resultiere aus der Abwägung der zukünftigen Kraftwerksbetreiber zwischen Importabhängigkeit und Preissteigerungen von Gas auf der einen Seite und höheren Risiken im Emissionshandel bei Kohle auf der anderen Seite.

»Auf mittlere Sicht wird der Anteil der Kohle nicht zu vernachlässigen sein, schlicht weil glaubwürdige Alternativen noch nicht ausreichend nutzbar sind«, so der VDMA. Über Ersatzinvestitionen hinaus sei jedoch nicht mit einem Zubau zu rechnen. Insbesondere in der Kombination mit CCS werde die Kohle aber ein wichtiger Energieträger in Europa bleiben. (mwi)

Erschienen in Ausgabe: 2-3/2010