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CO2-freies Kohle-Kraftwerk

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Bericht von Dr. Ludwig Lindner und Dr. Lutz Niemann vom 05.06.2006 zum Thema:“CO2-freies Kohle-Kraftwerk

Zusammenfassung: Das sog. CO2-freie Kraftwerk (Kohleverbrennung mit reinem Sauerstoff und nachfolgendes Auffangen und Speicherung des CO2) bedeutet eine Verteuerung der Stromerzeugung aus Braunkohle von 2,5 cts/kWh auf 8 cts/kWh (bei optimistischer Betrachtung immer noch auf 5 cts/kWh). Die Energieunternehmen, sollten technischen Sachverstand walten lassen und nicht ideologischen Träumereien nachhängen. Hinzu kommt eine mögliche Gefährdung durch ein CO2-Endlager.

Statt die Utopie eines sog. CO2-freien Kraftwerkes weiter zu verfolgen, sollte die CO2-Emission der Kohlekraftwerke durch neue tatsächlich CO2-freie Kernkraftwerke kompensiert werden. Diesen Pakt "Kohle und Kernenergie" hatten wir schon früher. Er sollte neu belebt werden.

Am 29. Mai 2006 erfolgte der 1. Spatenstich für ein “sauberes Kraftwerk“ (“CO2-freies Kohle-Kraftwerk“) in Schwarze Pumpe bei Cottbus. Vattenfall wird dazu für 40 Mill. Euro (oder 50 Mill. Euro?) eine Pilotanlage nach dem sog. Oxyfuel-Verfahren errichten. Geplante Inbetriebnahme 2008. Bei diesem Verfahren wird die Kohle mit reinem Sauerstoff verbrannt, der zuvor in einer Luftzerlegungsanlage gewonnen wurde. Die Verbrennungsgase bestehen dann nur aus CO2, dieses wird aufgefangen und verflüssigt. Aber das gibt es nicht umsonst: bei dem Modell-Braunkohle-Kraftwerk geht der Wirkungsgrad von 42,7 % auf 34 % zurück (Pressekonferenz Vattenfall 19.05.06, BWK, Bd. 57 (2005), Nr. 11, S. 46, vgl. Kurzinfos 184/5, Süddt. Ztg, FAZ, Welt 30.05.06 ).

Bei einem derzeitigen Preis von 2,5 cts/kWh für Braunkohlestrom bedeutet allein der zusätzlich erforderliche Braunkohleeinsatz eine Verteuerung um 0,5 cts/kWh.

Auch bei RWE gibt es ein analoges Projekt im Rahmen der “Clean-Coal-Power-Strategie“. Dabei soll die IGCC-Technik (Integrated Gasification Combined Cycle) zum Einsatz kommen, die auf der großtechnischen Kohlevergasung beruht, die weltweit in 4 Anlagen betrieben wird. RWE selbst kann dabei auf 30-jährige Erfahrungen in der Kohlevergasung zurückgreifen.

RWE hat 12 Jahre lang die HTW-Demonstrationsanlage in Berrenrath mit einer durchschnittlichen Verfügbarkeit von 85 % betrieben und damit die großtechnische Reife nachgewiesen. In dieser für die Synthesegaserzeugung (CO + Wasserstoff) errichteten Anlage wurden alle Prozesse realisiert, wie sie auch in der CO2-freien Kraftwerkstechnik erforderlich sind. Rund 2 Mill. t CO2 wurden im Laufe des Anlagenbetriebes abgetrennt und genutzt, z. B. zur Inertisierung.

Ein Kraftwerk mit integrierter Kohlevergasung (IGCC) soll für eine elektrische Bruttoleistung von 450 MW ausgelegt werden und im Jahr 2014 ans Netz gehen. In der 2. Hälfte des Jahres 2007 soll die Entscheidung über den Energieträger (Braunkohle oder Steinkohle) und den Standort für das Kraftwerk fallen. Zielvorgabe ist es, bis zum Jahr 2010 die Kraftwerksgenehmigung und die Speichergenehmigung zu erhalten. Mit dem Kraftwerk soll auch der zugehörige CO2-Speicher entwickelt und realisiert werden. Das Investitionsvolumen des gesamten Projektes liegt bei rund 1 Mrd. Euro. (BWK Bd.58 (2006), Nr. 5, S. 14). Durch die CO2-Abtrennung geht der Gesamtwirkungsgrad um 10-15 % zurück. Bei einem derzeitigen Preis von 2,5 cts/kWh Braunkohlestrom bedeutet das eine Verteuerung um 0,4 cts/kWh.

Aber wohin mit dem verflüssigten CO2? Das CO2 soll in unterirdischen Speichern gelagert werden, wie z. B. in verbrauchten Öl- oder Gaslagerstätten. Diese Techniken werden von der EU gefördert, um mittelfristig die CO2-Emissionen aus Kraftwerken und Industrieanlagen um 30 % zu reduzieren. Um die CO2-Abtrennung und –Deponierung kostengünstig vornehmen zu können, laufen derzeit Pilotprojekte in mehreren Mitgliedsstaaten.

Noch im Jahr 2006 will der norwegische Ölkonzern Statoil im Snövhit-Feld unter der Nordsee vor Nordnorwegen einen CO2-Speicher in Betrieb nehmen. Pro Jahr sollen dort 750.000 t verflüssigtes CO2 in einer Tiefe von 2,5 km unter dem Meeresboden gepresst werden. Die Kapazität des Speichers soll für rund 20 Jahre reichen.

Auch das inzwischen erschöpfte Ölfeld “Casablanca“ (Eigentümer ist der span. Energiekonzern Repsol) ist als CO2-Endlager aussichtsreich. Die Speicherkapazität beträgt 500.000 t CO2 pro Jahr, Casablanca liegt nur 40 km von der Raffinerie in Tarragona entfernt. (VDI-Nachr. Nr.16, April 2006, S. 15).

Auch RWE nimmt an EU-geförderten Verbundprojekten teil, wie beim Projekt “CO2Sink“. Versuchsstandort ist Ketzin in Brandenburg. In den kommenden 2 Jahren sollen hier 100 t CO2 pro Tag in 700 m Tiefe befördert werden. (RWE-Geschäftsbericht 2005, S. 65).

Aber die CO2-Verflüssigung mit Transport und Endlagerung kostet viel Geld. Vattenfall schätzt heute 50 Euro/t, 2020 30 Euro/t später vielleicht 20 Euro/t CO2. Die EU, die sich als Vorreiter der neuen Technologie sieht, zielt auf eine Halbierung der Kosten von heute 50 bis 60 Euro/t (Pressekonferenz Vattenfall 19.05.06, VDI-Nachr. Nr. 16, April 2006, S. 15). Daraus ergibt sich ein Aufpreis von rund 5 cts/kWh Aufpreis auf den Strompreis, bei sehr optimistischer Betrachtung immer noch 2 cts/kWh (da für 1 kWh Strom bei Kohle rund 1kg CO2 emittiert wird). Zu diesem Wert kommt in etwa auch RWE: mit den günstigsten Annahmen werden die Stromgestehungskosten durch CO2-Abtrennung, - Transport und Einlagerung um etwa 70 % ansteigen im Vergleich zum heutigen Niveau. (RWE power: perspektiven 2005 S. 47)

Andererseits wird RWE durch vorbildliche Maßnahmen, wie Braunkohletrocknung, höhere Temperaturen und höhere Drücke (7000 Dampftemperatur und 350 bar Dampfdruck) den Wirkungsgrad seiner Kohlekraftwerke auf bis zu 50 % steigern, weltweiter Durchschnitt ist nur 31 %. (RWE Geschäftsbericht S. 5, S. 90, RWE power: perspektiven 2005, S. 47 ff.).

Somit bedeutet das sog. CO2-freie Kraftwerk (Kohleverbrennung mit reinem Sauerstoff und nachfolgendes Auffangen und Speichern des CO2) eine Verteuerung der Stromerzeugung aus Braunkohle von 2,5 cts/kWh auf 8cts/kWh. (bei optimistischer Betrachtung immer noch auf 5 cts/kWh) .

Es macht keinen Sinn, die Wirkungsgradverbesserung durch höheren Druck und höhere Temperatur durch die "CO2-Philosophie" wieder zu vernichten. Das ist eine Verschwendung von Energie und widerspricht dem Nachhaltigkeitsgedanken bei der Nutzung des fossilen Rohstoffes Kohle. Die Energieunternehmen sollten technischen Sachverstand walten lassen und nicht ideologischen Träumereien nachhängen.

Außerdem ist die spätere Lagerung von CO2 (CO2-Endlager) auch problematisch und weitaus gefährlicher als die Lagerung von hochradioaktivem Abfall. CO2 muss unter Druck gelagert werden. Beim Entweichen von CO2 besteht akute Gefahr für Menschen und Tiere, denn CO2 ist schwerer als Luft, reichert sich deshalb am Boden an und führt zu Erstickungen. Bekannt ist z. B.#, dass sich CO2 am Boden von Höhlen anreichert. Das führte dazu, dass kleine Hunde von Höhlenbesuchern umkippten.

Braunkohle ist unser wichtigster heimischer Energierohstoff, der auch noch über viele Jahre verfügbar ist. Statt die Utopie eines sog. CO2-freien Kraftwerkes weiter zu verfolgen, sollte die CO2-Emission der Kohlekraftwerke durch neue tatsächlich CO2-freie Kernkraftwerke kompensiert werden. Diesen Pakt "Kohle und Kernenergie" hatten wir schon früher. Er sollte neu belebt werden.