Stadtwerke setzen auf BHKW, die das Klima schonen
Als eines der ersten Unternehmen in Deutschland setzen die Stadtwerke Duisburg abgasreduzierte, erdgasbetriebene Blockheizkraftwerke mit innovativer AdBlue-Technologie ein. Damit entscheidet sich der lokale Energiedienstleister für eine zukunftsweisende und zukunftssichere Technologie, die schon heute dem neuesten Stand der Technik entspricht. So werden alle aktuell geforderten Abgasgrenzwerte deutlich unterschritten und auch zukünftig geplante Umweltstandards werden bereits heute eingehalten. Die von den BHKW erzeugte Wärme wird in das bestehende Fernwärmenetz und der produzierte Strom in das öffentliche Netz eingespeist. Zusätzlich bieten die BHKW eine weitere Option, neben dem Heizkraftwerk III der Stadtwerke den Strom-Eigenbedarf der Strom- und Fernwärmerzeugung selbst bereitzustellen.
„Die gasbetriebenen BHKW schaffen zukünftig im Zusammenspiel mit dem Wärmespeicher und der Verbindungsleitung zur Fernwärmeversorgung Niederrhein die Möglichkeit, den Betrieb des HKW III in Wanheim von der Wärmebereitstellung zu entkoppeln und zu flexibilisieren. Damit wird die Wirtschaftlichkeit der Strom- und Fernwärmeerzeugung der Stadtwerke Duisburg weiter gestärkt“, erklärt Dipl.-Ing. Andreas Gutschek, seit 1. Juli 2018 Vorstand für Infrastruktur und Digitalisierung der Stadtwerke Duisburg.
Bereits heute ist in der Einsatzplanung der Erzeugung absehbar, dass das HKW III in Wanheim in den Sommermonaten vorrangig abhängig vom Strommarkt und nicht zur Deckung des Fernwärmebedarfs betrieben wird. Die Fernwärme kann über die Verbindungsleitung von der Fernwärmeversorgung Niederrhein bezogen werden. Der Strom für den Betrieb der Pumpen des Fernwärmenetzes sowie für den Eigenbedarf des HKW III kann in den Stillstandsphasen des HKW III durch die gasbetriebenen BHKW bereitgestellt werden. Damit muss der benötigte Strom nicht extern beschafft werden.
Insgesamt werden drei Ein-Megawatt-BHKW ans Netz gehen. Sie werden direkt an den Standorten installiert, wo der Strom benötigt wird (Wanheim, Hochfeld) und die gleichzeitig gewonnene thermische Energie ins Wärmenetz oder in den neuen Wärmespeicher geleitet werden kann. Mit einer möglichen Jahresleistung von 18 Millionen Kilowattstunden elektrisch könnten rein rechnerisch rund 5.200 Duisburger Durchschnittshaushalte ein Jahr lang mit Strom versorgt werden. Durch den Einsatz der Blockheizkraftwerke können die Stadtwerke Duisburg künftig noch flexibler auf die Marktbedingungen reagieren.
Zwei der KWK-Anlagen mit deutlich reduzierten Stickstoffemissionen laufen bereits seit Ende 2017 im Probebetrieb an den Standorten in Duisburg-Hochfeld und in Wanheim. Ein drittes dieser hocheffizienten, abgasreduzierten Blockheizkraftwerke wird ebenfalls in Wanheim in Betrieb genommen werden, aber voraussichtlich erst Mitte kommenden Jahres. Alle drei KWK-Anlagen erreichen jeweils einen sehr guten Gesamtwirkungsgrad von 94 Prozent mit einem intelligenten Wärmenutzungskonzept, das auf einer zweiten installierten Abgaswärmetauscher-Stufe und einer Wärmeverwertung aus dem Gemischkühlkreislauf basiert. Die Gesamtinvestitionen in die neuen Anlagen liegen bis 2019 bei mehr als vier Millionen Euro.
Wie funktioniert ein Blockheizkraftwerk?
Ein Blockheizkraftwerk arbeitet wie ein großer Automotor. Die Bewegungsenergie treibt hier allerdings keine Räder, sondern einen Generator an, der Strom erzeugt. Neben Bewegungsenergie entsteht, wie bei einem Automotor Abwärme. Ein Wärmetauscher fängt im Blockheizkraftwerk diese Abwärme auf, die zum Heizen genutzt werden kann. Der Gesamtwirkungsgrad eines Blockheizkraftwerks liegt zwischen 80 und 90 Prozent. Ein Verbrennungsmotor im Auto erreicht je nach Typ lediglich einen Wirkungsgrad zwischen 25 und 45 Prozent.
Umweltstandards der Zukunft bereits jetzt eingehalten
Zurzeit gelten in Deutschland immer noch die Grenzwerte aus der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft in der Fassung des Jahres 2002. Darin ist geregelt, dass 500 Milligramm Stickoxide (NOx) und 300 Milligramm Kohlenmonoxid (CO) pro Normkubikmeter nicht überschritten werden dürfen. Die Novelle der TA-Luft von 2017 ist zwar auf den Weg gebracht, wurde bisher aber noch nicht verabschiedet. Darin sind jeweils neue, höhere Grenzwerte fixiert, die die neuen BHKW in Duisburg bereits heute einhalten. Diese strengeren Werte wurden eigens von den Stadtwerken Duisburg in das Pflichtenheft geschrieben, um auch in Zukunft ihre Energie so umweltfreundlich und nachhaltig wie möglich zu erzeugen.
Energieträger: Erdgas Inbetriebnahme: Ende 2017 Produktion Strom: 999 Kilowatt Produktion Fernwärme:1.192 kWh Jährliche Arbeit: elektrisch ca. 6.000 MWh, thermisch ca. 7.000 MWh AdBlue-Technologie: Der Motor hat Rohemissionen von NOx 700 mg/ Nm³. Diese werden durch den Einsatz der AdBlue-Technik auf 100 mg/Nm³ reduziert.