Grosskraftwerk Mannheim

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Grosskraftwerk Mannheim AG
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Rechtsform Aktiengesellschaft
Gründung 1921
Sitz Mannheim
Leitung Markus Binder
Karl-Heinz Czychon
Mitarbeiter 610 (2011)[1]
Umsatz EUR 502 Mio. (2013) [2]
Branche Elektrizitätserzeugung
Website www.gkm.de

Das Grosskraftwerk Mannheim (Abkürzung GKM) ist ein aus fünf aktiven Blöcken bestehendes Steinkohlekraftwerk in Mannheim-Neckarau am Rhein bei etwa Stromkilometer 415 bis 417. Das Kraftwerk wird von der Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft betrieben; die Aktien verteilen sich mittelbar auf die drei Eigentümer RWE (40 Prozent), EnBW (32 Prozent) und MVV Energie (28 Prozent).

Kraftwerk[Bearbeiten]

f2

Grosskraftwerk Mannheim
Lage
Grosskraftwerk Mannheim (Baden-Württemberg)
Grosskraftwerk Mannheim
Koordinaten 49° 26′ 44,5″ N, 8° 29′ 25,6″ O49.4456944444448.4904444444444Koordinaten: 49° 26′ 44,5″ N, 8° 29′ 25,6″ O
Land DeutschlandDeutschland Deutschland
Baden-WürttembergBaden-Württemberg Baden-Württemberg
Gewässer Rhein
Daten
Primärenergie Fossile Energie
Brennstoff Steinkohle
Leistung 1.675 MW
(davon Bahnstrom 190 MW)
Typ Dampfkraftwerk
Eigentümer RWE (40 %)
EnBW (32 %)
MVV Energie (28 %)
Betreiber Grosskraftwerk Mannheim
Projektbeginn 1921 (Gründung GKM)
Betriebsaufnahme 1923
Schornsteinhöhe bis zu 200 m

Derzeitiges Kraftwerk (Blöcke 1 bis 8)[Bearbeiten]

Das Kraftwerk besteht aus dem rheinabwärts liegenden Werk II mit den Blöcken 1-6 und den beiden neueren Blöcken 7 und 8. Die beiden Kamine der Blöcke 7 und 8 sind mit 200 Metern Höhe das zweithöchste Bauwerk in Mannheim, nach dem Mannheimer Fernmeldeturm. Die Kessel 11 und 12 von Block 1 sowie Kessel 13 des Blocks 2 sowie die zugehörigen Vorschaltmaschinen F und G wurden 1993 stillgelegt und die Kamine später entfernt. Die sogenannten Nachschaltmaschinen 11 bis 13 (Turbosätze, die auf einer durch das gesamte Kraftwerk laufenden 20-bar-Heißdampfschiene hängen) sowie die Bahnstrommaschine EB3 sind nach wie vor in Betrieb. Die Blöcke 3, 4, 6 (nach Umrüstung 2006 von Öl/Gas), 7 und 8 werden mit Steinkohle befeuert und liefern eine elektrische Leistung von 1.675 Megawatt, davon 190 Megawatt als Bahnstrom (Block 3 dient seit 2006 als Reserve). Die Blöcke 1, 2 und 5 mit 715 MW wurden stillgelegt.

Das GKM speist auf der 220-kV-Höchstspannungs-, der 110-kV-Hochspannungs- und der 20-kV-Mittelspannungsebene in die Stromnetze des Übertragungsnetzbetreibers Transnet BW, der Verteilnetzbetreiber Pfalzwerke Netzgesellschaft und 24/7 Netze und des Bahnstromnetzbetreibers DB Energie ein.[3]

Die Bundesnetzagentur hat Ende August 2011 Planungen veröffentlicht, die die Nutzung des Reserveblocks 3 (220 Megawatt) zur Bereitstellung von Reserveleistung (Kaltreserve) zur Sicherung der Netzstabilität vorsehen.[4] Durch die Neuregelung des Atomgesetzes und den beschlossenen Kernkraftausstieg wird es laut Bundesnetzagentur nötig, ein solches Reservekraftwerk dauerhaft bereitzustellen. So wurde es denn auch während der Kältewelle Februar 2012 kurzfristig vorsorglich wieder ans Netz geholt.[5]

Ein Teil der Abwärme des Grosskraftwerks dient zur Versorgung von Mannheim und den umliegenden Gemeinden (bis nach Heidelberg und Speyer)[6] mit Fernwärme, wobei zum Teil oberirdisch verlegte Rohre zum Einsatz kommen. Zusätzlich beliefert das GKM auch Industriebetriebe mit Ferndampf. Auf diese Weise wird mit dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung der eingesetzte Brennstoff insgesamt im Jahresdurchschnitt 2007 zu 47 Prozent ausgenutzt. In den Wintermonaten erreicht das Werk stets Nutzungsgrade über 52 % (Jahre 2000–2008). Im Zuge des Neubaublocks wurde 2010 eine Fernwärmeleitung nach Speyer gebaut, so dass dort das alte städtische Fernheizwerk stillgelegt werden kann. Somit ist verbesserte Ausnutzung des Brennstoffes zu erwarten.

Neubau Block 9[Bearbeiten]

2007 genehmigte der Aufsichtsrat den Bau eines neuen Blocks 9. Die geplante Leistung soll rund 900 Megawatt betragen. Der Kamin des in Bau befindlichen Blocks 9 ist 180 Meter hoch. Der Neubau ist mit 1,2 Milliarden Euro geplant, die Inbetriebnahme soll 2015 erfolgen, ursprünglich war 2013 angestrebt worden.[7] Die noch in Betrieb befindlichen Blöcke 3 und 4 (je 220 Megawatt) soll dann abgeschaltet werden und Block 7 (475 MW) wird nicht mehr gefahren sondern geht in Kaltreserve. Von Umweltschützern wird das Vorhaben trotz der Wirkungsgradsteigerung auf 46,6 % im reinen Kondensationsbetrieb (d. h. reine Stromerzeugung ohne Fernwärmeauskopplung) und 70 % im Kraft-Wärme-Kopplungsbetrieb gegenüber den stillzulegenden Blöcken kritisiert, da zusätzliche Emissionen von Kohlendioxid zu erwarten seien.[8] Der Versuch, durch ein Bürgerbegehren den Bau zu stoppen, misslang, da bis zum Ablauf der Frist am 6. August 2008 nur etwa 16.500 der 20.000 benötigten Unterschriften zustande kamen.

Die ursprünglich für Ende 2012/Anfang 2013 geplante Inbetriebnahme verzögert sich bis 2015,[1] da der Hersteller des Kessels (Alstom) unerwartete Probleme mit der Verarbeitung des neuen Hochtemperaturstahls hat. Ein Großteil der Hochdruckschweißnähte musste verworfen werden. Ähnliche Probleme traten auch bei weiteren Kohlekraftwerken auf. Da bei diesen neuen Kesseltypen Frischdampftemperaturen von über 600 °C gefahren werden sollen, konnten die bis dahin über Jahrzehnte im Kraftwerksbau üblichen Kesselstähle (max. Betriebstemperaturen circa 530 °C-550 °C) nicht mehr verwendet werden. Neben dem Bau des Kessels sind von den Verzögerungen auch seine Nebenaggregate sowie die Rauchgasreinigungsanlagen betroffen. Das Maschinenhaus sowie die dazugehörigen Nebengebäude samt E- und Wartenräume sind 2011 fertiggestellt worden, so dass in ihnen diese Anlagenteile ungehindert weitergebaut werden konnten.

Die Bau- und Montagearbeiten sind nach fünf Jahren Arbeiten „rund um die Uhr“ abgeschlossen. Seit August 2014 werden Zündversuche des Kessels gefahren. Beginnend mit Ölbefeuerung des Dampferzeugers werden nach und nach die einzelnen Anlagekomponenten getestet und auf den Probebetrieb vorbereitet, der 2015 stattfinden soll.[9] Im November 2014 wurde der Generator erstmals auf eine 220-kV-Sammelschine synchronisiert, die -abgetrennt vom normalen Stromnetz- durch eine andere Maschine aus dem WerkII gespeist wurde und damit ein Inselnetz zum Testen bereitstellte. Mitte November steht die erste echte Netzsynchronisation und Lasteinspeisung an.

Zudem wurde das Kraftwerk mit einem Fernwärmespeicher mit einer thermischen Speicherkapazität von 1500 MWh ausgerüstet, der eine flexiblere Fahrweise des Kraftwerks erlaubt. Die Investitionskosten hierfür betragen 27 Mio. Euro.[10]

Geschichte[Bearbeiten]

Das Grosskraftwerk Mannheim wurde 1921 von den Pfalzwerken, der Stadt Mannheim, der Badischen Landeselektrizitätsversorgung (später Badenwerk, heute EnBW) und der Neckar AG gegründet. 1923 gingen die ersten Kessel in Betrieb. Gründungsdirektor und bis 1952 Vorsitzender war Fritz Marguerre. Er baute mit den Kesseln 1 und 2 im Werk 1 (später Marguerre-Werk genannt) erstmals ein Hochdruckheißdampfkraftwerk, das mit Frischdampf von etwa 100 bar und 420 Grad Celsius arbeitete.

Der Frischdampf wurde zuerst auf eine Vorschaltturbine geleitet, danach (mit etwa 20 bar) wieder zwischenüberhitzt und auf eine der schon bestehenden Niederdruckturbinen aus dem alten 20-bar-Werk geleitet. Mit dieser Maßnahme konnte Marguerre den Wirkungsgrad des Kraftwerks deutlich erhöhen. Weitere Wirkungsgradverbesserungen wollte er durch die Einführung der doppelten Zwischenüberhitzung und einer weitgehenden Nutzung der verschiedenen Dampfdrücke und -temperaturen durch vielfache Anzapfungen an den Turbinen (zum Beispiel zum Antrieb von Pumpen oder Verdampfern) erreichen. Viele dieser Maßnahmen konnte er bereits im Werk 1 umsetzen: So wurden schon in den dreißiger Jahren benachbarte Industrieunternehmen mit Ferndampf, nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, versorgt. Aufgrund des Strommangels nach dem Zweiten Weltkrieg musste er notgedrungen im Werk I die sogenannte „Ersatzanlage 49“ in bewährter, aber alter Technik bauen. Dazu wurden die alten 20-bar Kessel aus der Gründungszeit abgerissen und an deren Stelle vier gleiche Kessel (Kessel 7–10) errichtet, die zwei neue Hochdruckmaschinen (A und B) speisten. Der zwischenüberhitzte Dampf ging wieder auf die bestehende 20-bar-Sammelschine im Werk 1. Ihr Wirkungsgrad war aufgrund der niedrigen Temperatur (410 °C) für Marguerres Vorstellungen zu gering. Die doppelte Zwischenüberhitzung konnte er aber erst 1952 mit Block 1 (Kessel 11 und 12) in neuen Werk II realisieren und erreichte mit 38,2 % Wirkungsgrad einen damaligen Rekordwert unter den Kondensationskraftwerken. Daher wurden die Kessel 7–10 schon recht früh möglichst wenig gefahren, nachdem die ersten Blöcke im Werk II zur Verfügung standen.

Im Dritten Reich wurde mit dem Bunkerwerk Werk Fritz ein komplettes Kraftwerk mit Kessel und Turbosatz unter einen Kohlenhaufen gebaut, um es vor Luftangriffen zu schützen. Dieser Bunkerbau ist heute noch zwischen Block 8 und Werk II von Rhein aus zu sehen. Nach dem Krieg demontierte die französische Besatzungsmacht das Werk. Die Wiedermontage in Frankreich scheiterte, so dass das Werk Fritz nie mehr in Betrieb ging. Die Bunkeranlage diente später immer wieder Druck und Berstversuchen für Forschungszwecke.

1953 wurden erstmals mehr als eine Milliarde Kilowattstunden Strom abgegeben. Ab 1955 wurde auch Bahnstrom erzeugt. Dazu wurde im neuen Werk II jeweils an den Drei-Phasen-Generator der beiden 20-bar-Kondensationsmaschinen M11 und M12 (3.000 Umdrehungen pro Minute) eine Voith-Marguerre-Kupplung mit Getriebe angebaut. Darüber wurde dann ein Einphasenbahngenerator mit 1.000 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Über die Kupplung konnte der Leistungsanteil der Turbine, der als Einphasenstrom abgegeben werden sollte, verstellt werden. 1959 begann die Versorgung Mannheims mit Heißwasser-Fernwärme aus Nutzung der Abwärme.

Nach stetiger Vergrößerung des Werkes kamen in den 1980ern erstmals Rauchgasentschwefelungsanlagen zum Einsatz. Dabei wurde im Block 7 das sogenannte Walther-Verfahren zur Entschwefelung erstmals großtechnisch eingesetzt, bei dem mittels Ammoniak anstelle von Kalkmilch entschwefelt wird. Anstatt Gips bildet sich dabei das als Düngemittel verwendbare Ammoniumsulfat. Aufgrund verschiedener verfahrenstechnischer Schwierigkeiten, die durch die Herstellerfirma nicht fristgerecht beseitigt wurden, wurde die Walther-Anlage durch eine konventionelle Kalkmilch-Entschwefelung ersetzt.

Die Liberalisierung des Strommarktes in Deutschland erzwang in den 1990ern drastische Kosteneinsparungen und einen erheblichen Abbau der einst 1.600 Arbeitsplätze auf heute weniger als die Hälfte. Dies wurde unter anderem durch erhebliche Reduktion des Werkstattpersonals erreicht.

Kennzahlen[Bearbeiten]

Geschäftsjahr 2013[11]
Umsatz 502,3 Mio. Euro
– davon Strom 453,9 Mio. Euro
– davon Fernwärme 45,8 Mio. Euro
– davon Dienstleistungen 2,6 Mio. Euro
Jahresüberschuss 6,6 Mio. Euro

Emission von Schadstoffen und Treibhausgasen[Bearbeiten]

Kritiker bemängeln am Großkraftwerk Mannheim die hohen Emissionen an Stickstoffoxiden, Schwefeloxiden, Quecksilber und Feinstaub, an dem Krebs erzeugende Substanzen (Blei, Cadmium, Nickel, PAK, Dioxine und Furane) haften können.[12] Eine von Greenpeace bei der Universität Stuttgart in Auftrag gegebene Studie kommt 2013 zu dem Ergebnis, dass die 2010 vom Kraftwerk ohne Block 9 ausgestoßenen Feinstäube und die aus Schwefeldioxid-, Stickoxid- und NMVOC-Emissionen gebildeten sekundären Feinstäube statistisch zu 759 verlorenen Lebensjahren und 15.996 verlorenen Arbeitstagen pro Jahr führen (Rang 11 der deutschen Kohlekraftwerke); die erlaubte Maximalemission des neuen Block 9 wird mit 512 verlorenen Lebensjahren und 10.817 verlorenen Arbeitstagen abgeschätzt.[13][14]

Außerdem stehen angesichts des Klimawandels die CO2-Emissionen des Kraftwerkes in der Kritik von Umweltverbänden.[15][16] Auf der im Jahr 2007 vom WWF herausgegebenen Liste der klimaschädlichsten Kraftwerke in Deutschland rangierte das Großkraftwerk Mannheim mit 840 g CO2 pro Kilowattstunde auf Rang 28.[17] Im Jahr 2010 war es laut europäischem Schadstoffregister PRTR[18] mit circa 6,5 Mio. Tonnen CO2 das Steinkohlekraftwerk mit dem zweithöchsten Kohlendioxidausstoß in Deutschland.

Das Großkraftwerk Mannheim meldete folgende Emissionen im europäischen Schadstoffregister "PRTR":

Jährliche Emissionsmengen des Kraftwerks Staudinger[19]
Luftschadstoff PRTR 2007 PRTR 2008 PRTR 2009 PRTR 2010 PRTR 2011 PRTR 2012 PRTR 2013
Kohlenstoffdioxid (CO2) 7.744.000.000 kg 7.100.000.000 kg 6.640.000.000 kg 6.510.000.000 kg 5.940.000.000 kg 6.070.000.000 kg 6.750.000.000 kg
Stickstoffoxide (NOx/NO2) 4.060.000 kg 3.550.000 kg 3.670.000 kg 3.550.000 kg 3.270.000 kg 3.190.000 kg 3.650.000 kg
Schwefeldioxide (als SOx/SO2) 1.570.000 kg 1.440.000 kg 1.440.000 kg 1.940.000 kg 1.820.000 kg 1.960.000 kg 1.940.000 kg
Feinstaub (PM10) 208.000 kg 185.000 kg 143.000 kg 148.000 kg 123.000 kg 96.100 kg 142.000 kg
Anorganische Chlorverbindungen (als HCl) 34.500 kg 34.100 kg 29.700 kg 29.600 kg 19.600 kg 19.500 kg 24.000 kg
Anorganische Fluorverbindungen (als HF) 7.560 kg 24.300 kg 22.100 kg 19.300 kg keine Angaben keine Angaben keine Angaben
Quecksilber und Verbindungen (als Hg) 167 kg 158 kg 148 kg 146 kg 134 kg 137 kg 154 kg
Arsen und Verbindungen (als As) 79 kg 76 kg 69 kg 68 kg 61 kg 67 kg 73 kg

Weitere typische Schadstoffemissionen wurden nicht berichtet, da sie im PRTR erst ab einer jährlichen Mindestmenge meldepflichtig sind, z.B. Dioxine und Furane ab 0,0001 kg, Cadmium ab 10 kg, Arsen ab 20 kg, Nickel ab 50 kg, Chrom sowie Kupfer ab 100 kg, Blei sowie Zink ab 200 kg, Ammoniak und Chlorwasserstoff ab 10.000 kg, Methan und flüchtige organische Verbindungen außer Methan (NMVOC) ab 100.000 kg sowieKohlenmonoxid ab 500.000 kg.[20]

Die Europäische Umweltagentur hat die Kosten der Umwelt- und Gesundheitsschäden der 28.000 größten Industrieanlagen in der Europa anhand der im PRTR gemeldeten Emissionsdaten mit den wissenschaftlichen Methoden der Europäischen Kommission abgeschätzt.[21] Danach liegt das Großkraftwerk Mannheim auf Rang 53 der Schadenskosten aller europäischen Industrieanlagen.[22]

Umwelt- und Gesundheitsschäden[22]
Verursacher Schadenskosten Einheit Anteil
Großkraftwerk Mannheim 281 - 383 Millionen Euro 0,3 - 0,4 %
Summe 28.000 Anlagen 102 - 169 Milliarden Euro 100 %

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Geschäftsbericht 2011 (PDF)
  2. http://www.gkm.de/media/?file=1426_Daten_Fakten_DEU_scr.pdf&download
  3. Kraftwerksliste Bundesnetzagentur (bundesweit; alle Netz- und Umspannebenen) Stand 02.07.2012. Abgerufen am 21. Juli 2012 (Microsoft-Excel-Datei, 1,6 MiB).
  4. Bundesnetzagentur wird den Reservebetrieb eines Kernkraftwerks nicht anordnen. Abgerufen am 30. November 2014.
  5. Eisige Temperaturen: Mehr als 540 Kälte-Tote in Europa. In: Handelsblatt, 9. Februar 2012
  6. www.morgenweb.de: Gigantische Thermoskanne voller Energie. 27. November 2012, abgerufen am 20. Oktober 2014.
  7. „Ob uns Verlust entsteht, ist rein spekulativ“. In: www.morgenweb.de, 10. Mai 2012, abgerufen am 8. Dezember 2012.
  8. BUND: Warum kein Kohlekraftwerk Mannheim? Abgerufen am 20. Oktober 2014.
  9. Neuer Steinkohleblock im Großkraftwerk Mannheim wird getestet. Lampertheimer Zeitung, 5. August 2014, abgerufen am 1. November 2014.
  10. Kohlekraftwerk speichert Wärme. In: Südwest Presse, 27. November 2012, abgerufen am 8. Dezember 2012.
  11. http://www.gkm.de/media/?file=1426_Daten_Fakten_DEU_scr.pdf&download
  12. Feinstaub-Quellen und verursachte Schäden, Umweltbundesamt (Dessau)
  13. Assessment of Health Impacts of Coal Fired Power Stations in Germany - by Applying EcoSenseWeb (Englisch, PDF 1,2 MB) Philipp Preis/Joachim Roos/Prof. Rainer Friedrich, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Universität Stuttgart, 28. März 2013
  14. Tod aus dem Schlot - Wie Kohlekraftwerke unsere Gesundheit ruinieren (PDF 3,3 MB) Greenpeace, Hamburg, 2013
  15. Kohlestrom hat keine Zukunft – Klimaschutz jetzt! Internetinformation zur Stromgewinnung aus Kohlekraftwerken, Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland, Zugriff am 21. April 2014
  16. Energiepolitik - Die Zeit drängt Internetinformation zur Energiewende in Deutschland, WWF, Berlin, Zugriff am 21. April 2014
  17. Infografik zum CO2-Ausstoß der 30 klimaschädlichsten Kohlekraftwerke Deutschlands WWF, Berlin, 2007
  18. PRTR – Europäisches Emissionsregister
  19. PRTR - Europäisches Emissionsregister
  20. PRTR-Verordnung 166/2006/EG über die Schaffung eines Europäischen Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregisters und zur Änderung der Richtlinien 91/689/EWG und 96/61/EG des Rates
  21. Kosten-Nutzen-Anlalyse zur Luftreinhaltepolitik, Clean Air for Europe (CAFE) Programm, Europäische Kommission
  22. a b Revealing the costs of air pollution from industrial facilities in Europe (Offenlegung der Kosten der Luftverschmutzung aus Industrieanlagen in Europa), Europäische Umweltagentur, Kopenhagen, 2011

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Grosskraftwerk Mannheim – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien