Kraftwerk Schwarze Pumpe

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Kraftwerk Schwarze Pumpe
KW Schwarze Pumpe im September 2008
KW Schwarze Pumpe im September 2008
Lage
Kraftwerk Schwarze Pumpe (Brandenburg)
Kraftwerk Schwarze Pumpe
Koordinaten 51° 32′ 10,1″ N, 14° 21′ 13,7″ O51.53614166666714.353805555556Koordinaten: 51° 32′ 10,1″ N, 14° 21′ 13,7″ O
Land Deutschland
Gewässer Umgebungsgewässer und Grundwasser aus den naheliegenden Tagebauen
Daten
Primärenergie Braunkohle
Brennstoff Braunkohle
Leistung 1600 MW
Typ Wärmekraftwerk
Betreiber Vattenfall Europe Generation AG
Projektbeginn 1992
Betriebsaufnahme 1997
Turbine viergehäusige Kondensationsturbine
Kessel 2 × 2420 Tonnen Dampf/h
Feuerung Braunkohlenstaub
Stand 19. Oktober 2009

Unter der Bezeichnung Kraftwerk Schwarze Pumpe wird heute ein 1993 bis 1998 errichtetes und von Vattenfall Europe betriebenes Braunkohle-Großkraftwerk, bestehend aus zwei Kraftwerksblöcken mit einer Leistung von je 800 MW, verstanden. Es befindet sich auf dem Areal des Industrieparks Schwarze Pumpe. Auf diesem Gelände gab es bereits seit 1955 mehrere, heute nicht mehr existierende Kraftwerke. Im Jahr 2006 wurde damit begonnen, südlich des Großkraftwerkes ein Pilotkraftwerk zur CO2-Sequestrierung zu errichten, welches am 9. September 2008 in Betrieb genommen wurde.

Gaskombinat Schwarze Pumpe (1955–1997)[Bearbeiten]

Hauptartikel: Gaskombinat Schwarze Pumpe

Im Rahmen der Errichtung des VEB Gaskombinat Schwarze Pumpe wurden auf dem Gelände des heutigen Industrieparks auch drei Kraftwerke mit der Bezeichnung Kraftwerk Schwarze Pumpe West, Mitte und Ost in Betrieb genommen. Der erste Kraftwerksblock lieferte ab 1959 Elektroenergie sowie Prozessdampf. Die Blockleistungen betrugen zwischen 25 und 100 MW. Mit dem Ende des Gaskombinats wurden zwischen 1990 und 1997 auch die zugehörigen Kraftwerke stillgelegt und abgerissen.

Vattenfall-Kraftwerk Schwarze Pumpe (ab 1992)[Bearbeiten]

Das Kohlekraftwerk Schwarze Pumpe wurde als Gemeinschaftskraftwerk von den damals noch eigenständigen Unternehmen VEAG und Energiewerke Schwarze Pumpe AG (ESPAG) geplant und gebaut. Der entsprechende Vertrag dazu wurde am 13. Februar 1992 unterzeichnet und im März desselben Jahres wurde der Planungsauftrag für einen Kraftwerksbau an Siemens erteilt.

Wichtige Eckdaten[Bearbeiten]

Am 15. März 1993 erfolgte die offizielle Eröffnung der Baustelle „Neubaukraftwerk Schwarze Pumpe“. Am 20. April 1993 wurden die erforderlichen Genehmigungen nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz erteilt. Die Grundsteinlegung erfolgte am 25. Oktober 1993 durch den brandenburgischen Ministerpräsidenten Manfred Stolpe. Am 1. Januar 1995 übernahm die VEAG die Anteile am Kraftwerksbau von der Lausitzer Bergbau-Verwaltungsgesellschaft (LBV).

Während der Bauphase kam es am 25. März 1995 zu einer schweren Havarie. Von einem Montagekran lösten sich in 160 m Höhe 6 Gegengewichte und stürzten in die Tiefe. Bei diesem Zwischenfall entstanden Schäden sowohl am Kesselgerüst des Block A als auch an der Bodenplatte.

Am 28. Juni 1996 erfolgte bereits die Druckprobe am Dampferzeuger Block A, wobei nur eine von 60.000 Schweißnähten zu beanstanden war. Die Druckprobe am Dampferzeuger Block B am 14. Dezember 1996 erfolgt ohne Beanstandungen. Am 16. April 1997 wurde der erste Kohlewaggon mit Rohbraunkohle aus dem Tagebau Welzow-Süd entladen. Am 19. April 1997 erfolgte am Dampferzeuger Block A das erste Zünden mit Ölfeuer, am 3. Mai das erstmalige Kohlefeuer bis hin zum 23. Mai, als um 20:01 Uhr die erste Netzschaltung des Block A durchgeführt wurde.

Am 1. Oktober 1997 übernahm das Neubaukraftwerk Schwarze Pumpe offiziell die Fernwärmeversorgung für die Stadt Spremberg, ab 14. Oktober 1997 erfolgte auch die Versorgung der Stadt Hoyerswerda mit Fernwärme.

Am 29. Oktober 1997 um 17:07 Uhr erfolgte dann auch am Block B die erste Netzschaltung. Am 15. Januar 1998 erreichte der Block B erstmals eine Leistung von 800 Megawatt. Am 20. Januar 1998 erreichte das Neubaukraftwerk Schwarze Pumpe erstmals seine projektierte Leistung von 1600 Megawatt.

Am 3. Juni 1998 fand die offizielle Inbetriebnahme des Neubaukraftwerkes Schwarze Pumpe statt. Zu den Gästen gehörten der damalige Bundeskanzler Helmut Kohl sowie der damalige brandenburgische Ministerpräsident Manfred Stolpe.

Am 25. August 1998 wurde das Neubaukraftwerk Schwarze Pumpe durch den Vorstand der VEAG an die Geschäftsleitung des Kraftwerkes Schwarze Pumpe übergeben. Erster Kraftwerksleiter war Dietrich Kirmse.

Geplant und gebaut wurde eine 2×800-Megawatt-Doppelblockanlage für den Grundlastbetrieb auf Basis von Rohbraunkohle. Die benötigte Rohbraunkohle wird aus dem benachbarten Tagebau Welzow-Süd bezogen.

Neben der Erzeugung von Elektroenergie gehört die Bereitstellung von Prozessdampf für Unternehmen im nahe gelegenen Industriepark Schwarze Pumpe sowie die Versorgung des Ortes Schwarze Pumpe und der Städte Spremberg und Hoyerswerda mit Fernwärme zu dessen wichtigsten Aufgaben. Das Kraftwerk Schwarze Pumpe gehört mit seinen etwa 360 Arbeitnehmern zu einem der größten Arbeitgeber der Region.

Technische Daten[Bearbeiten]

KW Schwarze Pumpe bei Nacht
Schlagrad einer Kohlemühle

Brennstoff

  • Rohbraunkohle
  • Brennstoffverbrauch: 36 000 t/Tag
  • Bruttoleistung: 1600 MW (2×800 MW)
  • Wirkungsgrad: > 40 %

Dampferzeuger

  • Hersteller: Alstom
  • Bauart: Zwangdurchlaufkessel
  • Dampfleistung je Kessel: 2420 t/h
  • Frischdampfdruck: 268 bar
  • Frischdampftemperatur: 547 °C
  • Zwischendampfdruck: 55 bar
  • Zwischendampftemperatur: 565 °C
  • Brennstoffmenge je Dampferzeuger: ca. 785 t/h
  • Brennstoff für Zünd- und Stützfeuer: Heizöl EL
  • 8 Mühlen je Dampferzeuger
Turbinensaal im KW Schwarze Pumpe
KW Schwarze Pumpe im Winter 2007

Turbine

Generator

  • Hersteller: Siemens
  • Nennspannung: 27kV
  • Scheinleistung 1000 MVA

Kühlturm

  • pro Block 1 Naturzugnasskühlturm
  • Wasserdurchsatz je Kühlturm: 65 600 m³/h

Rauchgasreinigung

Hilfsdampferzeuger

  • Hersteller: BABCOCK
  • Anzahl: 2
  • Brennstoff: Heizöl EL
  • Dampfleistung je Kessel: 100 t/h
  • Dampfparameter: 17 bar/ 350 °C
Hauptwarte des Vattenfall Kraftwerk Schwarze Pumpe

Sonstiges[Bearbeiten]

Der höchste Punkt des Kraftwerkes ist der Schornstein der Hilfskesselanlage in einer Höhe von 172 m über Grund. Dieser befindet sich auf dem östlichen Treppenturm. Auf den beiden Treppentürmen Ost und West des Dampferzeugergebäudes befinden sich geschützte, mit Glas verkleidete Ausblicke, von denen der östliche von Besuchern begangen werden kann.

Der Netzanschluss erfolgt über die Schaltanlage Graustein auf der 380-kV-Höchstspannungsebene in das Stromnetz des Übertragungsnetzbetreibers 50Hertz Transmission.[1][2]

Emission von Schadstoffen und Treibhausgasen[Bearbeiten]

Kraftwerkskritiker bemängeln am Kraftwerk Schwarze Pumpe die auftretenden Emissionen an Stickstoffoxiden, Schwefeloxiden, Quecksilber und Feinstaub, an dem Krebs erzeugende Substanzen (Blei, Cadmium, Nickel, PAK, Dioxine und Furane) haften können.[3] Eine von Greenpeace bei der Universität Stuttgart in Auftrag gegebene Studie kommt 2013 zu dem Ergebnis, dass die 2010 vom Kraftwerk Schwarze Pumpe ausgestoßenen Feinstäube und die aus Schwefeldioxid-, Stickoxid- und NMVOC-Emissionen gebildeten sekundären Feinstäube statistisch zu 110 vorzeitigen Todesfällen pro Jahr führen.[4][5] Auf der Liste der "gesundheitsschädlichsten Kohlekraftwerke Deutschlands" rangiert das Kraftwerk Schwarze Pumpe daher auf Platz 9.[6]

Außerdem stehen angesichts des Klimawandels die CO2-Emissionen des Kraftwerkes in der Kritik. Auf der im Mai 2007 vom WWF herausgegebenen Liste der klimaschädlichsten Kraftwerke in der EU rangierte das Kraftwerk Schwarze Pumpe, nach Maßgabe seiner installierten Leistung, im Jahr 2006 auf Rang 14 in Europa und auf Rang 7 in Deutschland (1000 g CO2 pro Kilowattstunde) nach den Kraftwerken Niederaußem, Jänschwalde, Frimmersdorf, Weisweiler, Neurath und Boxberg.[7]

Das Kraftwerk Schwarze Pumpe meldete folgende Emissionen im europäischen Schadstoffregister "PRTR":

Emissionen des Kraftwerks Schwarze Pumpe[8]
Luftschadstoff Emissionsmenge PRTR 2007 Emissionsmenge PRTR 2010 Emissionsmenge PRTR 2011 Emissionsmenge PRTR 2012
Kohlendioxid (CO2) 12.400.000.000 kg 11.200.000.000 kg 11.900.000.000 kg 12.600.000.000 kg
Schwefeldioxide (als SOx/SO2) 8.290.000 kg 7.060.000 kg 7.540.000 kg 9.580.000 kg
Stickstoffoxide (NOx/NO2) 4.920.000 kg 4.610.000 kg 4.980.000 kg 5.430.000 kg
Kohlenmonoxid (CO) 2.910.000 kg 1.700.000 kg 2.190.000 kg 2.300.000 kg
Feinstaub (PM10) 169.000 kg keine Angaben 64.700 kg 104.000 kg
Distickstoffmonoxid (N2O) 139.000 kg 84.700 kg 135.000 kg 114.000 kg
Anorganische Chlorverbindungen (als HCl) 70.400 kg 17.800 kg 77.800 kg 184.000 kg
Anorganische Fluorverbindungen (als HF) keine Angaben keine Angaben 7.560 kg keine Angaben
Kupfer und Verbindungen (als Cu) 1.610 kg 160 kg 133 kg 108 kg
Blei und Verbindungen (als Pb) 309 kg 369 kg keine Angaben keine Angaben
Quecksilber und Verbindungen (als Hg) 255 kg 243 kg 271 kg 228 kg
Chrom und Verbindungen (als Cr) 272 kg 224 kg keine Angaben keine Angaben
Nickel und Verbindungen (als Ni) 214 kg keine Angaben keine Angaben 95,8 kg
Cadmium und Verbindungen (als Cd) 26 kg 62,9 kg 39,9 kg 83 kg
Arsen und Verbindungen (als As) keine Angaben 35,8 kg 78,5 kg keine Angaben
Dioxine und Furane, toxische Equivalente (PCDD/PCDF) keine Angaben 0,00014 kg 0,00015 kg keine Angaben

Weitere typische Schadstoffemissionen wurden nicht berichtet, da sie im PRTR erst ab einer jährlichen Mindestmenge meldepflichtig sind, z.B. Arsen ab 20 kg, Nickel ab 50 kg, Chrom ab 100 kg, Blei sowie Zink ab 200 kg, anorganische Fluorverbindungen ab 5.000 kg, Ammoniak ab 10.000 kg, Feinstaub ab 50.000 kg, flüchtige organische Verbindungen außer Methan (NMVOC) ab 100.000 kg.[9]

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.[10] Danach liegt das Kraftwerk Schwarze Pumpe auf Rang 20 der Schadenskosten aller europäischen Industrieanlagen.[11]

Umwelt- und Gesundheitsschäden[11]
Verursacher Schadenskosten Einheit Anteil
Kraftwerk Schwarze Pumpe 495 – 731 Millionen Euro 0,5 – 0,7 %
Summe 28.000 Anlagen 102 – 169 Milliarden Euro 100 %

Pilotanlage zur CO2-Abscheidung[Bearbeiten]

Auf dem Gelände des Industrieparks Schwarze Pumpe war bis zum 15. Mai 2014, in unmittelbarer Nähe zum Kraftwerk Schwarze Pumpe, eine durch Vattenfall Europe errichtete Pilotanlage zur CO2-Abscheidung nach dem Oxyfuel-Verfahren in Betrieb.

Diese Pilotanlage hatte folgende Ziele:

  • Erprobung der CO2-Abscheidung an einem braunkohlebefeuerten Kraftwerk nach dem Oxyfuel-Verfahren unter variablen Bedingungen
  • Nachweis der Machbarkeit, der Sicherheit und der Effizienz dieses Verfahrens
  • Auswertung der Forschungsergebnisse zur Erarbeitung der Aufgabenstellung einer CCS-Demonstrationsanlage
CO2-emissionsarme Pilotanlage Schwarze Pumpe
CO2-emissionsarme Pilotanlage Schwarze Pumpe bei Nacht
Blick auf die CO2-emissionsarme Pilotanlage von der Aussichtsplattform des Kraftwerks

Das Prinzip der CO2-Abscheidung beruht darauf, dass bei der Kohleverbrennung entstehende Kohlendioxid zu verdichten und zu verflüssigen. Anschließend sollte es dann Unterirdisch verpresst und gespeichert werden und damit nicht zur globalen Erwärmung beitragen.

Am 29. Mai 2006 fand der Erste Spatenstich unter Teilnahme von Bundeskanzlerin Angela Merkel und Matthias Platzeck, dem damaligen Ministerpräsidenten des Landes Brandenburg, statt. Am 12. Dezember 2007 fand die Kesseldruckprüfung der Versuchsanlage statt, bei der es keinerlei Beanstandungen gab. Ende März 2008 wurde sukzessiv mit dem Testbetrieb der Anlage begonnen. Die offizielle Inbetriebnahme der Anlage erfolgte am 9. September 2008 durch Matthias Platzeck und dem damaligen Präsident und CEO des Vattenfall Konzern Lars Josefsson.

Die Vattenfall-Pilotanlage wurde mit Braunkohlenstaub befeuert und verfügte über eine thermische Leistung von 30 MW. Der Bedarf an Braunkohlestaub lagt dabei bei etwa 5,2 t/h, der Bedarf an Sauerstoff bei etwa 10 t/h. Bei voller Produktion wurden dabei ca. 9 t/h CO2 in flüssiger Form abgeschieden. Der CO2-Abscheidegrad lag dabei bei > 90 %. Die Pilotanlage erzeugte keinen Strom, sondern stellt indirekt bis max. 40 t/h Prozessdampf für die im Industriepark Schwarze Pumpe befindliche Brikettfabrik zur Verfügung. Dazu wurden auch vorhandene Leitungssysteme des Kraftwerk Schwarze Pumpe genutzt. Der Baupreis der Anlage betrug rund 80 Millionen Euro[12].

Für den Betrieb der Anlage waren 24 Arbeitnehmer als Bedienpersonal (Dreischichtbetrieb) und 10 Mitarbeiter des Technischen Service verantwortlich. Begleitet wurden sie dabei von 10 Mitarbeiter der internen Forschungsabteilung von Vattenfall sowie 16 externen Mitarbeitern von Forschungsabteilungen.

Während der knapp fünfjährigen Erprobungsphase mit etwa 19.200 Betriebsstunden, davon 11.760 h im Oxyfuelbetrieb wurden 10.650 Tonnen CO2 abgeschieden. Die CO2-Reinheit betrug dabei 99,7%.

Im Mai 2011 erfolgte mittels Spezialfahrzeugen CO2-Lieferungen zum Speicherprojekt Ketzin, wo 1510 t CO2 in unterirdischen Lagerstätten verbracht wurden.

Während der Betriebsphase besuchten 12.000 Besucher aus 60 Ländern die Pilotanlage, darunter auch Studenten und Lehrkräfte aus 29 deutschen und 12 internationalen Hochschulen.[13]

Beteiligte Firmen[Bearbeiten]

Für den Bau und den Betrieb dieser Forschungsanlage waren für die wichtigsten Komponenten folgende Firmen verantwortlich.

Großtechnische Anlage zur CO2-Abscheidung[Bearbeiten]

Mit den in der Pilotanlage gewonnenen Ergebnissen und Erkenntnissen sollte im Kraftwerk Jänschwalde ein existierender Kraftwerkskessel mit einer thermischen Leistung von 640 MW (250 MW elektrisch) ab 2015 durch einen Neubau mit dem Oxyfuel-Verfahren ersetzt werden.[14] Aus dem European Energy Programme for Recovery wäre diese Anlage mit 180 Mio EUR gefördert worden.[15] Durch dieses Kraftwerk sollte die hier verwendete Technologie zur großtechnischen Serienreife geführt werden. Am 5. Dezember 2011 gab Vattenfalls Deutschlandchef Tuomo Hatakka in Cottbus den offiziellen Ausstieg für das CCS-Demoprojekt in Jänschwalde bekannt.[16] Die CCS-Versuchsanlage in Schwarze Pumpe war von diesem Ausstieg jedoch nicht betroffen und wurde weitergeführt.

Am 9. April 2014 wurde bekannt, dass Vattenfall die CCS-Pilotanlage stilllegt und komplett zurückbaut. Als Grund dafür werden die politischen Rahmenbedingungen in Deutschland genannt. Gewonnenes Know-how soll nun von der kanadischen Firma SaskPower in Kanada weiter genutzt werden, mit der Vattenfall am 8. April 2014 einen entsprechenden Kooperationsvertrag unterzeichnete.[17] Die Zusammenarbeit zwischen SaskPover und Vattenfall ist darin auf 5 Jahre festgeschrieben. SaskPower wird die in Schwarze Pumpe gewonnenen Erkenntnisse im Block 3 des Boundary Dam-Demonstrationskraftwerk in Estevan in der Provinz Saskatchewan einsetzen. Zu diesem Zweck wurde dort ein bestehender Kraftwerksblock zu einer 300 MW Clean-Coal-Anlage umgerüstet.

Sonstiges[Bearbeiten]

Von Umweltschützern wurde die Anlage als „Feigenblatt“ des Energiekonzerns bezeichnet und als zu aufwändig kritisiert. Nach deren Meinung ließe sich mit dem gleichen Geld durch Investitionen in eine effektivere Energieerzeugung und -nutzung eine größere Wirkung zur Reduzierung der globalen Erwärmung erreichen.

Per Einstweiliger Verfügung durch das Landgericht Berlin vom 5. Dezember 2007 ist es Vattenfall Europe untersagt, die Oxyfuel-Pilotanlage am Standort Schwarze Pumpe weiterhin "die weltweit erste Pilotanlage für ein CO2-freies (Braunkohle)kraftwerk" und/oder "die weltweit erste Forschungsanlage für ein CO2-freies (Braunkohle)kraftwerk" zu nennen.[18] Zuwiderhandlungen dagegen werden mit Ordnungsgeld oder Ordnungshaft geahndet. Geklagt hatte ein Photovoltaikbetreiber aus Berlin.

Nach mündlicher Verhandlung vor dem Landgericht Berlin im März 2008 ist die Einstweilige Verfügung über die Verwendung des Begriffes „CO2-freies Kraftwerk“ in ihrer Verwendung erheblich eingeschränkt aber noch nicht aufgehoben worden. Vattenfall darf demnach den Begriff nur dann benutzen, wenn gleichzeitig erklärt wird, das es eben nicht zu einer 100-prozentigen Abscheidung des anfallenden Kohlendioxid aus dem Kraftwerksprozess kommt und dass das anfallende Kohlendioxid für den sicheren Transport und die anschließende Endlagerung noch nachbehandelt werden muss.[19]

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Kraftwerksliste Bundesnetzagentur (bundesweit; alle Netz- und Umspannebenen) Stand 02.07.2012. Abgerufen am 21. Juli 2012 (Microsoft-Excel-Datei, 1,6 MiB).
  2. Netzbelastung in der Regelzone. Hrsg.: 50Hertz Transmission GmbH, abgerufen am 29. Juni 2012.
  3. Feinstaub-Quellen und verursachte Schäden, Umweltbundesamt (Dessau)
  4. Tod aus dem Schlot - Wie Kohlekraftwerke unsere Gesundheit ruinieren (PDF 3,3 MB) Greenpeace, Hamburg, 2013
  5. 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
  6. Greenpeace: Die zehn gesundheitsschädlichsten Kohlekraftwerke Deutschlands (PDF 129 kB)
  7. Dirty Thirty Ranking of the most polluting power stations in Europe. WWF, Mai 2007 (PDF)
  8. PRTR - Europäisches Emissionsregister
  9. 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
  10. Kosten-Nutzen-Anlalyse zur Luftreinhaltepolitik, Clean Air for Europe (CAFE) Programm, Europäische Kommission
  11. 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
  12. Die Welt: Auf Schwarze Pumpe ruht die Hoffnung
  13. Infoblatt: Die CCS-Pilotanlage Schwarze Pumpe - 5 Jahre Forschung im Zeichen des Klimaschutzes, April 2014, Herausgeber: Lignite Mining & Generation
  14. Demonstration plant in Jänschwalde. Abgerufen am 30. Juni 2010 (englisch).
  15. CO2 Capture and Storage (CCS). Abgerufen am 30. Juni 2010 (englisch).
  16. Lausitzer Rundschau: Ausstieg oder Umweg zum CCS-Kraftwerk?
  17. Vattenfall setzt auf CCS-Kraftwerk in Kanada In: LR-Online, 9. April 2014
  18. Vattenfall: CSS-Kraftwerk nicht gleich CO2-frei
  19. Mitarbeiterzeitung "terravatt" der Vattenfall Europe AG Ausgabe April 2008, Rubrik: Antworten auf Leserpost

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Kraftwerk Schwarze Pumpe – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien