Rheinhafen-Dampfkraftwerk Karlsruhe

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Rheinhafen-Dampfkraftwerk Karlsruhe
Kraftwerkskomplex
Kraftwerkskomplex
Lage
Rheinhafen-Dampfkraftwerk Karlsruhe (Baden-Württemberg)
Rheinhafen-Dampfkraftwerk Karlsruhe
Koordinaten 49° 0′ 45″ N, 8° 18′ 10″ OKoordinaten: 49° 0′ 45″ N, 8° 18′ 10″ O
Land Deutschland
Gewässer Rhein
Daten
Typ Wärmekraftwerk
GuD-Kraftwerk
Primärenergie Steinkohle
Erdgas
Brennstoff Gas und Steinkohle
Leistung ca. 2.172 MW
Betreiber EnBW Kraftwerke AG
Projektbeginn 1940er
Betriebsaufnahme 1955
Schornsteinhöhe 233 m
Website Seite bei EnBW

Das Rheinhafen-Dampfkraftwerk (RDK) wird von der Energie Baden-Württemberg Kraftwerke AG (EnBW; bis 1997 Badenwerk AG) betrieben und besteht aus zwei verschiedenen Kraftwerkstypen: einem Steinkohlekraftwerk mit 1450 MW Leistung und einem seit 1998 betriebenen Gas- und Dampfkraftwerk (GuD) mit einer Leistung von ca. 365 MW.

Das Kraftwerk liegt am Rhein, direkt an der Einfahrt zum Rheinhafen Karlsruhe, der dem Kraftwerk auch den Namen gab. Das Kraftwerk besteht aus 7 Blöcken, von denen zurzeit nur noch 2 in Betrieb sind. Über den Rhein wird das benötigte Kühlwasser entnommen, gleichzeitig erfolgt die Anlieferung der Steinkohle per Binnenschiff über den Fluss.

Kraftwerksblöcke 1-7[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Blöcke 1-6 von jeweils 100 bis 180 MW Leistung wurden in den 1950er und 1960er Jahren gebaut.

Die Blöcke 1-3 sind stillgelegt und teilweise als Besucherkraftwerk umgebaut und hergerichtet worden.

Der Kohleblock 4 wurde Mitte der 1990er Jahre zu einem modernen Gas- und Dampfblock umgebaut. Hierzu wurde die alte Kesselanlage abgerissen und durch eine leistungsfähige Alstom GT26 Gasturbine[1][2] mit Abhitzekessel ersetzt. Die Dampfturbine konnte nach umfangreichen Umbauarbeiten und einer Überholung weiter verwendet werden. Der Einsatzbereich dieses Kraftwerkes liegt in der Erzeugung von Spitzenlaststrom.

Seit dem 4. April 2017 ist Block 4 in Kaltreserve.[3]

Die Blöcke 5 und 6 sind ebenfalls in Kaltreserve; die Blöcke besitzen je einen Dampfkessel, der mit Gas gefeuert wird. Sie nutzen einen 210 Meter hohen Schornstein.

In den Jahren 1981 bis 1985 wurde der Block 7 mit einer Leistung von 550 MW als Mittellastkraftwerk gebaut, dafür entstand ein neuer 233 m hoher Schornstein. Der Block verfügte von Anfang an über eine Rauchgasentschwefelung und -entstickung.

Über eine Kraft-Wärme-Kopplung wird das Fernwärmenetz der Stadtwerke Karlsruhe zusätzlich mit Fernwärme versorgt. Hier ist eine maximale Auskopplung von 220 MW möglich, was den Nutzungsgrad des Kraftwerks von 46 % auf 58 % erhöht, falls die Auskopplung stattfindet.

Seit 2003 darf auch Petrolkoks verfeuert werden.

Block 8[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Blick auf die Baustelle des neuen Block 8

Von 2008 bis 2014 wurde am Standort ein neuer steinkohlebefeuerter Block (RDK-8) mit einer elektrischen Leistung von 912 MW (brutto) errichtet. Er ist mit dem Block 9 des Großkraftwerkes Mannheim, der 2015 in Betrieb ging, weitestgehend baugleich, was zu einer Verringerung der Baukosten führen soll. Seit Mai 2014 arbeitet er im Regelbetrieb.[4]

Der Block sollte ursprünglich bereits 2012 in Betrieb gehen, wegen Problemen bei der Lieferung und Herstellung von Bauteilen verzögerte sich die Inbetriebnahme jedoch. Zuvor hatte es schon beim Bau des Kessels, der aus einem neuartigen Spezialstahl konstruiert wurde, um mit einer Frischdampftemperatur von über 600 °C arbeiten zu können, Verzögerungen gegeben. Im August 2013 kam es zu einem Brand im Maschinenhaus. Der Schaden wurde behoben und der Probebetrieb fortgesetzt. Am 12. Dezember 2013 wurde im Probebetrieb erstmals Volllast erreicht.[5]

Die Baukosten betrugen ca. 1,3 Mrd. Euro[6], ursprünglich war man von etwa einer Mrd. Euro ausgegangen. Durch die niedrigen Börsenstrompreise ist derzeit die Wirtschaftlichkeit des Blockes nicht gegeben. Zwar liegen die Einnahmen oberhalb der Betriebskosten, es werden jedoch nicht genügend Deckungsbeiträge erwirtschaftet, um die zum Bau notwendigen Finanzierungskosten wieder hereinzuholen.[4]

Betrieb[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Blick vom Block 7 auf die älteren Blöcke

Der Wirkungsgrad des neuen Blockes beträgt 46 %, der Kohlebedarf unter Volllast liegt bei 313 Tonnen Steinkohle pro Stunde. Zur Einspeisung in das Fernwärmenetz der Stadt Karlsruhe können zusätzlich bis zu 220 MW Fernwärme ausgekoppelt werden.[7] Dafür wird vor der letzten Turbinenstufe der Dampf entnommen. Auch wenn sich der elektrische Wirkungsgrad hierdurch verringert, wird damit ein Nutzungsgrad von bis zu 58 % erreicht.

Der neue Block hat eine Wärmeleistung von 1999 MW. Dazu kommen drei Hilfsdampferzeuger, welche jeweils 28 MW Leistung haben. Damit werden pro Stunde 2350 t Dampf bei einer Temperatur von 600 °C und einem Druck von 275 bar erzeugt. Nach der ersten Turbinenstufe wird der Dampf durch einen Überhitzer ein zweites Mal im Kessel auf 620 °C erhitzt, um den Wirkungsgrad der Turbinen zu erhöhen.

Kühlung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Kühlung des Kondensators wird eine Wassermenge von ca. 25 m³/s benötigt. Zu dem Wärmekraftwerk gehört ein eigenes kleines Wasserkraftwerk, um einen Teil der potentiellen Energie, die zum Pumpen des Kühlwassers in die Anlage hinauf benötigt wird, zurückzugewinnen und den Wirkungsgrad des Kraftwerkes damit zu erhöhen. Die Turbine hat eine Leistung von bis zu 1,8 MW.

Der Block wird wie die vorhandenen Blöcke mit Rheinwasser gekühlt, wofür ein neues Auslassbauwerk in den Rhein gebaut, und das alte Einlassbauwerk erweitert wurde. Um auch im Sommer bei hohen Rheinwassertemperaturen das Kraftwerk betreiben zu können, wurde ein 80 Meter hoher Kühlturm gebaut, welcher wegen seiner geringen Höhe (damit er die restlichen Bauwerke nicht überragt und somit das Landschaftsbild nicht zusätzlich beeinträchtigt) mit Ventilatoren ausgestattet wurde. Bis zu seiner Verwendung wird das Kühlwasser direkt in den Rhein abgegeben. Bei einer Wassertemperatur des Rheins von bis zu 22,5 °C kann der Kühlturm optional verwendet werden, ab 22,6 °C wird der Kühlturm planmäßig verwendet und ab 24,4 °C unter Volllast betrieben. Beträgt die Temperatur des Rheins über 28 °C, darf das Kühlwasser nur noch mit einer Ausnahmegenehmigung in den Rhein geleitet werden. Der Rhein darf durch den gesamten Kraftwerkskomplex maximal um 1 K erwärmt werden.

Der Schornstein des neuen Blocks, der 2008 errichtet wurde, ist 230 Meter hoch und als Nasszugschornstein ohne erneute Rauchgasaufheizung gebaut, und damit innen mit einem Kunststoffrohr ausgestattet, welches mehrere Meter über das Schornsteinende hinausragt, um Korrosion des Betons durch die Rauchgase zu verhindern.

Kohleanlieferung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die zum Befeuern des Kraftwerkes benötigte Kohle wird direkt am Kraftwerk im Vorhafen des Rheinhafens Karlsruhe per Schiff aus Rotterdam angeliefert. Die Betreiber rechnen mit ca. 1000 Schiffen pro Jahr, um die benötigte Kohle zu transportieren.

Um die Versorgungssicherheit zu erhöhen, wird das Kohlelager auf 450.000 t erweitert und zusätzlich die Anlieferung per Bahn ausgebaut. Das Regierungspräsidium Karlsruhe genehmigte Ende April 2012 die Erweiterung der Gleisanlagen, welche bis zum Kohlelager des Kraftwerks reichen. Die Erweiterung betrifft eine Strecke von 700 Metern Länge, die mittels acht neuer Weichen an das bestehende Netz angebunden wird. Zusätzlich wird das existierende Bekohlungsgleis modernisiert. Wenn über den Rhein wegen Niedrig- oder Hochwasser oder wegen Schiffsunfällen weniger oder sogar kein Schiffsverkehr mehr möglich ist, ist eine Belieferung des Kraftwerks nur noch mittels Güterzügen möglich. Unabhängig von der Schiffbarkeit des Rheins soll der vergrößerte Kraftwerkskomplex zukünftig ganzjährig nicht nur per Schiff, sondern auch mittels Güterzügen mit Kohle versorgt werden, obwohl die Anlieferung von Kohle auf dem Wasserweg die kostengünstigste Transportmöglichkeit darstellt.

Anlagensimulator[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein anlagenspezifischer Simulator wird seit Juli 2011 für die Vorab-Überprüfung der Spezifikationsdaten, Verifizierung der Hauptleittechnik und zur Sicherstellung der Emissionengrenzwerte eingesetzt. Für die Simulation wurde von der Firma Rheinmetall Defence Electronics (RDE) ein umfangreiches, verfahrenstechnisches Echtzeitmodell der Anlage erstellt. Die Firma Siemens liefert in Kooperation mit RDE die original Hauptleittechnik und die Bedienoberfläche. An diesem Simulator wird eine Vorab-Inbetriebsetzung des Block 8 durchgeführt, um mögliche Probleme in der Verfahrens- oder Leittechnik frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

Damit liefert der Simulator einen wesentlichen Beitrag zu Risikominimierung und zur Terminsicherheit des Kraftwerksprojektes.

Antennenmast mit Sendeantenne für die Verbreitung von Klassik Radio auf der UKW-Frequenz 90,4 MHz

Rundfunksender[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Auf dem Dach des Kraftwerksgebäudes befindet sich ein Antennenmast zur Verbreitung des Radioprogramms von Klassik Radio auf der UKW-Frequenz 90,4 MHz mit einer ERP von 32 Watt.

Galerie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Rheinhafen-Dampfkraftwerk Karlsruhe – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Modern Power Systems - First 240 MW GT26 gas turbine to power Rheinhafen unit 4 upgrade. (Badenwerk AG's Rheinhafen Steam Power Plant). August 1995.
  2. Enfield Energy Centre GT26 first to 265 MWe. April 2000.
  3. Transparency in Energy Markets – Ad-hoc Ticker (Meldung vom 4.4.2017). Abgerufen am 5. April 2017.
  4. a b Neues Kraftwerk produziert 400 Tonnen Feinstaub pro Jahr. In: Badische Zeitung, 2. September 2014. Abgerufen am 3. September 2014.
  5. Pressemeldung vom 7. August 2013
  6. Neues Kraftwerk in Karlsruhe wird eröffnet - Start in ungewisse Zukunft. In: Schwäbisches Tagblatt, 2. September 2014. Abgerufen am 3. September 2014.
  7. Rheinhafen-Dampfkraftwerk Karlsruhe – Projektvorstellung. Website von EnBW. Abgerufen am 15. August 2014.