Gesundheit : Kraft-Wärme-Kopplung: Das doppelte Kraftwerk

Thomas de Padova

Die Bundesregierung will das Klimaschutzabkommen von Kyoto notfalls auch ohne die USA umsetzen. Sie hat sich ein hohes Ziel gesetzt: Die Kohlendioxid-Emissionen sollen hier zu Lande bis 2005 um 25 Prozent unter das Niveau von 1990 gesenkt werden. Das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung sieht keine Chance mehr, dies zu erreichen. Denn trotz Ökosteuer und Fördermaßnahmen für erneuerbare Energien ist der Klimaschutz im vergangenen Jahr keinen Deut vorangekommen.

Nun beraten die Politiker darüber, wie sie die Ökosteuer reformieren könnten. Die unpopuläre Benzinpreiserhöhung wollen sie wohl nicht mehr oben auf die Agenda stellen, obwohl gerade die Emissionen im Straßenverkehr unablässig steigen. Stattdessen hofft Rot-Grün, mit einem Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung zügig Erfolge zu erzielen: Durch gleichzeitige Produktion von Strom und Wärme in KWK-Anlagen soll der Abgasausstoß in den kommenden Jahren um 23 Millionen Tonnen CO2

verringert werden. Grafik:
Kraft-Wärme-Kopplung Es gibt kaum eine effizientere und vielseitigere Methode der Energieerzeugung als mit Hilfe der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Als Rohstoff kommt hier fast alles in Frage. Ob Kohle, Erdgas, Altholz, Raps, Rinder- oder Schweinemist - all dies kann man in großen oder kleinen Anlagen verbrennen.

Zweifacher Energiegewinn

Dabei entsteht ein viele 100 Grad heißes Gas oder Dampf. Diese bringen Motoren und Turbinen in Umlauf, die den Strom erzeugen. Der verbleibende Dampf ist immer noch heiß genug, um ihn als Wärme für Wohnungen, in der Auto- oder chemischen Industrie einsetzen zu können.

"Die Nutzer müssen daher nach Möglichkeit einen gleichmäßigen Strom- und Wärmebedarf haben", sagte Matthias Ahlhaus von der Fachhochschule Stralsund kürzlich bei einer Tagung an der Technischen Universität Berlin (TUB). Das schränkt den sinnvollen Einsatz der Kraft-Wärme-Kopplung ein. Denn der Wärmebedarf der meisten Haushalte ist im Winter erheblich höher als im Sommer. Der von Schwimmbädern oder Krankenhäusern schwankt indessen weniger stark mit den Jahreszeiten. So ist es zum Beispiel für das Kreiskrankenhaus Wolgast lohnend, ein Rapsöl-Blockheizkraftwerk zu bauen. In der Papierindustrie oder in anderen Wirtschaftszweigen ist heißer Dampf das ganze Jahr über gefragt.

Der Anteil der Kraft-Wärme-Kopplung an der Stromproduktion liegt derzeit noch unter zehn Prozent. Er stieg allerdings zwischen 1990 und 1998 um 42 Prozent. Meist setzte man dabei Erdgas als Brennstoff ein. Es erhielt den Vorzug, wenn ineffiziente Kohle-Kraftwerke stillgelegt und durch solche mit höherem Wirkungsgrad ersetzt wurden. Das hatte gleich doppelte Auswirkungen auf die CO2

Bilanz: Das besser eingesetzte Erdgas ist schon für sich genommen weniger klimaschädlich als Kohle.

Streit um Förderung

Die Bundesregierung will den Anteil der Kraft-Wärme-Kopplung an der Stromerzeugung innerhalb der nächsten Dekade noch einmal verdoppeln. Man hat sich jedoch bislang nicht darauf einigen können, wie die Anlagen weiter gefördert werden sollen. Nur eins ist klar: Ohne eine staatliche Unterstützung können kleinere KWK-Kraftwerke auf dem liberalisierten Strom- und Gasmarkt derzeit nicht bestehen.

Die Strompreise sind in den vergangenen Jahren wegen des Überangebots auf dem europäischen Strommarkt deutlich gesunken. "Gas dagegen ist teurer geworden", sagt Georg Erdmann vom Institut für Energietechnik der TUB. Denn auf dem Gasmarkt sei es bisher nicht zu einem echten Wettbewerb gekommen. Die Nutzung der Netze sei zu teuer. Gleichzeitig sei der Ölpreis gestiegen, an den der Preis für Erdgas "mit einer gewissen Verzögerung gekoppelt ist".

Damit geriet die Kraft-Wärme-Kopplung von zwei Seiten unter Druck. Wegen des niedrigen Strompreises mochte niemand mehr die vergleichsweise hohen Anfangsinvestitionen für KWK-Anlagen auf sich nehmen. Zudem verbrauchen die Elektrizitätsunternehmen erst einmal das, was billiger ist. Bei hohem Gaspreis also die staatlich kräftig subventionierte Kohle und nicht das in vielen KWK-Kraftwerken verfeuerte Erdgas. Unter anderem deshalb kam es in Deutschland im vergangenen Jahr erstmals seit langem wieder zu einem Anstieg des CO2

Ausstoßes.

"Wenn ich für Erdgas fünf Pfennig pro Kilowattstunde bezahlen muss und für den KWK-Strom nur sechs Pfennig bekomme, kann ich keine KWK-Anlage betreiben", sagt Erdmann. Der Markt für kleine KWK-Anlagen sei daher zusammengebrochen. "Die großen Anlagen sind dagegen eigentlich wirtschaftlich."

Der Streit über die Richtlinien zur staatlichen Förderung der Kraft-Wärme-Kopplung währt schon lange. In dem Machtkampf gehe es schließlich "um die Struktur der Energieversorgung der nächsten Jahrzehnte", betont Adi Goldbach, Geschäftsführer des Bundesverbandes Kraft-Wärme-Kopplung. "Wenn man aber die CO2

Emissionen reduzieren will, sind KWK-Anlagen unverzichtbar." 40 Prozent der Minderungsmaßnahmen könnten allein durch Kraft-Wärme-Kopplung gedeckt werden. Die Zukunft liege in "intelligenten Netzwerken mit vielen dezentralen Stromeinspeisungen".

In diese Netzwerke sollen auch Kraftwerke eingebunden sein, in denen, je nach regionalen Gegebenheiten, Holz, Stroh oder Gülle, verfeuert werden. In Brandenburg etwa gären Rinder- oder Schweinegülle zur Zeit in elf solchen Anlagen. "Zwei weitere sind im Probebetrieb und mindestens sechs weitere in Planung", sagt Volkhard Scholz vom Institut für Agrartechnik in Potsdam.

Wo die Gülle gärt

Das aus den Fäkalien entstandene Biogas wird zwischengespeichert, in einem Blockheizkraftwerk verbrannt und so in Strom und Wärme umgewandelt. Die Überreste kann der Bauer wieder aufs Feld ausbringen. Sie stinken nicht mehr und sind auch sonst für die Umwelt verträglicher als Gülle.

"Der Investitionsbedarf bei Biogasanlagen ist deutlich gefallen", sagt Scholz. Die Landwirtschaft biete gute Perspektiven für eine dezentrale Energieversorgung. "Insgesamt könnten in Brandenburg etwa 3,5 Prozent des gesamten Strombedarfs aus Biogas erzeugt werden."

Nachwachsende Rohstoffe wie Holz sind dabei noch nicht berückschtigt. Momentan werden in Deutschland zum Beispiel zwei bis drei Millionen Tonnen Altholz pro Jahr deponiert. Auch damit könnte an geeigneten Standorten Strom erzeugt werden. Ein Großteil davon geht stattdessen bislang in Länder wie Schweden, die das Holz energetisch nutzen. "Diese Länder schreiben sich bislang die entsprechende CO2

Einsparung gut", sagte Umweltminister Jürgen Trittin vor wenigen Wochen bei der Vorstellung der neuen Biomasse-Verordnung. Die Bioenergie habe ein vergleichbar hohes Potenzial wie die Windenergie, liege aber in ihrer Entwicklung zehn Jahre zurück. Auf lange Sicht könne sie zu einem Fünftel der Energieversorgung in Deutschland beitragen.

Die RWE Power AG prüft zur Zeit den Bau eines großen Kraftwerks für Holzabfälle in Bopfingen in Baden-Württemberg. Bei der Tagung an der TU-Berlin machte Matthias Rudloff das Publikum mit einem neuen Verfahren zur Holzvergasung bekannt. In mehreren Prozessstufen stellen Techniker in einer Versuchsanlage im sächsischen Freiberg aus Holzhackschnitzeln ein Brenngas her. Es ist frei von Teer und für Verbrennungsmotoren weniger schädlich als andere Biobrennstoffe. In Schwäbisch-Hall, wo jährlich mehr als 70 000 Tonnen Restholz in Sägereien anfallen, könnte das erste Kraftwerk entstehen, das nach diesem "Carbo-V-Verfahren" Strom und Wärme produziert.

Mit Hilfe der Methode lässt sich auch Methanol gewinnen: Kraftstoff für Brennstoffzellen. Sie sind die Hoffnungsträger für umweltfreundliche Autoantriebe und kleine Blockheizkraftwerke. Eine preisgünstige Verknüpfung der Brennstoffzellentechnik mit erneuerbaren Energien wie Sonne oder Biomasse könnte dereinst manchen Hausbesitzer unabhängig von der öffentlichen Energieversorgung und teueren Netzen machen.

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