Hocheffizientes Gasmotorenheizkraftwerk in der Kieler Förde

Mit einem großen Gasmotorenheizkraftwerk setzen die Stadtwerke Kiel auf eine hierzulande noch eher ungewöhnliche Kraftwerkskonfiguration für die Wärmeversorgung und die Energiewende.

Wie eine riesige 'Thermoskanne' schraubt sich der Wärmespeicher langsam nach oben.

Quelle: Stadtwerke Kiel

Wer in Kiel dieser Tage den Blick über die Förde wirft, hat auf dem Ostufer die derzeit interessanteste Baustelle der Stadt im Visier. Im Spiralverfahren entsteht dort der von den Stadtwerken Kiel geplante Wärmespeicher. „In den letzten Wochen haben wir die ersten Meter des Wärmespeichers inklusive Dach konventionell aufgestellt. Nun schieben wir täglich bis zu fünf jeweils zehn Meter lange, über drei Meter hohe und rund 3 000 Kilogramm schwere Blechplatten von unten nach“, erklärt Technik-Vorstand Jörg Teupen das Verfahren, „so wächst unsere so genannte Thermoskanne mit einer schraubenartigen Drehbewegung nach und nach 60 Meter in die Höhe.“

Jeden Tag geht es seit Wochen für den wuchtigen Zylinder, der nach Fertigstellung über ein Füllvermögen von 42.000 m3 Wasser verfügt, Stück für Stück nach oben. Voraussichtlich Anfang Juni 2016 wird das Bauwerk auf dem Gelände des bisherigen Kohlekraftwerkes die endgültige Höhe erreicht haben.

Wenn der Wärmespeicher im Oktober in Betrieb geht, haben die Stadtwerke Kiel den zweiten Baustein ihres geplanten ganzheitlichen Kraftwerksneubaus geschafft. Im vergangenen Dezember ging bereits eine Power-to-Heat-Anlage mit 30 MW Leistung an den Start. „Durch die Abnahme überschüssiger Energie wird unsere Fernwärme noch ökologischer“, erklärte Teupen bei der Inbetriebnahme.

Die Kieler wollen die Leistung ihres Durchlauferhitzers um weitere 5 MW erhöhen, wenn mit dem Gasmotorenheizkraftwerk (GHWK) das dritte und eigentlich wichtigste Element des Kraftwerksneubaus im Herbst 2018 loslegt. Bei dem GHKW, für dessen Planung und Bau die Alpiq Tochtergesellschaft Kraftanlagen München im vergangenen Sommer den Zuschlag erhalten hat, werden 20 individuell regelbare Gasmotoren mit je 9,5 MW Leistung aus dem Hause GE Jenbacher in Reihe geschaltet. So kommen eine elektrische und eine thermische Leistung von jeweils rund 190 MW zusammen. Diese Konfiguration und Größe sind für die deutsche Energiewirtschaft ein Novum.

Das GHKW in Kombination mit dem Wärmespeicher und dem Elektrodenkessel werden das aus dem Jahr 1970 stammende Gemeinschaftskraftwerk Kiel (GKK) mit einer Bruttoleistung von 354 MW ersetzen. Der Kohleblock, der jeweils zu gleichen Teilen den Stadtwerken und Uniper (früher Eon) gehört, ist die tragende Säule für die Versorgung von etwa 70.500 Fernwärmekunden in der Landeshauptstadt Schleswig-Holsteins.

Die Verantwortlichen der Stadtwerke Kiel hatten kurz nach dem Jahrtausendwechsel begonnen, nach einer Ersatzlösung für das in die Jahre gekommene GKK zu suchen. Bis der Aufsichtsrat des Kommunalversorgers im Jahr 2012 eine Grundsatzentscheidung für das innovative Konzept mit den Gasmotoren traf, hatte es zahlreiche andere Pläne gegeben.

Mit dem Votum des obersten Kontrollgremiums war das neue GHKW aber längst noch nicht gebaut: Die MVV Energie AG, mit 51 Prozent Mehrheitsgesellschafter der Kieler Stadtwerke, grätschte dazwischen und wollte die rund 290 Mio. Euro teure Investition nicht mittragen. Was für reichlich Frust und Verstimmung wegen der Kurpfälzer an der Kieler Förde sorgte. Das führte sogar so weit, dass es bei einer Reihe von Energieversorgern in der Folge Überlegungen gab, sich anstelle von MVV an den Kieler Stadtwerken zu beteiligen.

Den gordischen Knoten durchschlug erst im vergangenen Frühjahr Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel (SPD). Bei einem Besuch im Norden kündigte er gegenüber der Kieler Landesregierung eine erhöhte Förderung für Kraft-Wärme-Kopplung an. Da auch das GHKW-Projekt zu den Nutznießern zählen würde, gab MVV Energie ihren Widerstand auf. „Die Energiewende beschleunigt sich. Dann passt ein Gasmotorenkraftwerk auch in unser Portfolio. Das war vor einem Jahr nicht der Fall“, begründete Vorstandschef Georg Müller gegenüber der Lokalpresse die Kehrtwende.

Dank des GHKW erfüllt Kiel vorzeitig die eigenen Klimaziele bis 2020

Über diese verzögerte Kehrtwende, die durchaus einige Millionen Euro gekostet hat, freut sich bis heute Willi Voigt. „Das neue Kraftwerk ist richtungweisend, weil es mit seinem Mix aus Flexibilitäten und Langzeitspeicher einem herkömmlichen Gas- und Dampfturbinenkraftwerk technologisch überlegen ist“, sagt der frühere Energie-Staatssekretär, der den rot-grünen Landeskabinetten in Schleswig-Holstein in den Jahren 1996 bis 2005 angehörte. Noch ein weiteres Plus sieht Voigt, der von 2008 bis 2013 ein Mandat im Aufsichtsrat der Kieler Stadtwerke hatte, für das GHKW: „Dank der Umstellung von Kohle auf Gas gibt es eine 60-prozentige Reduktion beim Kohlendioxidausstoß, womit die Landeshauptstadt ihre eigenen Klimavorgaben nicht nur erfüllt, sondern übererfüllt.“

Auch Michael Ritzau, Geschäftsführer des BET-Beratungsbüros in Aachen, zeigt sich angetan von der geplanten Kieler Kraftwerkslösung: „Das GHKW ist hochflexibel, weil die Motoren extrem schnell hochgefahren werden können und sich jeder einzelne Motor gezielt für die Strom- und Wärmeproduktion einsetzen lässt.“ Hinzu komme eine hohe Verfügbarkeit: „Wenn ein Motor ausfällt, sind die verbliebenen 19 Einheiten immer noch in Betrieb“, so der BET-Kraftwerksexperte. Mit ihrer Flexibilität könnten die Motoren sowohl im Intraday- als auch im Regelenergiemarkt eingesetzt werden. Und noch einen großen Vorteil sieht Ritzau: „Sollte es zu einem unvorhergesehenen, drastischen Einbruch beim Wärmebedarf kommen, können einzelne Motoren abgebaut und anderweitig verwendet werden, ohne dass gleich das gesamte Kraftwerk in Frage gestellt werden muss.“

In dem Kieler Gasmotorenheizkraftwerk eine „Blaupause“ für künftige neue Kraftwerke hierzulande zu sehen, so weit will Ritzau nicht gehen: „Das hängt immer von den jeweiligen Rahmenbedingungen ab. In Kiel passt alles bestens zusammen.“

Die spannende Frage bei dem GHKW-Projekt wird die Wirtschaftlichkeit sein. Für die kommenden sieben Jahre profitiert es von den erhöhten Fördersätzen nach dem neuen KWK-Gesetz. Die Stadtwerke können statt wie bisher mit 2,1 künftig mit 3,4 Ct/kWh kalkulieren. Daneben erhalten die Norddeutschen weitere 0,6 Ct/kWh als Umstellungsbonus von Kohle auf Gas – und zwar für ihren 50-Prozent-Anteil an dem GHKW. Da kommt über die Jahre schon ein dreistelliger Millionenbetrag zusammen.

Verbesserte Wirtschaftlichkeit dank des neuen KWK-Gesetzes

Noch ein Umstand begünstigt die Wirtschaftlichkeit: An der Förde ist es ein offenes Geheimnis, dass GE Jenbacher den Kielern bei den Preisen für die Gasmotoren und auch beim Wartungsvertrag entgegengekommen ist. Für das GE-Tochterunternehmen aus Tirol ist das Kieler GHKW ein wichtiges Referenzprojekt.

Solche Einnahmen fallen alle in die Rubrik „nice to have“. Wirtschaftlich, sagt Technik-Vorstand Teupen, kann die Anlage ab Mitte der nächsten Dekade erst ab einem Strompreis von 40 Euro/MWh betrieben werden. Der Strompreis muss also in etwa auf das Doppelte des derzeitigen Niveaus zulegen. „Alle Fundamentaldaten und Szenarien, die wir kennen und gerechnet haben, gehen im nächsten Jahrzehnt wieder von steigenden Strompreisen aus“, zeigt er sich optimistisch. Eine andere Aussage wäre auch eine Überraschung.

In den kommenden Wochen wollen die Stadtwerke die Finanzierungsgespräche abschließen. „Wichtig dafür ist, dass die EU-Kommission das neue KWK-Gesetz notifiziert“, sagt Teupen, „anderenfalls würde uns das den Zeitplan verhageln.“ Nach dem grünen Licht aus Brüssel wollen die GHKW-Initiatoren den Baubeschluss treffen, um mit dem eigentlichen Bau des Gasmotorenheizkraftwerkes im Herbst zu beginnen. Mit den ersten Teil-Projekten wie der Power-to-Heat-Anlage und dem Wärmespeicher, resümiert der Technik-Vorstand, habe bislang alles geklappt: „Darauf setzen wir auch in den kommenden beiden Jahren.“ Das Projekt werde von der Kieler Bevölkerung mitgetragen: „Es hat nicht einen einzigen Widerspruch während des gesamten Genehmigungsprozesses gegeben.“ Und noch eine Entwicklung freut Teupen: „Das Interesse am GHKW in der deutschen Energiewirtschaft ist groß, wir bekommen viele Anfragen.“

Als einer der Väter des Projektes will sich der frühere Staatssekretär Willi Voigt auf diesen ersten Lorbeeren nicht ausruhen. Der Grünen-Politiker denkt weiter: „Wenn Kiel wirklich klimaneutral werden will, reicht das GHKW nicht aus. Für eine Übergangszeit ist das neue Kraftwerk der richtige Ansatz. Wir brauchen aber weitere Konzepte und Anstrengungen.“

Um die benötigte Fernwärmeleistung von 470 MW sicherzustellen, setzen die Kieler Stadtwerke nicht nur auf das GHKW mit rund 190 MW Leistung. Über die Stadt verteilt gibt es vier Heizwerke auf Gas- oder Öl-Basis und neuerdings auch die Power-to-Heat-Anlage.

Originalbericht: Energie & Management | Bildquellen: Stadtwerke Kiel

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