Kraft-Wärme-Kopplung

Bei der Eigenerzeugung setzt die RheinEnergie schon seit Jahrzehnten an insgesamt vier Standorten auf die gleichzeitige Gewinnung von Strom und Wärme in einer Anlage – die Kraft-Wärme-Kopplung. Unsere Heizkraftwerke befinden sich in der Kölner Innenstadt sowie in den Stadtteilen Merheim, Merkenich und Niehl.

In herkömmlichen Kondensationskraftwerken wird nur elektrische Energie erzeugt. Durch Erhitzen von Wasser entsteht sehr heißer Dampf, der mit hohem Druck eine Turbine antreibt, die mit dem Stromerzeuger, dem Generator, verbunden ist. Der Dampf, der in der Turbine seine Arbeit verrichtet hat, entweicht anschließend ungenutzt als Abwärme in die Umwelt. In einem Heizkraftwerk, das sowohl Wärme als auch Strom erzeugt, ist das anders: Der Dampf wird nicht nur zum Antrieb der Turbine, sondern darüber hinaus zur Erwärmung des Fernwärmewassers, des Brauchwassers und für die Produktion verwendet. Auf diese Weise lässt sich der eingesetzte Brennstoff doppelt ausnutzen.

Die Gas- und Dampfturbinenanlage -
potenzierte Effizienz und Umweltschonung

Eine zusätzliche Steigerung der Effizienz lässt sich mit Gas- und Dampfturbinenanlagen erreichen, der modernsten Erzeugungstechnik, die die Kraftwerkshersteller gegenwärtig anzubieten haben. Bei der RheinEnergie setzen wir gleich an drei Standorten auf dieses Verfahren: in Merkenich, in der Innenstadt und in unserem hochmodernen Heizkraftwerk Niehl II, das wir im April 2005 in Betrieb nehmen konnten.

Kernstück einer GuD-Anlage wie etwa in Niehl ist die Gasturbine, die vergleichbar mit einem Flugzeugtriebwerk Verbrennungsluft und Brennstoff (Erdgas) verdichtet. Die Gasturbine treibt einen Stromerzeuger (Generator) mit über 260 Megawatt Leistung an. Das 1400 Grad heiße Abgas zieht aber nicht nutzlos durch den Schornstein ab, sondern leistet weitere Arbeit. In einem "Abhitzekessel" erwärmt es Wasser. Der entstehende Wasserdampf bringt eine Dampfturbine auf Touren, die einen zusätzlichen Generator antreibt. Dieser erzeugt nochmals 140 Megawatt elektrische Leistung.

Für die Fernwärmeproduktion zapfen die Kraftwerker an der Dampfturbine einen Teil des Dampfes ab und leiten ihn auf einen Wärmetauscher. Dort überträgt der heiße Dampf seine Wärmeenergie auf das Wasser in den Fernwärmerohren.

In modernen reinen Stromkraftwerken lassen sich technisch bedingt nur knapp 40 Prozent des Brennstoffeinsatzes in elektrische Energie umwandeln. Rund 60 Prozent der Energie gehen ungenutzt als Abwärme in die Umwelt. Bei einer modernen Anlage wie Niehl II liegt der Grad der Brennstoffausnutzung dagegen bei 86 Prozent. Gegenüber der Altanlage Niehl I bietet sie nicht nur Kosten-, sondern auch enorme Umweltvorteile: So lässt sich zum Beispiel der Ausstoß an Kohlendioxid um fast 30 Prozent verringern - das sind rund 200.000 Tonnen pro Jahr.

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