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Kohleverstromung

Deutsche Politiker in Regierungsverantwortung haben im Jahr 2019 die Beendigung der Kohlestrom-Erzeugung bis 2038 beschlossen.

Man verlässt sich in Zukunft auf Fakepower (Sonne, Wind, Biogas – hierzu mehr auf der Seite Fakepower ), mit Gasturbinen als Lückenfüller bei Dunkelflaute. Kohlekraftwerke treiben ihre Stromgeneratoren mit Dampfturbinen an, ebenso die Kernkraftwerke. Weltweit wird ca. 80% des Stromes mit Dampfturbinen erzeugt, der große Rest ist Wasserkraft und ein kleiner Rest Fakepower sowie Gas im reinen Gasturbinen-Einsatz. Gasturbinen werden eingesetzt, wo Gas als heimischer Rohstoff zur Verfügung steht (USA, Golfstaaten, Regionen in Ostasien, Niederlande und UK). Vorwiegend in diesen Länder wird Kohle durch preiswertes heimisches Erdgas verdrängt.

Stillegung in USA 2019 Navajo-Power-Station 2.200 MW – 3 Kessel, gebaut 1974 – 46 Jahre Betrieb
Stillegung in USA 2019 Navajo-Power-Station 2.200 MW - 3 Kessel, gebaut 1974 - 46 Jahre Betrieb


Kohlestrom ist in den USA gegen Gas-Strom wegen preiswertem
Fracking nicht wettbewerbsfähig! Dieses Foto hat Erinnerungswert, genauso schnell wie bei uns wurden die Schornsteine nach endgültigem “Aus” in Bilderstürmer-Manier gesprengt

Diese beiden Bilder demonstrieren den technischen Fortschritt von 50 Jahren Kohlekraftwerk-entwicklung in der Welt, pionierhaft vorangetrieben durch deutsche Ingenieure und Kraftwerkbauer bis zu einem Wirkungsgrad von heute 46% (hier in Hamm) – siehe dazu weiter unten.

Die alte Navajo Power-Station mit einem Wirkungsgrad von unter 35% liegt am Colorado-River in der Nähe des Lake Powell bei Page in Arizona. Obwohl die Steinkohle für das Kraftwerk nur 150 Meilen entfernt im Tagebau gewonnen wurde, wurde der Wettbewerb gegen Erdgas-Strom verloren – rechts ein Foto eines Gasturbinen-Kraftwerks in Arizona, das das Gas fast umsonst aus den Fracking-Feldern bezieht.

Ganz anders jedoch die Situation in Deutschland:
Wir verlieren unsere Kernkraft-Kapazität von 8 GW bis Ende 2022. Mit dem Abbau der Kohle-Verstromung, der bereits Anfang 2021 mit aller Wucht beginnt, schlittern wir hinein in einen derzeit noch unvorstellbaren Strommangel. Dem wollen unsere Politiker mit einer Scheinlösung begegnen: mit Stromimport und mit noch zu bauenden Gasturbinenkraftwerken, die im Notfall einspringen sollen. Kann man sich darauf verlassen, dass immer Strom aus dem Ausland kommt, wenn man ihn braucht?  Wird man überhaupt Investoren für die Gasturbinenkraftwerke finden, die nicht wirtschaftlich betrieben werden können und von staatlichen Subventionen abhängig sein werden?

Neben der Taktik Abschaltausschreibungen für Kohlekraftwerke als Ausfluss des Abschaltbeschlusses wurde seit 2012 das Kraft-Wärme-Koppelungsgesetz bis 2020 zur Reife gebracht, um die Kohlekraftwerksbetreiber mit Fernwärme-Anschluß oder sonstiger Wärme-Auskoppelung zu einem Umstieg auf die sogenannten Biomasse-Kraftwerke zu bewegen siehe dazu auf der Seite Biomasse-KW (auch BHKW Blockheizkraftwerk genannt).

Stillegung in DE 2020 RWE Kraftwerk Westfalen 1.600 MW 2 Kessel, gebaut 2015 – 5 Jahre Betrieb


Warum
? Weil deutsche Politiker das Weltklima retten wollen.

Es mag auch andere Erklärungen geben. Plausibel ist keine. Am ehesten noch gilt: Im gegenwärtigen Strombeschaffungsverfahren wird Fakepower an der Börse bevorzugt, wäre aber trotzdem gegen Kohlestrom chancenlos, wenn sie nicht durch die gesetzlich festgelegte Einspeisevergütung subventioniert würde. Gegen das teure Sibiriengas jedoch würde Fakepower bestehen und damit der EEG-Kostenblock nominell stark reduziert. Damit wäre die rein kaufmännische Argumentation gegen Fakepower erschwert.

Gasturbinen ebenfalls in Arizona betrieben mit preiswertem Fracking-Gas


Gas ist in den USA
in einem Bundesweiten Pipeline-Netz erschlossen und wird an 10.000 en von Stellen in praktisch bedienerlosen Bohrstellen gefördert und zu minimalen Kosten an die Gaskraftwerke abgegeben. Es versteht sich, dass nukleare und Kohle-Kraftwerke dagegen Chancenlos sind.

Konsequenz z.B. für das Kraftwerk Westfalen oben: RWE (der Betreiber) geht nicht pleite sondern wrackt sein Kraftwerk gegen eine Entschädigung ab –siehe links und weiter unten.
Jetzt fragt man sich zurecht: Womit verdient denn der Besitzer RWE dann sein Geld? Z.B. hiermit:
Im August 2020 macht RWE eine Kapitalerhöhung durch Aktien-Emission und erhöht die Liquidität um 2 Milliarden Euro, um damit Voltaik- Windkraft-Projekte zu entwickeln, so sagt der Vorstandsvorsitzende Dr. Schmitz. Also vom Strom-Lieferanten zum EEG-Abzocker (und Weltklimaretter).

1. Ausstiegsrunde

Ende 2020 lief die erste Ausschreibungsrunde, wo Kraftwerksbetreiber ein Angebot abgeben sollen, für welche Ersatzzahlung sie ihr Kraftwerk abwracken würden (vorbehaltlich eines Vetos der Bundesnetzagentur).
Bei der ersten Ausschreibung haben die Firmen lächerliche 317 Millionen Euro für das Abwracken der Kraftwerke gemäß Tabelle erhalten. Der Neubau dieser rund 4,8 GW würde heute ca. 7 Milliarden Euro kosten, also das 20-fache. Und produzieren würden diese neuen Kraftwerke genau den gleichen Strom mit den Spezifika  230 Volt, 50 Hz, wie die alten ins europäische Verbundnetz eingespeist.

Turbinenrad

Regelenergie (RE), ein unlösbares Problem der Energiewende und die Domäne der Kohlekraftwerke:
Stromverbrauch schwankt ständig – siehe die Lastgang-Kurve (violett) im Diagramm oben. Diese Schwankung fängt man durch ein mehrstufiges Regelungs-Verfahren ab (Momentan-Reserve oder auch Trägheit(1), Primär-Reserve(2), Sekundärreserve(3)). Man nennt das Instrument dahinter Regelenergie. (2) und (3) werden sogar an der Strombörse gehandelt und machen ungefähr 10% der gesamten eigentlich konventionellen Stromerzeugungskosten aus. Die wichtigste Reserve jedoch, die Momentan-Reserve, ist die Rotationsenergie, die in den sich mit 3.000 Umdrehungen pro Minute drehenden viele Tonnen schweren Turbinenrädern (links) steckt.

Dampfstufen

Wenn die Momentan-Reserve im Netz nicht hinreichend ist, um diese Verbrauchschwankungen auszugleichen, kommt es zwangsläufig zum Blackout – am 8.1.2021 war so ein (Beinahe-)Ereignis um ca. 13.05 Uhr, wovon ganz Europa betroffen war. Die Frequenz fiel plötzlich für kurze Zeit unter 99,8 Hz, was ein Schwellwert für Unterbrechungen ist. Allerdings hatte DE zu dieser Zeit einen hohen DKW-Anteil von 70%, so dass DE nicht wie Südost-Europa vom Blackout betroffen war. Wäre dieser Einbruch am 12.1. um 1.00 (nachts) passiert, wären wir betroffen gewesen. Da war der Fakepower-Anteil 60% und der DKW-Anteil unter 30%. In 2 Jahren nach Abschaltung der letzten KKW würde sowas immer zum Blackout mit den bekannten katastrophalen Folgen führen. Fakepower kann keinen Ersatz bieten und dieser Effekt ist das dritte KO-Kriterium für die Energiewende:

Kohlestaub-Verbrennung

Kohle kann im Freien und bei Kälte gelagert werden. Sie wird nicht weggeweht und wenn sie nass ist, wird sie bei der Zulieferung in den Heizkessel schnell getrocknet. Selbst wenn sie festgefroren ist, kann man einen Kohleberg gut umräumen mit leichtem Werkzeug.
Und da Sie vermutlich noch nie ein Kraftwerk besichtigt haben, haben Sie auch keine Vorstellung, was eine Kohlemühle ist: Sie malt Kohle fein zu Staub, so dass man diesen durch ein Ventil in den Kessel blasen kann, und wenn der Hahn abgesperrt wird, geht die Flamme aus und es wird kein Wasser mehr aufgeheizt. Ein Kohlekraftwerk ist also so gut wie ein Gas oder Ölkraftwerk regelbar und es hat die oben genannten Vorteile bei der Änderung der Leistung.

Warum sind Kohlekraftwerke so unschlagbar bei Regelenergie:
(siehe auch das Bild unten)
RE wirkt nach Bedarf positiv (+) oder negativ(-). Damit ist schon klar, dass ein mit voller Leistung laufendes Kraftwerk im Bedarfsfall keine weitere Leistung abgeben kann (positive Regelenergie). Genauso ist Veränderungsgeschwindigkeit der Leistung abhängig von Kraftwerktyp und tatsächliche Leistung – z.B. kann auch bei nahe Null die Leistung nicht schnell verändert werden.
Kernkraftwerke laufen aus kaufmännischen Gründen möglichst mit maximaler Leistung, sind also für positive RE schlecht geeignet.
Sie haben eine relativ hoch liegende Untergrenze.
Kohlekraftwerke haben einen idealen Kosten-Mix für mittlere Auslastung (Proportional zu Fix) und deshalb sind sie so gut geeignet für Regelstrom.

Regelenergie nach Zeit

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