Kraftwerk Staudinger - E.ON - Strom und Gas - Info

Kraftwerk Staudinger
Zuverlässiger Strom vom Ufer des Mains
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Wir versorgen die Region
Seit mehr als 40 Jahren stellt das Kraftwerk Staudinger sicher, dass Millionen von Menschen
im Rhein-Main-Gebiet zuverlässig und umweltfreundlich mit Strom und Fernwärme versorgt
werden. Staudinger ist mit seinen 430 Beschäftigten und den zahlreichen mit ihm verbundenen Fremd- und Partnerfirmen ein wichtiger Wirtschaftsfaktor der Region. Das soll auch
in Zukunft so sein. Deshalb plant E.ON Kraftwerke, die Blöcke 1 bis 3 durch ein neues, hocheffizientes Kraftwerk zu ersetzen.
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Welcher Energiemix ist sinnvoll?
Für die meisten Dinge des Alltags brauchen wir Strom. Doch der gesamte Strombedarf
lässt sich noch nicht mit der notwendigen Zuverlässigkeit aus Wind, Wasser oder Sonnenenergie decken. Aus diesem Grund setzt E.ON auf einen ausgewogenen Energiemix.
Energiemix 2008
Stromerzeugung in Deutschland 2008
insgesamt 639 Mrd. kWh
Stromerzeugung in Deutschland bei E.ON 2008
insgesamt 122 Mrd. kWh
Gas/Öl 4 %
44 % Kohle
Gas/Öl 15 %
Erneuerbare
und Sonstige 10 %
Erneuerbare
und Sonstige 18 %
Kern23 % energie
Auf die Mischung kommt es an
Jede Art der Stromerzeugung hat ihre Vor- und
Nachteile. Sicherlich müssen die Erneuerbaren
Energien ausgebaut werden. Bei der Entscheidung
für oder gegen eine Energiequelle zählen gleichzeitig Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit
und Umweltverträglichkeit. Es wäre aus unserer
Sicht deshalb falsch, auf einen ausgewogenen
Energiemix zu verzichten. Zumindest, solange
nicht klar ist, wie fossile Energieträger sinnvoll
und dauerhaft zu ersetzen sind.
Kohle 36 %
Steinkohle ist und bleibt ein wichtiger
Energieträger
Steinkohle wird auch in Zukunft ein zentraler Bestandteil des Energiemixes sein. Experten haben
berechnet, dass die Kohle für den steigenden
Energiebedarf selbst bei einem kontinuierlichen
Wachstum der bevölkerungsreichen Länder noch
über 500 Jahre ausreichen wird. Viele Länder auf
der Welt besitzen Kohlevorkommen. Das vermeidet – anders als beim Erdöl und beim Erdgas –
Abhängigkeiten von einzelnen, teilweise politisch
instabilen Regionen der Erde.
Dennoch bleibt das Problem des CO 2 -Ausstoßes
bei Kohle. E.ON setzt deshalb auf das Steigern
der Energieeffizienz in thermischen Kraftwerken.
Denn ein höherer Wirkungsgrad bedeutet auch
weniger CO2 pro erzeugter Kilowattstunde (kWh).
50 % Kernenergie
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Was bedeutet Staudinger für die Region?
Energieerzeugung hat im Kraftwerk Staudinger Tradition. Seit 1965 liefert das
Kraftwerk sicher und zuverlässig Strom für die Region. Der Kraftwerksbetrieb
sichert nicht nur die wirtschaftliche Existenz von 430 Mitarbeitern, sondern auch
viele Arbeitsplätze bei Partnerfirmen im Rhein-Main-Gebiet.
Standort mit Tradition
Staudinger ist ein Standort mit Tradition: Die ersten
beiden Kraftwerksblöcke gingen 1965 ans Netz – vor
mehr als 40 Jahren. Dem steigenden Strombedarf
entsprechend ist das Kraftwerk in den folgenden
Jahren Stufe um Stufe ausgebaut worden, bis 1992
Block 5 ans Netz ging. Heute besteht der Standort
Staudinger aus vier Kohleblöcken und einem Gasblock. Auch wenn Block 2 seit dem Jahr 2001 in Kaltreserve steht, ist das Kraftwerk Staudinger heute
einer der leistungsstärksten Standorte der E.ON
Kraftwerke und das größte konventionelle Kraftwerk in Hessen. Die hier erzeugte Leistung von
5.000 Gigawattstunden Strom pro Jahr reicht aus,
um fünf Millionen Menschen mit Strom zu versorgen.
Weiterhin produziert das Kraftwerk Staudinger Fernwärme für ca. 19.000 Haushalte in Großkrotzenburg
und Hanau.
… und Zukunft
Am Standort Staudinger werden die Kraftwerksblöcke 1 bis 3 in den nächsten Jahren das Ende
ihrer technisch-wirtschaftlichen Lebensdauer erreicht haben. Um auch in Zukunft einen wichtigen
Beitrag zu der Energieversorgung im Rhein-MainGebiet leisten zu können, plant E.ON Kraftwerke,
die drei alten Kraftwerke durch ein neues, hocheffizientes Kraftwerk zu ersetzen.
Seinen Namen erhielt das Kraftwerk von Professor
Dr. Hans Staudinger, einem der ersten Aufsichtsratsvorsitzenden der Preussen Elektra AG. Er nahm das
Kraftwerk am 16. September 1965 offiziell in Betrieb.
1965
1963
Grundsteinlegung zum
Bau der Blöcke 1 und 2.
Inbetriebnahme der
Blöcke 1 und 2. Erstmals
wurde in Deutschland
damit eine Blockleistung
von 250 MW erreicht.
1977
1970
Block 3 wird in Betrieb
genommen. Das Kraftwerk Staudinger verfügt
nun über eine Nettoleistung von 800 MW.
Block 4 geht mit einer
Nettoleistung von
620 MW ans Netz –
er ist der einzige mit
Gas befeuerte Block
des Standortes.
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Fernwärme für die Region
Im Kraftwerk Staudinger wird seit vielen Jahren
Fernwärme für private Haushalte sowie Verwaltung und Industrie in Großkrotzenburg und Hanau
erzeugt. Die jährlich abgegebene Wärmemenge
entspricht der Wärmeversorgung von 19.000 Haushalten. Grundlage für die gleichzeitige Erzeugung
von Strom und Wärme ist die Technik der KraftWärme-Kopplung. Sie bietet die Möglichkeit, den
eingesetzten Brennstoff besser auszunutzen. Hierbei wird ein Teil des Dampfes, der die Turbinen
zur Stromerzeugung antreibt, für die Erwärmung
des Fernwärmewassers entnommen. Der Dampf
wird sozusagen doppelt genutzt.
So werden die Primärenergie und die Emissionen
aus zahlreichen Einzelfeuerstätten gespart. Das ist
Umweltschutz durch intelligent genutzte Kraftwerkstechnik und ein Beitrag zur Verbesserung der CO2Bilanz der Region. Ziel von E.ON Kraftwerke ist
es daher, künftig noch mehr Fernwärme aus dem
Kraftwerk Staudinger auszukoppeln als bisher.
1988
1988
Inbetriebnahme der
Rauchgasentschwefelung
im Block 3.
Spatenstich zum Bau der
Fernwärmeleitung nach
Großkrotzenburg.
1992
1991
Bis April wurden alle drei
Kohleblöcke des Kraftwerkes mit kompletten
Rauchgasreinigungen
ausgerüstet.
Block 5 speist
im Juni erstmals
Strom ins Netz ein.
6
Kraftwerk Staudinger
9
6
2
3
4
5
11
1
10
8
7
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Kohlekreislager
Schornstein Block 1
Schornstein Block 2
Schornstein Block 3
Kühlturm Block 4
Schornstein Block 4
Verteilerbauwerk
Aschesilo
Gipslager
Kesselhaus Block 5
Kühlturm Block 5
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Wie funktioniert ein Steinkohlekraftwerk?
Kraftwerkstechnik ist kein Buch mit sieben Siegeln. Wasser, Dampf und Kohle sind
die wichtigsten Akteure beim Erzeugen von Strom. Wie sie zusammenspielen und
welche Prozesse sie dabei durchlaufen – darauf kommt es an. Die Blöcke des Kraftwerks Staudinger sind richtige Kraftpakete: kompakt und leistungsstark.
Funktionsschema Kraftwerk Staudinger
Luft
Rauchgasreinigungsanlage
Kesselhaus
Wasser-Dampf-Kreislauf
Kühlwasserkreislauf
Rauchgase
Versorgung
1 Bekohlungsanlage
2 Ammoniak (NH3)-Leitung
3 Prozess- und Betriebswasser
4 Kalk
Prozess
5 Kohlebunker
6 Kohlemühlen
7 Frischluft
8 Dampferzeuger
9 Frischdampf
Maschinenhaus
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Hochdruckturbine
Mitteldruckturbine
Niederdruckturbinen
Generator
Transformator
Kondensator
Kondensatpumpe
Regenerative Vorwärmung
Kesselspeisepumpe
Entascher
Grobasche
Speisewasser
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25
26
27
Entstickung: Katalysator
Entstaubung: Elektrofilter
Entschwefelung: SO2-Wäscher
Kühlwasserreinigung
Kühlwasserpumpe
Kühlturm
Entsorgung
28 Flugasche als Betonzuschlagstoff
29 Gipsentwässerung
30 Gips für die Industrie
Die wichtigsten Daten auf einen Blick
Nettoleistung
Inbetriebnahme
Feuerung
Block 1 bzw. 2
Block 3
Block 4
Block 5
je 249 MW
293 MW
622 MW
510 MW
1965
1970
1977
1992
Steinkohle
Steinkohle
Erdgas
Steinkohle
2 x 416 t/h
1.100 t/h
2.000 t/h
1.500 t/h
235 bar/540°C
187 bar/525 °C
191 bar/535 °C
262 bar/545°C
Brennstoffverbrauch bei Volllast
90 t/h
110 t/h
160.000 m3/h
150 t/h
Schornsteinhöhe
195 m
195 m
250 m
Rauchgasableitung über
Kühlturm 141,5 m
Dampfleistung
Frischdampfdruck/-temperatur
MW: Megawatt
t/h: Tonne pro Stunde
Kohleanlieferung, Dampferzeuger und Dampfgenerator
Kesselhaus
1
2
3
4
5
6
Kohlekreislager
Kohlebunker
Kohlemühlen
Frischluftzufuhr
Dampferzeuger
Brennkammer
7
8
9
10
11
12
Maschinenhaus
Rohrleitungen
Speisewasser
Turbinen
Kondensator
Generator
Transformator
Der Weg in den Kessel
Die Steinkohle erreicht das Kraftwerk über den
Schienenweg oder per Frachtschiff über den Main,
wo die Ladung im eigens gebauten Hafen gelöscht
werden kann. Bandanlagen transportieren den
Brennstoff zum Kohlelager (1) oder direkt in den
Kohlebunker (2) im Kraftwerksblock.
Kohlemühlen (3) mahlen die angelieferte Steinkohle zu feinem Staub. Der Kohlenstaub wird zunächst mit Heißluft getrocknet und schließlich in
die Brennkammer des Kessels geblasen. Durch das
Mahlen erhält die Kohle eine sehr viel größere
Oberfläche, sodass sie bestmöglich verbrennt.
Aus Dampf wird Strom
Im Kesselhaus befindet sich der eigentliche Dampferzeuger (5). Er besteht aus der Brennkammer (6)
und einem komplexen System von Rohrleitungen (7).
Im Brennraum wird der fein gemahlene Kohlenstaub bei über 1.300°C verbrannt und die dabei
entstehende Hitze bringt das Wasser in den Leitungen
zum Sieden. Das Wasser wandelt sich zu Dampf,
der mit hohem Druck in die Turbine geleitet wird.
Die Dampfturbine (9) dreht sich mit 3.000 Umdrehungen pro Minute. Sie besteht aus einem Hoch-, einem
Mittel- und zwei Niederdruckteilen. In der Turbine
übertragen dann Schaufeln die Energie des Dampfes
auf die Welle.
Kühlturm
13
14
15
16
17
Kondensator
Main
Kühlwasserreinigung
Kühlwasserpumpe
Kühlturm
Die Turbine ist mit einem Generator (11) gekoppelt,
der die mechanische in elektrische Energie umwandelt – ganz ähnlich wie bei einem Fahrraddynamo.
Der produzierte Strom wird über einen Transformator (12) direkt in das Stromnetz eingespeist.
Wasser kühlt Dampf
Hat der Dampf alle Turbinenstufen durchlaufen,
wandelt er sich im Kondensator (13) wieder zu
Wasser und tritt erneut seine Reise zum Kessel
an – der Wasser-Dampf-Kreislauf schließt sich.
Nur die im Kühlturm verdunstete Wassermenge
wird aus dem Main (14) entnommen. Nach dem
Erwärmen im Kondensator gelangt das Kühlwasser in den Naturzugkühlturm (17).
Dieser übernimmt bei Block 5 zwei Funktionen:
Zum einen gibt das Kühlwasser seine Wärme an
die von unten einströmende Luft ab. Zum anderen
leitet der Kühlturm die gereinigten Rauchgase ab.
Ein zusätzlicher Kamin ist damit nicht nötig Im Inneren des Kühlturms vermischt sich die erwärmte
Kühlturmluft mit den Rauchgasen. Indessen strömt
kalte Luft von unten nach, sodass das warme
Luft-Rauchgas-Gemisch ohne weitere Hilfsmittel
nach oben abzieht.
Kühltürme benötigen eine bestimmte Höhe, um
eine hohe Effizienz der Anlage zu erreichen. Bei
dem Einsatz von kleineren Ventilatorkühltürmen
würde sich der Wirkungsgrad der Anlage durch
8
Rauchgasreinigung
18
19
20
21
22
Ammoniak
Frischluft
Entstickungsanlage
Elektrofilter
Flugasche
23
24
25
26
27
Kalk
Prozesswasser
Entschwefelungsanlage
Gipsentwässerung
Gips
den erhöhten Eigenbedarf verringern und Brennstoffeinsatz sowie CO2-Emissionen würden steigen.
Insofern dient eine optimale Kühlturmhöhe auch
dem Klimaschutz.
Rauchgas wird gereinigt
Bevor das Rauchgas in die Atmosphäre gelangt,
wird es aufwendig gereinigt. Vor allem Schwefeldioxid (SO 2), Stickoxide (NO x) und Staub gilt es zu
entfernen. Der Reinigungsprozess läuft in drei Stufen
ab: In der Entstickungsanlage (20) wandeln Katalysatoren die Stickoxide mithilfe von Ammoniak (18)
in umweltneutrales Wasser und Stickstoff um.
Die zweite Station der Rauchgasreinigung ist ein
Elektrofilter (21) zum Abscheiden der Flugasche.
Sie wird in einem Aschebunker gesammelt und
vollständig in der Bauindustrie, beispielsweise als
Betonzuschlagstoff, verwertet.
Die Entschwefelungsanlage (25) wäscht schließlich
nochmal das Rauchgas. Hier reagiert das Schwefeldioxid chemisch mit einem Kalkstein-WasserGemisch und Sauerstoff. Übrig bleiben Gips und
Wasser. Der getrocknete Gips wird beispielsweise
beim Herstellen von Gipskartonplatten eingesetzt.
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Wie schützen wir die Umwelt?
Klima- und Umweltschutz geht uns alle an. Deshalb setzt E.ON nicht nur auf einen
breiten Energiemix, sondern investiert auch in den Ausbau von innovativen, klimafreundlichen Technologien und hohe Umweltstandards vor Ort.
E.ON Erzeugungsportfolio 2009 –2015
und Ausblick auf 2030
in %
73 GW
~83 GW
38 %
2009 1)
~36 %
34 %
~31 %
4%
2%
7%
~12 %
~1 %
~7 %
15 %
~13 %
2015 2)
~50 %
CO2-arm
Gas/Öl
Kohle
CO2-frei
Erneuerbare Energien
Wasser
Kernenergie
Sonstige 3)
~50 %
2030 2)
1) Zahlen basieren auf zurechenbarer Kraftwerksleistung
2) Zahlen auf Pro-rata-Basis
3) betrifft CO2 -arme und CO2 -freie Erzeugungsformen
Auf dem Weg zum CO 2 -freien Erzeugungsportfolio
Über die Hälfte des von E.ON erzeugten Stroms
stammt heute aus fossilen Energiequellen wie
Kohle und Erdgas. Damit verbunden sind jährlich
Emissionen von rund 145 Millionen Tonnen CO 2 .
E.ON nimmt die Herausforderung des Klimaschutzes sehr ernst und will bis 2030 seine spezifischen CO 2 -Emissionen gegenüber 1990 um
mindestens 50 Prozent senken. Dafür soll der
Anteil der erneuerbaren Energien massiv ausgebaut werden und bis 2030 die Hälfte unseres
Erzeugungsportfolios aus CO2-freien Technologien
erzeugt werden. Zugleich wird nach unserer Einschätzung im Jahr 2030 jedes unserer Kohlekraftwerke mit der CCS-Technologie ausgestattet sein.
CCS ist die Abkürzung für Carbon Capture and
Storage, eine Technologie zur Abscheidung und
Speicherung von CO2 .
CO2-Abscheidung und -Speicherung
E.ON forscht kontinuierlich nach neuen Methoden,
um das Treibhausgas CO2 zu reduzieren oder seinen
Ausstoß sogar ganz zu vermeiden. Deshalb engagiert
sich E.ON für CCS (Carbon Capture and Storage),
die technologische Abscheidung und Speicherung
von CO2 aus den Rauchgasen. Das Verfahren trennt
das CO2 aus den Rauchgasen ab, sodass es gar nicht
mehr in die Luft gelangt, sondern unterirdisch gespeichert werden kann. Im September 2009 nahmen
E.ON und Siemens im Kraftwerk Staudinger eine
Versuchsanlage zur CO2-Abscheidung in Betrieb.
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Sichere und saubere Lagerung
Ein weiterer Baustein zum Umweltschutz ist die
passende Lagerung der Kohle. In 2009 wurden das
geschlossene Kohlekreislager und neue Förderbandanlagen errichtet. Das Lager hat einen Durchmesser von 125 Metern und ist rund 58 Meter hoch.
Es liefert Platz für circa 220.000 Tonnen Kohle, dies
entspricht etwa dem Kohleverbrauch von 30 Volllast-Tagen. Bisher wurden die Kohlen für das Kraftwerk Staudinger auf einer offenen Kohlehalde
gelagert und mithilfe von Radladern auf dem
Kohlelagerplatz bewegt. Im Kohlekreislager wird
die Kohle vollautomatisch eingelagert und wieder
abtransportiert. Die freitragende Holzkonstruktion
des Daches stammt von einer Firma aus der Region.
Neue Energie aus Klärschlamm
Seit Mitte 2004 wird im Block 5 des Kraftwerks
Staudinger kommunaler Klärschlamm mitverbrannt und so umweltverträglich, wirtschaftlich
und sicher entsorgt. Der bislang übliche Weg,
Klärschlamm in der Landwirtschaft zu verwenden, stößt zunehmend auf Kritik. Deshalb ist
die Mitverbrennung von Klärschlamm für die
umliegenden Kommunen eine gute und zudem
umweltschonende Alternative, denn die modernen Rauchgasreinigungsanlagen des Kraftwerks
filtern die Schadstoffe des Klärschlamms heraus.
Bis zu drei Prozent der Kohle lassen sich durch
Klärschlamm ersetzen. So werden pro Jahr bis
zu 2.000 Tonnen Kohle und ca. 5.000 Tonnen CO2
eingespart.
Erneuerbaren Energien gehört die Zukunft
Der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien ist eine zentrale Herausforderung unserer Zeit. Mitte dieses
Jahrhunderts könnten erneuerbare die fossilen Energieträger als bedeutendste Energiequellen abgelöst haben.
E.ON sieht sich als Unternehmen in der Verantwortung, zum endgültigen Durchbruch der erneuerbaren Energien
beizutragen. Wir investieren international mehrere Milliarden Euro in eine Reihe von vielversprechenden Technologien, vor allem in Windkraft und Solarenergie, aber auch in Biomasse, Bioerdgas und längerfristig in Meeresenergie.
12
Wie engagieren wir uns
im Rhein-Main-Gebiet?
Besuch einer Schülergruppe im Kraftwerk.
Soziale Verantwortung für die Region
E.ON ist am Standort Staudingen schon viele Jahre
präsent. Mit der Zeit ist eine Verbundenheit entstanden, die aus unserer Sicht auch eine besondere
Verantwortung für die Region mit sich bringt.
Deshalb engagieren wir uns vor Ort in Gemeindeprojekten, durch Sponsoring und mit Spenden und
fördern den ehrenamtlichen Einsatz unserer Mitarbeiter. Die Unterstützung von Kindern und Jugendlichen bei Energie- und Umweltbildung, aber auch in
sozialen Belangen ist im E.ON-Konzern traditionell
ein Schwerpunkt unseres regionalen Engagements.
E.ON engagiert sich vor Ort
Zusammen mit der Pfarrgemeinde St. Peter und Paul wurde in Hanau-Kleinauheim ein dringend benötigtes
Angebot zur Kinderbetreuung initiiert: Ausgerichtet am innovativen pädagogischen Konzept einer „Familiengruppe“ können Kinder im Alter von zwei bis zwölf Jahren hierbei gemeinsam an den Nachmittagen spielen
und lernen. Die familienähnliche Atmosphäre fördert insbesondere die soziale Kompetenz der Kinder. Die
Unterstützung des Kraftwerks umfasst hierbei sowohl die besondere Raumausstattung für die Hausaufgabenbetreuung als auch die Kostenübernahme für die zusätzlich benötigte pädagogische Fachkraft. Nach drei
Jahren der Förderung durch E.ON geht die Gruppe in die Hände des Trägers und der Eltern über.
Bei uns können Sie was erleben
Lernen Sie unseren Standort Staudinger im Rahmen
einer kostenlosen Führung noch näher kennen.
Erfahren Sie alles über die Funktionsweise eines
Steinkohlekraftwerkes – und informieren Sie sich
im Detail, wie wir die Fernwärme für die Region und
Strom für Deutschland und Europa sicher, wirtschaftlich und verantwortungsbewusst erzeugen.
E.ON Kraftwerke GmbH
Kraftwerk Staudinger
Hanauer Landstraße 150
63538 Großkrotzenburg
T 0 61 86 - 29 - 0
F 0 61 86 - 29 - 21 30
[email protected]
www.kraftwerk-staudinger.com
E.ON ist Energie
Mit fast 90.000 Mitarbeitern ist E.ON eines der
weltweit größten privaten Strom- und Gasunternehmen. Jeden Tag versorgen wir rund 30 Millionen Kunden mit Strom und Gas – rund um die
Uhr in mehr als 30 Ländern Europas.
Ziel von E.ON ist es, eine sichere, wirtschaftliche
und klimaschonende Energieversorgung auch in
Zukunft zu gewährleisten. Diese Herausforderung
lässt sich nur mit innovativen Technologien und
einem ausgewogenen Energiemix erreichen, der
alle Erzeugungsarten einbezieht. Dafür steht E.ON.
Weitere Informationen unter www.eon.com
Impressum
Herausgeber
E.ON Kraftwerke GmbH
Konzept und Gestaltung
wirDesign Berlin Braunschweig
Bildquellen
E.ON Kraftwerke GmbH
Lithografie
Rolf Neumann, Braunschweig
Druck
gutenberg beuys, Hannover
Stand
Juni 2010
EKW 06/2010
E.ON Kraftwerke GmbH Kraftwerk Staudinger Hanauer Landstraße 150 63538 Großkrotzenburg
T 0 61 86 - 29 - 0 F 0 61 86 - 29 - 21 30
www.eon-kraftwerke.com www.eon.com