Kraftwerke des 21. Jahrhunderts

Gemeinsame Forschungsinitiative von Bayern und Baden-Württemberg zur Energietechnik

Am 1. Juli 2004 fiel der Startschuss für die neue Forschungsinitiative „Kraftwerke des 21. Jahrhunderts“ (KW 21). Ein unsicherer Ölmarkt, der erklärte Wille von Politik und Öffentlichkeit zum Klimaschutz und der Beschluss der Länderregierungen von Bayern und Baden-Württemberg, die Zukunft der Energieversorgung in einer gemeinsamen Anstrengung zu sichern, führte zur Gründung von KW 21. Die Ziele sind hoch gesteckt: Die zukünftigen Kraftwerke sollen wettbewerbsfähig, zuverlässig, hocheffizient und wesentlich umweltfreundlicher sein. Vorerst kostet die Forschung daran Geld: In vier Jahren steuern Bayern und Baden-Württemberg 6,9 Mio. Euro bei, weitere 6,2 Mio. Euro bringen Unternehmen der einschlägigen Branche auf. Kraftwerksbetreiber, Kraftwerkshersteller und die Zuliefererindustrie in Baden-Württemberg und Bayern und 22 Forschungsinstitute beteiligen sich an rund vierzig Projekten. Prof. Dr. Manfred Aigner vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Stuttgart (DLR) und Prof. Dr. Thomas Sattelmayer von der TU München leiten die Initiative als Sprecher. Die Arbeitsgemeinschaft der Bayerischen Forschungsverbünde (abayfor)und das DLR koordinieren die Aktivitäten.

In Bayern sind erstmals sowohl das Wissenschafts- wie das Wirtschaftsministerium und die Bayerische Forschungsstiftung gemeinsam an der Finanzierung eines Forschungsverbundes beteiligt. Baden-Württemberg finanziert das Forschungsprojekt aus Mitteln der Zukunftsoffensive III.

Erneuerbare Energien werden in den nächsten dreißig Jahren auch bei einem forcierten Ausbau nur einen geringen Anteil dieses Strombedarfs decken können. Der weitaus größte Anteil, mehr als siebzig Prozent der Energieversorgung, wird weiterhin von den fossilen Brennstoffen gedeckt werden müssen. Nach dem beschlossenen Ausstieg aus der Kernenergie ist die Lage in Baden-Württemberg und in Bayern besonders brenzlig: 60 % der Elektrizität wird derzeit aus Kernkraft erzeugt und muss mittelfristig durch konventionelle Technik ersetzt werden.

Ein wichtiges Thema bei KW 21 ist deshalb die Energiewirtschaft, denn Investitionsentscheidungen von Kraftwerksbetreibern werden künftig durch die dezentrale Stromerzeugung im liberalisierten Europa geprägt. Dampferzeuger, Brennkammern und Turbinen sind technologische Kernbereiche des Kraftwerks, heute wie morgen. Prozessoptimierung ist das „Zauberwort“, um klassische Dampfkraftwerke im Wettbewerb zu stärken, denn sie sollen zuverlässiger und leistungsfähiger werden bei niedrigeren Kosten, sie sollen keine Schadstoffe erzeugen und jeden Brennstoff verfeuern können. Die Dampfturbine bleibt deshalb das wichtigste Arbeitspferd: Sie kann prinzipiell Kohle, Erdöl, Müll und sogar Kernenergie ohne aufwändige Vorbehandlung nutzen.

Gasturbinen dagegen können bei Leistungsspitzen äußerst schnell Energie an das Stromnetz abgeben, die Steigerung ihres Wirkungsgrades eine zentrale technologische Herausforderung. Auf dem Prüfstand stehen verbessertes Design der Brennkammern aber auch grundsätzlich neue Verbrennungstechniken.

„Den Wirkungsgrad einer 500 MW-Gasturbine um ein Prozent zu steigern entspricht der Stromversorgung von etwa 10 000 Haushalten“, erläutert Sattelmayer. Aigner ergänzt: „Das Thema Versorgungssicherheit ist brandaktuell und seit den Stromausfällen in jüngster Zeit in USA/Kanada, Großbritannien und Südschweiz/Italien im Sommer 2003 wieder in den Blick der Öffentlichkeit und Politik gerückt.“

Kontakt:

Dr. Gunnar Brink
Arbeitsgemeinschaft der Bayerischen Forschungsverbünde abayfor
Technische Universität München
Arcisstr. 21, 80333 München
Tel (089) 2 89- 2 25 38
Fax (089) 2 89- 2 25 89