GE, Kofler Energies und BELECTRIC nehmen Hybridkraftwerk in Betrieb, Foto: ©GE
Die Berliner Niederlassung von General Electric (GE) hat am Mittwoch ein Hybridkraftwerk in Betrieb genommen. Es versorgt den Produktionsstandort im Stadtteil Marienfelde umweltfreundlich mit Strom und Wärme.
Hinter dem Wort Hybridkraftwerk verbirgt sich eine kombinierte Anlage aus einem Gaskraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), einer Solaranlage (PV), einem Batterie- und einem Wärmespeicher. Eine automatische Steuerung passt die Erzeugung von Strom und Wärme beständig optimal an den Verbrauch der Fabrik an. Der Unternehmensstandort soll dadurch unabhängiger vom Stromnetz werden und mit der kombinierten Nutzung von PV und KWK Energiekosten einsparen.
Das neue Hybridkraftwerk zeigt, wie die Energiewende in der täglichen Praxis bei der Energieversorgung eines Industriebetriebs funktionieren kann. Dazu arbeiten drei erfahrene Unternehmen der Branche zusammen. Belectric realisiert Photovoltaik-Anlagen, Kofler Energies berät Unternehmen zu sparsamer Verwendung von Energie und der Weltkonzern GE produziert, -ähnlich wie z.B. Siemens-, viele energietechnische Anlagen. Die Kooperation der Drei entstand aus der Überlegung, dass „die Energiewende die Synchronisierung von konventioneller und erneuerbarer Energie ist – von Erzeugung und Verbrauch“, wie es Stephan Reimelt, der Präsident von GE Deutschland beschreibt. Innerhalb von zwölf Monaten wurde das Vorhaben umgesetzt, nach einem Gespräch der drei Geschäftsführer von GE Deutschland, Kofler Energies und Belelectric bei einem Glas Wein.
Die Grundkonfiguration ist simpel
Auf dem Dach der Produktionsstätte in Marienfelde sorgt eine 600 Kilowatt (kW) Photovoltaikanlage für eine preiswerte und umweltfreundliche Energieversorgung. Die 400 kW Turbine des Gaskraftwerks springt ein, wenn die Sonne nicht scheint und die Solaranlage deshalb keinen oder zu wenig Strom liefert. Die benötigte Heizenergie der Fabrik, wird aus der Abwärme der Gasturbine bei der Stromerzeugung bereitgestellt. Im Winter, wenn der Wärmebedarf hoch ist, liefert die Solaranlage nur wenig Strom und die Gasturbine läuft entsprechend häufiger. Dieses harmonische Zusammenspiel der beiden Stromerzeuger im Dienste des Verbrauchers kann jedoch durch die Launen der Natur getrübt werden.
Das ist der Fall, wenn bei Sonnenwetter die Solaranlage mehr Strom produziert, als von der Fabrik benötigt wird. Überflüssiger Strom kann in das Stromnetz eingespeist werden. Wird aber ein zu großer Anteil des Solarstroms verkauft, würden die Erlöse aus dem Stromverkauf nicht ausreichen, um die Anlage rentabel betreiben zu können. Denn die Fabrik als Endverbraucher zahlt höhere Preise, als für die Einspeisung von Sonnenstrom ins Stromnetz gezahlt wird. Dieses Problem löst das neuartige Kraftwerk mit einem Batteriespeicher, der bis zu 200 Kilowattstunden (kWh) Strom speichern kann. Erst wenn der Speicher voll ist und weiter zu viel Strom produziert wird, soll der Strom in das Stromnetz eingespeist und verkauft werden. Darüber hinaus hilft der Batteriespeicher wertvolles Gas einzusparen. Indem er den erzeugten Solarstrom auch bei Dunkelheit verfügbar macht, kann häufiger auf den Einsatz des Gaskraftwerks verzichtet werden.
Speicher ermöglichen Wärme und Strom zu niedrigen Kosten
So, wie die Stromerzeugung der Solaranlage von der Sonne, ist auch die Wärmeproduktion der Gasturbine von der benötigten Strommenge abhängig. Denn die Wärme entsteht bei der KWK als Nebenprodukt bei der Stromerzeugung. Wenn im Winter die Wärme nicht ausreicht, können zusätzliche Gasbrenner die Spitzenlast liefern. Doch wenn im in den anderen Jahreszeiten die notwendige Menge Strom produziert wird, aber kein entsprechender Bedarf an der erzeugten Wärme vorhanden ist, fehlen dem Betreiber des Kraftwerks plötzlich Einnahmen aus dem Wärmeverkauf. Um das zu vermeiden, verfügt die Hybridanlage auch über einen Wärmespeicher. Der stellt sicher, dass an sonnigen Tagen im Frühjahr oder Herbst genügend Heizwärme zur Verfügung steht, auch wenn die Gasturbine nur mit geringer Leistung läuft, weil die PV-Anlage dank des sonnigen Wetters gute Erträge liefert.
Beim Bau der Photovoltaikanlage wurde modernste Technik eingesetzt. „Weltweit ist dies die erste PV-Dachanlage, die mit 1.500V Systemspannung operiert!“ weiß Michael Krause, Geschäftsführer Belectric PV-Dachsysteme. Die hohe Spannung reduziert den Materialeinsatz im Kabelsystem und bei der Leistungselektronik und sie hilft eine frühzeitige Alterung der Module zu vermeiden. Für Günter Nickel, Vorstand des Energieeffizienz-Dienstleisters Kofler Energies „zeigt als Vorzeigeprojekt, dass sich Blockheizkraftwerk, Photovoltaik-Anlage und Batteriesystem über den Jahresverlauf ideal ergänzen“. Die Erwartungen der Projektpartner sind hoch: Wenn sich das Konzept bewährt, möchten sie es in angepasster Form auch an andere Industrieunternehmen oder Kommunen verkaufen. Denn, so Stephan Reimelt: „Wir müssen neue Ideen verwirklichen, wenn wir in Deutschland als weltgrößtem Energielabor und Innovationsmarkt erfolgreich bleiben wollen.“