Exkursion |

Wenn der Dampf seine Arbeit verrichtet

Exkursion zum hochmo­dernen RWE-Kraftwerk Nieder­außem

„Wer im Ruhrgebiet aufgewachsen ist, hat die Fähigkeit, Schönheit zu finden, wo andere nicht einmal suchen würden.“ Einer von vielen so typischen Ruhrpott-Sprüchen, der auch sagt: Wer dort nicht aufgewachsen ist, braucht viel Phantasie, um schöne Ecken zu finden. Das geht Professor Christian Reichert und zwölf Studenten des Fachbereichs Life Sciences & Engineering der TH Bingen nicht anders. Die Exkursion führt schließlich durchs Ruhrgebiet und niemand erwartet hier eindrucksvolle Panoramen. Aber der Blick vom „Skywalk Jackerath“ hat dann doch etwas Erhabenes, ein bisschen „Grand-Canyon-Feeling“ kommt auf. Der Aussichtspunkt ist die erste Station der Exkursion ins rheinische Braunkohlerevier und gibt den Blick frei auf die weitläufigen Terrassen des Tagebaus Garzweiler. Dann geht es weiter zum eigentlichen Ziel, dem von RWE betriebenen Kohlekraftwerk Niederaußem.

Effiziente und umweltfreundliche Stromerzeugung

Ankunft am Parkplatz vor dem BoA, dem jüngsten Baustein des Standorts Niederaußem. BoA steht für „Braunkohlekraftwerk mit optimierter Anlagentechnik“ und meint, dass viele Verbesserungen an unterschiedlichen Stellen des Produktionsprozesses für eine besonders effiziente und umweltfreundliche Stromerzeugung sorgen. Als es 2003 in Betrieb ging, war Lothar Leubert schon zwei Jahre in Vorruhestand. Der rüstige Mittsiebziger begrüßt die Binger Exkursionsgruppe vor dem Werkstor in Niederaußem. In seiner aktiven Zeit war er hier in Niederaußem Kraftwerksmeister und Schichtführer. Wer könnte also besser das Funktionsprinzip eines Kraftwerks erläutern?

Bedeutung der Braunkohle bleibt bestehen

Im Informationszentrum stellt Lothar Leubert die Bedeutung der Braunkohle für die nächsten Jahrzehnte heraus. Der Umstieg auf erneuerbare Energien ist in vollem Gange und soll bis 2050 abgeschlossen sein, aber Deutschland besitzt immer noch große Braunkohlevorkommen, die derzeit etwa ein Viertel des Strombedarfs decken. Strategisch gesehen liegt der Standort Niederaußem besonders günstig. Die Kohle, die im Kraftwerk verbrannt wird, kommt mit Güterzügen aus den Lagerstätten Garzweiler und Hambach in direkter Umgebung.

„Willkommen im Raumschiff Enterprise.“

- Lothar Leubert  | 

Exkursionsbegleiter RWE


Steigerung des Wirkungsgrades durch Kohle-Trocknung

Endlich geht es ins Werk, aber vorher wird eingekleidet: orangefarbene Schutzweste, Schutzbrille und nach Wahl grüner oder gelber Helm. RWE legt großen Wert auf die Einhaltung der Arbeitssicherheitsvorschriften. Dann gibt es für jeden noch ein Headset. Das ist auch dringend nötig, denn im Kraftwerk ist es ohrenbetäubend laut. Es geht runter auf null Meter, ins Maschinenhaus, unterhalb der Turbine, sozusagen zum Herz des Kraftwerks. Genau der richtige Ort, meint Leubert, um das Prinzip der Wirbelschichttrocknung zu erklären. 2009 wurde sie hier in Niederaußem in Betrieb genommen. Der hohe Wassergehalt der Braunkohle senkt den Heizwert ab. In konventionellen Kraftwerken wird viel Brennstoffwärme allein dafür gebraucht, um den hohen Wasseranteil vor dem Verbrennen zu verdunsten. Die energetisch günstigere Wirbelschichttrocknung in Niederaußem verringert diese Verluste, indem die gemahlene Kohle mit Dampf vorgetrocknet und anschließend dem Verbrennungsprozess in der BoA zugeführt wird. Der Wirkungsgrad des gesamten Kraftwerksprozesses wurde so deutlich gesteigert.

Heißer Dampf befeuert die Turbinen

„Alles einsteigen, es geht 15 Meter nach oben.“ Lothar Leubert bittet in den Aufzug, beim Ausstieg fällt sofort die riesige knallgelbe Turbine ins Auge. Es ist immer noch sehr laut, und es ist warm, knapp 30 Grad. Der ehemalige Kraftwerksmeister erklärt das Prinzip der Staubfeuerung: der Braunkohlestaub, der vorher in Schlagradmühlen fein gemahlen wurde, wird mit hohem Druck in den Brennraum geblasen, im Kessel verbrennt er bei Temperaturen um 1.300 Grad. Der 45.000 Tonnen schwere Kessel ist im sogenannten Kesselhaus aufgehängt, mit 172 Metern das höchste Industriegebäude Deutschlands. Der Block verbrennt stündlich rund 850 Tonnen Kohle, mit der dabei entstehenden Wärme wird solange Wasser in Rohren erhitzt, bis es verdampft. Der heiße Dampf geht dann in die Turbinen, deren Energie die Generatorwelle antreibt.

Filtern der Rauchgase mit Kalk

Nachdem der Dampf seine Arbeit verrichtet hat, geht er zum Kondensator unterhalb der Turbine, der wandelt ihn zurück in heißes Wasser. Es ist ein ewig wiederkehrender Kreislauf. Das Wasser läuft zum Kühlturm, dort wird es wieder auf niedrigere Temperaturen gebracht. Ein Teil des Wassers verdunstet, so entstehen die typischen Wolken über den Türmen. Reststoffe der Verbrennung sind Asche, Staub und Gase, Stickoxide, Kohlendioxid und Schwefeldioxid. Diese sollten nicht in die Umwelt gelangen, deshalb werden Staub- und Rauchgase gefiltert und gereinigt, in der sogenannten REA, der Rauchgasentschwefelungsanlage. Dort werden die Gase mit in Wasser gelöstem Kalk besprüht. Dadurch entsteht Gips, der abschließend getrocknet und in der Industrie verwendet wird, zum Beispiel bei der Herstellung von Gipskartons.

Leitstand ist das Gehirn des Kraftwerks

„Willkommen im Raumschiff Enterprise.“ Lothar Leubert deutet auf eine Glasscheibenfront, hinter der Mitarbeiter an großen Bildschirmen sitzen. Der Leitstand des Kraftwerks. Wenn die Turbine das Herz ist, dann ist der Leitstand das Gehirn des Werks. Hier läuft alles zusammen, die gesamte Steuerung der Turbinen und die Überwachung und Regelung der Anlagen. Rund um die Uhr beobachten die Ingenieure die Prozesse im Werk. Im Hintergrund zeigt eine große Digitalanzeige in Megawatt an, wie viel Leistung das Werk gerade bringt.

CO2-Wäsche im Absorber

Es geht wieder nach draußen, eine Wohltat nach dem Lärm. Langsam geht die Exkursion dem Ende entgegen. Vor dem Innovationszentrum Kohle wirft Lothar Leubert einen Blick in die Zukunft. Die Gruppe steht vor einer CO2-Pilotanlage, in der es um eine effiziente CO2-Wäsche geht. RWE betreibt diese Anlage gemeinsam mit BASF und Linde. Ein kleiner Teil des Rauchgases wird aus dem Kraftwerk abgetrennt und durch die Pilotanlage geleitet. In einem Absorber entfernt eine Waschflüssigkeit das CO2 aus dem Rauchgas. Die Flüssigkeit mit dem CO2 kann anschließend regeneriert werden, das CO2 kann wieder genutzt oder der unterirdischen Speicherung zugeführt werden. Die Pilotanlage kann täglich bis zu 7,2 Tonnen Kohlendioxid auswaschen, und damit 90 Prozent des im Rauchgas vorhandenen CO2 abtrennen, statt es in die Luft zu blasen. 

Aus CO2 wird nützliche Biomasse

Die Kraftwerksbetreiber stehen unter Druck, politisch gefordert und gewollt sind innovative Konzepte, um die Kohleverbrennung klimaverträglicher zu machen. Dazu forscht RWE Power im Innovationszentrum Kohle am Standort Niederaußem. Ein weiterer Schwerpunkt: gemeinsam mit einem hessischen Unternehmen forscht RWE daran, wie sich mit modernster Biotechnologie Mikroorganismen züchten lassen, die Kohlendioxid in Biomasse oder nützliche Wertstoffe wie zum Beispiel Biokunststoff umwandeln können. In der Algenanlage des Innovationszentrums Kohle werden Meeresalgen mit CO2 aus Rauchgas gefüttert, erste Ergebnisse sind vielversprechend. Eine hohe Konzentration in den Bioreaktoren führt zu einem rasanten Wachstum der Algen. Ein perfekter Kreislauf sozusagen. CO2 aus den Rauchgasen wird von den Algen aufgenommen und zu Biomasse umgewandelt. RWE nutzt die Biomasse und macht daraus Treibstoffe, Baustoffe oder Chemikalien.

Forschung für die Zukunft der Kohle

Vorweg, wie es der Werbeslogan des Kraftwerksbetreibers sagt, geht RWE also in Sachen Umweltschutz. Für Lothar Leubert ist es besonders wichtig, das zum Abschluss der Kraftwerks-Tour noch einmal zu betonen. Insgesamt sieben große Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, die sich mit der Zukunft der Kohle beschäftigen, realisiert RWE im Innovationszentrum Kohle in Niederaußem. Nach zwei Stunden steht nur noch „Auskleiden“ auf dem Programm. Die Studierenden des Fachbereichs Life Sciences & Engineering der TH Bingen und Professor Christian Reichert geben ihre PSA ab, die persönliche Schutzausrüstung. Im Bus geht die Reise zurück ins heimische Bingen. Noch einmal ist Fantasie gefordert, um schöne Ecken im Revier zu erkennen. Handfeste Erkenntnisse über die Prozesse und Verfahren in einem modernen Kraftwerk hat es dagegen in den vergangenen Stunden genug gegeben.

190624-thb-exkursion-rwe-prozesstechnik-05.jpg

Wir beraten Sie gerne!

Sie interessieren sich für ein Studium der Prozesstechnik parallel zum Beruf? Vereinbaren Sie mit unserem Team ein unverbindliches Gespräch. Wir beraten Sie gerne.

Zurück zum Studiengang Prozesstechnik

g id="TH-Bingen_Icon_arrow_02">