Neuer Wärmespeicher macht Kraftwerksbetrieb flexibler
Am Nürnberger Heizkraftwerk Sand- reuth entsteht ein 33 000 m3 großer Wärmespeicher. Der Nürnberger Energieversorger N-ergie will ihn auch mit Ökostrom von der Börse beheizen, vorrangig dann, wenn es einen Ökostromüberschuss gibt. Zwei 25-MW-Elektroboiler sollen für die Umwandlung sorgen.
Foto: Heinz Wraneschitz bildtext.de
„Zeitplan übererfüllt!“ Beim Bau des 70 m hohen Wärmespeichers mit 26 m Durchmesser neben dem Heizkraftwerk (HKW) Nürnberg-Sand-
reuth kommt der mittelfränkische Versorger N-ergie AG schneller voran als gedacht.
„Der Speicher wird die Einsatzmöglichkeiten des Kraftwerks weiter flexibilisieren“, erläuterte Josef Hasler, der Vorstandsvorsitzende der N-ergie, vor gut einem Jahr. Im April 2013 lag die Baugenehmigung für den Wärmespeicher mit 33 000 m3 Wasservolumen und einer Wärmekapazität von 1500 MWh vor. Der soll am HKW Sandreuth die Wärme- von der Stromerzeugung entkoppeln helfen. Außerdem soll der Speicher den Wirkungsgrad der Energieumwandlung des mit Gas-und-Dampf- (GUD-) sowie Holzheizkraftwerk ausgestatteten Komplexes von derzeit 85 % nochmals erhöhen.
Der Zeitplan ist eng gestrickt seit dem Spatenstich im Juli 2013. Deshalb ist Gerhard Engelhard, der Stellvertretende Projektleiter, sichtlich froh über den vergangenen milden Winter. Denn vor allem der hatte es möglich gemacht, dass der aus Stahlteilen zusammengeschweißte, riesige Heißwasserbehälter bereits jetzt gut 40 m in die Höhe gewachsen ist.
Unter der 1,3 m dicken Bodenplatte stecken 58 Betonpfähle bis zu 13 m tief in der Erde. Und nach oben wächst das Stahlteil jeden Tag um 1 m Höhe, sagt Bernhard Fuchs, der Projektleiter der Baufirma Bilfinger VAM Anlagentechnik.
Der Generalunternehmer setzt dafür die „Spiralmontagetechnik“ ein: Wie in einer Spindel werden unten Stahlteil um Stahlteil der Außenwand des Behälters aneinandergefügt und verschweißt. Einige Dutzend Hydraulikeinrichtungen schrauben den ganzen Speicher quasi spiralförmig nach und nach hoch. 7 m pro Tag dreht sich das ganze Stahlgehäuse: Das bedeutet einen Höhengewinn von 1 m. Ende 2014 soll die Inbetriebnahme beginnen. Zuvor müssen 33 000 m3 aufbereitetem Fernwärmewasser eingefüllt werden.
„Einer der modernsten und höchsten Wärmespeicher Europas“ entsteht so laut N-ergie, und „darüber hinaus der erste Speicher in Deutschland auf Basis der Zwei-Zonen-Technik“. Denn die Wassertemperatur im Speicher soll 113 °C betragen – so heiß ist die Vorlauftemperatur im Nürnberger Fernwärmenetz.
Damit das Heizwasser nicht verdampft, ist oben im Speicher ein mit Kaltwasser beschwerter Stahldeckel montiert – die zweite Zone. Übliche Ein-Zonen-Speicher arbeiten mit einer maximalen Temperatur von ca. 98 °C. Die Zwei-Zonen-Technik erlaubt also, eine höhere Wärmemenge zu speichern.
Ist der hohe Boiler erst einmal mit Wärme aus dem benachbarten HKW geladen, könne dieses auch schon mal über ein Sommerwochenende ausgeschaltet bleiben, erläutert Engelhard: Die 1500 MWh Energieinhalt im Speicher können genau den Bedarf eines Sommerwochenendes der angeschlossenen Verbraucher decken. Die Heizleistung beträgt dabei maximal 94 MW, weil maximal 1500 m3/h Heißwasser entnommen werden können.
Alternativ zum HKW kann der Speicher über zwei „Hochspannungs-Elektrodenheizkessel“ mit Wärme beladen werden, jeder mit 25 MW Heizleistung. Die wurden im April im Kesselhaus Sandreuth aufgestellt. Deren Funktion erklärt Ingenieur Gerhard Engelhard so: In den 6 m hohen Bottichen mit 3 m Durchmesser stecken Elektroden in einer Art Wasserbadewanne. „Durch seinen eigenen Ohm‘schen Widerstand heizt sich das Wasser auf“, welches im Boiler unter Hochspannung steht.
Wenn immer möglich, will N-ergie mit billigem Ökostrom von der Börse heizen: Den gibt es zu kaufen, wenn viel Wind weht oder die Sonne vom Himmel knallt, aber wenig Stromnachfrage herrscht, etwa an vielen Sommerwochenenden.
30 % der ansetzbaren Kosten des Wärmespeichers kann N-ergie aus der Förderung durch das KWK-G (Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz) erhalten, daher erwartet der Nürnberger Versorger „nur“ etwa 3,4 Mio. € Zuschuss. Insgesamt investiert N-ergie für Speicher und Elektroheizer etwa 17 Mio. €.
