IGCC-CCS-Kraftwerk

IGCC-Technologie mit CCS-Technologie im Großmaßstab realisierbar

Bei der Realisierung des klimaschonenden Kohlekraftwerks mit CO2-Abtrennung und -Speicherung (Carbon Capture and Storage-CCS) setzen wir gezielt auf die IGCC-Technologie (Integrated Gasification Combined Cycle – GuD-Kraftwerk mit integrierter Kohlevergasung). Unter allen Optionen klimaschonender Kraftwerkstechnik ist die IGCC-Technologie die einzige, schon heute in großem Maßstab realisierbare Lösung. Die Technik ist dabei für RWE Power keineswegs neu. Sie war bereits in den 80er und 90er Jahren Gegenstand intensiver Forschung des Unternehmens. Damals standen zunächst Effizienzsteigerungen im Vordergrund. Heute entwickeln wir die IGCC-Technologie vor allem auf Grund der Erfordernisse eines nachhaltigen Klimaschutzes weiter. Denn im Gegensatz zu anderen Verfahren lässt sich das CO2 beim IGCC-Prozess vergleichsweise leicht abtrennen und dementsprechend die Auswirkungen der CO2-Abtrennung und Speicherung auf den Wirkungsgrad relativ gering halten.

Kohlevergasung mit CO2-Abtrennung

Bei unserem IGCC-Verfahren wird die Vergasung von Kohle mit einer CO2-Abtrennung kombiniert und der Strom in nachgeschalteten Gas- und Dampfturbinen erzeugt. Zu diesem Zweck wird die Kohle nicht im herkömmlichen Dampfkraftwerk verfeuert, sondern zunächst in einem Vergaser bei hohen Temperaturen und unter einem Druck von circa 35 bar in ein brennbares Rohgas umgewandelt. Das aus den Hauptbestandteilen Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2) bestehende Gas wird gereinigt und das Kohlenmonoxid im CO-Shift mit Hilfe von Wasserdampf zu CO2 und weiterem H2 umgewandelt. Nach der Entschwefelung wird das CO2 abgetrennt, verdichtet und der Speicherung zugeführt.

Zoom Der verbleibende Wasserstoff wird in einer Gasturbine verbrannt, die einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die entstehenden heißen Abgase, bestehend im Wesentlichen aus Luftstickstoff und reinem Wasserdampf, werden zur Dampferzeugung genutzt. Der Dampf treibt eine Dampfturbine und einen zweiten Generator zur Stromerzeugung an. Weil die Elektrizität in einer besonders effektiven Kombination von Gas- und Dampfturbine gewonnen wird, spricht man bei diesem Kraftwerksprinzip von einem „Kombikraftwerk“.

 

Der verbleibende Wasserstoff wird in einer Gasturbine verbrannt, die einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die entstehenden heißen Abgase, bestehend im Wesentlichen aus Luftstickstoff und reinem Wasserdampf, werden zur Dampferzeugung genutzt. Der Dampf treibt eine Dampfturbine und einen zweiten Generator zur Stromerzeugung an. Weil die Elektrizität in einer besonders effektiven Kombination von Gas- und Dampfturbine gewonnen wird, spricht man bei diesem Kraftwerksprinzip von einem „Kombikraftwerk“.

Einsatz- und Produktflexibilität

Die im IGCC-CCS-Projekt eingesetzte Technik bietet prinzipiell die Möglichkeit zur flexiblen Stromproduktion. Dies ist vor allem vor dem Hintergrund des steigenden Einsatzes regenerativer Energieträger, wie Wind und Sonne im Stromnetz wichtig. Der nur in gewissen Grenzen vorhersagbare Energieertrag aus regenerativen Energien könnte so sinnvoll durch den Einsatz der nahezu CO2-freien IGCC-CCS-Technik ergänzt werden.

Das im Prozess entstehende Synthesegas kann grundsätzlich sowohl energetisch, wie im vorstehend beschriebenen IGCC-Kraftwerk, als auch stofflich zur Herstellung verschiedener chemischer Produkte oder Treibstoffe genutzt werden. So kann z.B. Wasserstoff als Antriebsstoff im Verkehrssektor erzeugt werden. Für die weitere stoffliche Nutzung sind zusätzliche Umwandlungsschritte erforderlich. So lassen sich aus dem Synthesegas mit bekannten und heute kommerziell verfügbaren Verfahren unter anderem Methanol und synthetisches Erdgas (SNG), aber auch Motorenkraftstoffe wie Diesel und Benzin erzeugen. Die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten des Synthesegases sind in der folgenden Grafik dargestellt.

Zoom Diese Flexibilität auf der Produktseite für zukünftige Anwendungen ist für uns eine weitere wichtige Motivation für den Einsatz der Kohlevergasung.

Realisierung des IGCC-Kraftwerks ausgesetzt

Generelle Voraussetzung für die Realisierung des IGCC-CCS-Projektes sind eine adäquate rechtliche Grundlage sowie die Schaffung von Akzeptanz für die CCS-Technik durch die Politik. Ohne diesen Rahmen kann die Aufsuchung geeigneter Speicherstätten nicht stattfinden.

Das vom Bundeskabinett im April 2011 verabschiedete Kohlendioxid-Speichergesetz, welches im Prinzip den Bau von Demoanlagen ermöglichen soll, verschärft leider die bestehende CCS-Richtlinie der EU deutlich. Die im Gesetz vorgesehene Verlagerung der Entscheidung über CO2-Speicherung vom Bund hin zu den Bundesländern („Länder-Veto-Klausel“) läßt eine CO2-Speicherung für RWE in Deutschland unmöglich erscheinen.

Ohne CO2-Speicher kann die Trasse für die Pipeline nicht geplant werden. Ohne Pipeline und Speicher ist wiederum der Bau eines auf CCS ausgelegten Kraftwerks im Sinne des Klimaschutzes nicht vertretbar und nicht sinnvoll. RWE muss daher die ersten Schritte zur konkreten Umsetzung des IGCC-Projektes in Hürth aussetzen und hat bis auf Weiteres die Fortführung des Kraftwerksprojektes eingestellt.

Weiterführende Informationen

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IZ Klima

Das Informationszentrum klimafreundliches Kohlekraftwerk infomiert über die Chancen und Potenziale der CCS-Technologie und weltweite Projekte.