Flexible
Kraftwerke

Innovative Technologien wie Windräder, Solar- oder Biomasseanlagen prägen zunehmend das Energieversorgungssystem. Dieser Wandel verdeutlicht nicht nur das Voranschreiten der Energiewende, sondern greift auch tief in bestehende Strukturen der Energieerzeugung ein.

Die Aufgabe konventioneller Kraftwerke wird sich im Energiesystem der Zukunft grundlegend ändern. In Situationen, in denen der produzierte Strom aus Erneuerbaren Energien nicht reicht, um die Nachfrage zu decken, muss es weiterhin ausreichend Kraftwerkskapazitäten geben, die flexibel eingesetzt werden können, um die Energieversorgung sicherzustellen. Im Gegenzug werden sie heruntergefahren, wenn genügend Strom aus Erneuerbaren Energien gewonnen wird.

Vorhandene Infrastruktur nutzen

Auf dem Weg in die Klimaneutralität spielen insbesondere flexible Gaskraftwerke, die perspektivisch mit erneuerbaren Gasen betrieben werden können, eine Rolle. Zahlreiche Forschungsinstitute und Unternehmen arbeiten an innovativen Konzepten, die es ermöglichen, thermische Kraftwerke auch mit Erneuerbaren Energien, wie etwa grünem Wasserstoff, zu betreiben. Der große Vorteil hierbei ist, dass sich bereits vorhandene Infrastrukturen weiter nutzen ließen.

Innovative Konzepte

Um den neuen Anforderungen, die im Zuge der Energiewende an die Kraftwerke gestellt werden, gerecht zu werden, braucht es innovative Konzepte. Diese werden derzeit in Pilotanlagen insbesondere in folgenden Bereichen erforscht:

• der Verbesserung wesentlicher Flexibilitätsparameter
• der Auswirkungen auf die Lebensdauer der Anlage
• der Entwicklung von Wirtschaftlichkeitskonzepten bei geringen Laufzeiten
• der Integration von Speichern
• dem Einsatz von virtuellen Kraftwerken
• der Auswirkungen der Brennstoffwahl auf den Anlagenbetrieb

Nordrhein-Westfalen ist dabei ein starker Forschungsstandort. Vorhaben werden derzeit etwa an der RWTH Aachen, dem Forschungszentrum Jülich, der TU Dortmund, der Universität Duisburg-Essen, dem Fraunhofer IEG, dem Wuppertal Institut oder der Bergischen Universität Wuppertal durchgeführt.

Flexible Kraftwerke sind wichtiges Element des Energiesystems

Das Energiesystem der Zukunft wird seinen Energiebedarf über Erneuerbare Energien decken müssen. Dazu sind Maßnahmen wie der Ausbau von Speichern, die Sektorenkopplung und die vollständige Defossilisierung des Energieversorgungssystems notwendig. Bis dahin ist noch ein langer Weg zu gehen. NRW.Energy4Climate unterstützt diesen, indem wir innovative und interdisziplinäre Forschung anstoßen, um so den konventionellen Kraftwerkspark durch nachhaltige Lösungen an seine neuen Aufgaben heranzuführen.

Mit seinen zahlreichen Kraftwerksstandorten kann Nordrhein-Westfalen einen wesentlichen Beitrag zur sicheren, umweltschonenden und bezahlbaren Energieversorgung leisten. Langfristig können einzelne Kraftwerksstandorte durch eine zukunftsfähige Nachnutzung auch als Wärmespeicherkraftwerk erhalten bleiben. Thermische Kraftwerke werden so bei der Transformation des Energiesystems auch weiterhin eine entscheidende Rolle spielen.