EW-I-3: Umgebungstemperaturbedingte Stromminderproduktion thermischer Kraft

Das Bild zeigt ein nahezu trockengefallenes Flussbett, das von Baumreihen ges?umt ist. Im nahen Hintergrund erhebt sich ein Kühlturm. zum Vergr??ern anklicken
In hei?en/trockenen Sommern kann es zu Schwierigkeiten bei Entnahme/Einleitung von Kühlwasser kommen
Quelle: Markus Volk / stock.adobe.com

Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel

Inhaltsverzeichnis

 

EW-I-3: Umgebungstemperaturbedingte Stromminderproduktion thermischer Kraftwerke

Hitze und Trockenheit k?nnen die Stromproduktion thermischer Kraftwerke einschr?nken, indem sie deren Wirkungsgrade verschlechtern oder Probleme bei der Kühlwasserentnahme bzw. der Einleitung von Kühlwasser in die Gew?sser verursachen. In den hei?en Sommern 2003 und 2006 kam es dadurch zu markanten Einbu?en, ein signifikanter ⁠Trend⁠ ist bislang nicht zu verzeichnen. Detaillierte Daten für 2018 liegen noch nicht vor.

Ein S?ulendiagramm zeigt die umgebungstemperaturbedingte Stromminderproduktion thermischer Kraftwerke in Gigawattstunden in einer Zeitreihe von 2001 bis 2017. Die Werte schwanken zwischen unter 100 Gigawattstunden für 2002 und 2.500 Gigawattstunden für 2003. Ab 2007 vergleichm??igen sich die Werte und bewegen sich zwischen 300 und 1.000  Gigawattstunden. Einen Trend gibt es bisher nicht.
EW-I-3: Umgebungstemperaturbedingte Stromminderproduktion thermischer Kraftwerke

Ein S?ulendiagramm zeigt die umgebungstemperaturbedingte Stromminderproduktion thermischer Kraftwerke in Gigawattstunden in einer Zeitreihe von 2001 bis 2017. Die Werte schwanken zwischen unter 100 Gigawattstunden für 2002 und 2.500 Gigawattstunden für 2003. Ab 2007 vergleichm??igen sich die Werte und bewegen sich zwischen 300 und 1.000 Gigawattstunden. Einen Trend gibt es bisher nicht.

Quelle: Umweltbundesamt
 

Hitze beeinflusst Stromproduktion konventioneller Kraftwerke

Durch die Energiewende, mit der unter anderem der Atom- und Kohleausstieg verbunden ist. hat die Bedeutung thermischer Kraftwerke für das Energiesystem in den vergangenen Jahren abgenommen. Sie wird in den kommenden Jahren weiter zurückgehen. Erneuerbare Energien hingegen konnten bis Ende 2018 ihren Anteil am ⁠Bruttostromverbrauch⁠ auf fast 38 % ausweiten.54

Trotz des in den vergangenen Jahren stark wachsenden Beitrags der erneuerbaren Energien zur Stromversorgung werden die thermischen Kraftwerke noch eine gewisse Zeit eine wichtige Rolle im deutschen Energieversorgungssystem spielen.

Thermische Kraftwerke sind aufgrund ihres Funktionsprinzips auf die Abfuhr von ⁠Prozessw?rme⁠ durch Kühlung angewiesen. Im wasserreichen Deutschland wird in aller Regel Wasser als Kühlmedium verwendet. Im Falle von Frischwasserkühlsystemen wird das aus einem Fluss entnommene Wasser dabei entweder direkt (Durchlaufkühlung) oder nach Abkühlung in einem Kühlturm (Ablaufkühlung) wieder ins Gew?sser eingeleitet. Kreislaufkühlsysteme ben?tigen eine deutlich geringere Wasserzufuhr aus den Gew?ssern.

L?sst sich die Prozessw?rme z. B. wegen Hitze und Trockenheit nicht in ausreichendem Ma?e abführen, nimmt der Wirkungsgrad der Kühlsysteme und damit auch der Kraftwerke ab. Vor allem aber k?nnen bei niedrigen Wasserst?nden und erh?hten Gew?ssertemperaturen wasserrechtliche Auflagen greifen. Diese bestimmen, wie viel Frischwasser für Kühlzwecke aus Gew?ssern entnommen und in welcher Menge und mit welcher Temperatur erw?rmtes Kühlwasser wieder in Gew?sser eingeleitet werden kann. Für die Betreiber kann sich daraus bei Hitze und Trockenheit die Notwendigkeit ergeben, die Stromproduktion in den betroffenen Kraftwerken zu drosseln bzw. ganz einzustellen.

In den vergangenen Jahren haben die hei?en Sommer in den Jahren 2003, 2006 und 2018 vor Augen geführt, welche Folgen Hitze und Trockenheit für die Stromerzeugung haben k?nnen. 2018 traten neben den temperaturbedingten Einschr?nkungen bei der Kühlwasserverfügbarkeit, Schwierigkeiten mit der Nachlieferung von Kohle auf, da aufgrund von Niedrigwasser der Lieferverkehr eingeschr?nkt war.

Europaweit waren w?hrend der sommerlichen Hitzeperiode im Jahr 2003 über 30 Kernenergieanlagen gezwungen, ihre Stromproduktion zurückzufahren. In Deutschland betraf dies z. B. Kraftwerke an Isar und Rhein. Im Jahr 2006 kam es zu kühlwassertemperaturbedingten Einschr?nkungen der Stromproduktion in thermischen Kraftwerken an den Ufern von Weser und Elbe. In diesen Jahren mussten die zust?ndigen Wasserbeh?rden teilweise Ausnahmegenehmigungen erteilen, um die Versorgungssicherheit mit Strom zu gew?hrleisten.

Die Zeitreihe zur Stromminderproduktion stellt dar, wie viel Strom aufgrund von temperaturbedingten ?u?eren Einflüssen in thermischen Kraftwerken nicht produziert werden konnte. Ihr liegen Angaben zu knapp zwei Dritteln der in Deutschland installierten Leistung thermischer Kraftwerke zugrunde. Die gr??ten Einschr?nkungen waren bislang im hei?en Sommer 2003 zu verzeichnen. In diesem Jahr summierte sich die Stromminderproduktion auf insgesamt 2,5 Terrawattstunden.

54 - Pressemitteilung des ⁠UBA⁠: Bilanz 2018 – Anteil erneuerbarer Energien steigt auf 16,6 Prozent www.matthieusonnet.com/presse/pressemitteilungen/bilanz-2018-anteil-erneuerbarer-energien-steigt-auf

 

Schnittstellen

EW--R--4: Wassereffizienz thermischer Kraftwerke

 

Ziele

Erh?hung der Versorgungssicherheit insbesondere bei Extremereignissen durch sich erg?nzende dezentrale und diversifizierte Erzeugungsstrukturen, die erneuerbare Energien einschlie?en (⁠DAS⁠, Kap. 3.2.9)

Ermittlung und Bewertung von m?glichen Versorgungsrisiken und Eruierung von Ma?nahmen zu ihrer Reduzierung (DAS, Kap. 3.2.9)