Grosskraftwerk Mannheim AG Moderne Kohleverstromung: GKM Block 9 – Technologie und Umfeld des Neubaus Dr.-Ing. Karl-Heinz Czychon Dipl.-Ing. Ulrich Ehmann 18. Dezember 2008 -0-

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Anforderungen an das GKM

Gleichzeitige, unabhängige, wirtschaftliche, umweltschonende, verbrauchernahe und sichere Erzeugung von: Drehstrom 50 Hz

Bahnstrom 16,7 Hz

Fernwärme

• RWE Power AG

• DB Energie GmbH

• MVV RHE AG

• EnBW Kraftwerke AG • MVV RHE AG -1-

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft Aktionäre RWE Power AG EnBW Kraftwerke AG MVV RHE AG

40 % 32 % 28 %

Installierte Leistung Elektrische Leistung davon Bahnstrom Fernwärmeleistung davon Heizwasser Ferndampf

1.675 190 1.240 1.000 240

MW MW MWth MWth MWth

Kraftwerksanlagen Werk II (Bl. 3, 4, 6) Block 7 Block 8

720 MW Inbetriebnahme 1966-1975* 475 MW Inbetriebnahme 1983 *Umbau Block 6 in 2005; Block 3 ab 2006 in Reserve 480 MW Inbetriebnahme 1993

Brennstoffe Steinkohle (ca. 99 %), Heizöl, Erdgas Belegschaft

(Stand: 31.Dezember 2007)

541 Mitarbeiter in Mannheim-Neckarau 38 Mitarbeiter im Müll-Heizkraftwerk Friesenheimer Insel 50 Auszubildende -2-

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Werkübersicht

-3-

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Wochenlastprofil GKM (14.04.08 – 20.04.08) MW 1.400

Montag

Dienstag

Mittwoch

Donnerstag

Freitag

Samstag

Sonntag

1.300 1.200 1.100 1.000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 -4-

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Leistung: 1.317,5 MWnetto

GKM 2007

Auslastung + Verfügbarkeit Jahresmittel: 85 % GWh 1.000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Jan

Feb

Mär

Apr

erzeugt -5-

Mai

Jun

Jul

Aug

verfügbar (Reserve)

VDI AK Energietechnik

Sep

Okt

Nov

Dez

nicht verfügbar 18. Dezember 2008

Windenergie

Quelle: E.ON Netz

-6-

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Windenergie 2007 GWh

Installierte Leistung Ende 2007: ca. 22.000 MW Auslastung Jahresmittel: 20,9 %

20.000 18.000 16.000 14.000 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 Jan

Feb

Mär

Apr

nicht verfügbar

-7-

Mai

Einspeisung

VDI AK Energietechnik

Jun

Jul

Aug

Sep

Okt

Nov

Dez

Quellen: Bundesverband Windenergie e.V.(BWE), Institut für solare Energietechnik e.V. (ISET)

18. Dezember 2008

Photovoltaik

-8-

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Photovoltaik 2006 Installierte Leistung Ende 2006: ca. 2.581 MWpeak Auslastung Jahresmittel: ca. 10 %

GWh

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Jan

Feb

Mrz

Einspeisung

-9-

Apr

Mai

Jun

nicht verfügbar

VDI AK Energietechnik

Jul

Aug

Sep

Okt

Nov

Dez

Quellen: Verband der Elektrizitätswirtschaft (VDEW) Säkularstation Potsdam Telegrafenberg

18. Dezember 2008

Lastgang Stromverbrauch Deutschland

- 10 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Erläuterungen Leistungsbilanz Deutschland Zeitpunkt 10.12.02 18:00 03.12.03 17:45 16.12.04 18:00 15.12.05 17:45 11.12.06 17:30

Jahreshöchstlast 79.700 MW 76.300 MW 77.200 MW 76.700 MW 77.800 MW

Installierte Leistung 105.850 MW 111.400 MW 114.600 MW 119.400 MW 124.300 MW

Bei einer um 10 °C kälteren Außentemperatur wäre die Leistung um 3.000 MW höher ausgefallen. Für jedes MW Windkraftleistung muss eine Reserveleistung von 0,85 – 0,95 MW vorgehalten werden

nicht einsetzbare Leistung Gründe: geringe Wasserführung, fehlendes Windangebot, begrenztes Tages-Arbeitsvermögen der Pumpspeicherwerke, leistungsmindernde Fernwärme-Auskopplungen, behördliche Auflagen, langzeitige Konservierungen von Anlagen und genehmigungsbedingt nicht einsetzbare Leistung.

Reserve für Systemdienstleistungen Hierzu zählen: Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Versorgungswiederaufnahme, Betriebsführung

- 11 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Leistungsbilanz der Stromversorgung in Deutschland GW 140 120

Nicht einsetzbare Leistung

100

Ausfälle Revisionen

80

Reserve Systemdienstleistungen Verbleibende Leistung

60 40 20

Last

0 2002

- 12 -

2003

2004

VDI AK Energietechnik

2005

2006

18. Dezember 2008

Leistungsbilanz der Stromversorgung in Deutschland

GW 130

120

Nicht einsetzbare Leistung

110

Ausfälle Revisionen

100

Reserve Systemdienstleistungen Verbleibende Leistung

90

80

Last

70 2002

- 13 -

2003

2004

VDI AK Energietechnik

2005

2006

18. Dezember 2008

Entwicklung Kraftwerkskapazitäten Deutschland Voraussichtliche Leistung der in Betrieb befindlichen Kraftwerke in Deutschland

MW

Pumpspeicher-Kraftwerke: 2005: 4,7 GW größtes mit 1,06 GW Goldisthal 12 Mio m3 für 8 h Seit 2003 in Betrieb, Kosten 600 Mio €

120.000

100.000

Wasserkraft Übrige 40.000 MW Ersatzbedarf zwischen 2010 und 2020

80.000

60.000

Erdgas Heizöl Steinkohle

40.000

Kernenergie 20.000

Braunkohle 2005

2010

2015

2020

2025

2030 Quelle VGB

- 14 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Entwicklung Kraftwerkskapazitäten Baden-Württemberg MW el. netto 12.000

10.000

8.000

GKN I KKP I

785 MW 890 MW

KKP II

1.392 MW

GKN II

1.305 MW

ca. 5.950 MW vom Netz gehende Leistung

6.000

4.000

Restliche Kraftwerke

7.503 MW

2.000

0 2007

2009

2012

Neckarwestheim 2 (2021)

Philippsburg 2 (2017)

Neckarwestheim 1 (2008)

Restliche Kraftwerke

2017 Philippsburg 1 (2012)

2021

2030

Nettoengpassleistung BW: ca. 12.000 MW Kernenergie BW: ca. 4.300 MW

Quelle: Energiekonzept Baden-Württemberg 2020

- 15 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Leistungsentwicklung GKM ohne Block 9

P / MWel,brutto 2250

2125 1925

2000

Umbau Bl.6 (SK)

1750 1650

1395 (1695) Bl.6 Res.

Werk I

1500

1455 (+220 Reserve) Bl.3 Reserve

Block 1/2

1250

1235

Block 5

1000

Block 3/4

750

Block 7 500

760

Block 6 (ab 06 mit SK)

250

480 Block 8

0 1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

Bl. 7 und 8 bei unterstellter durchschnittlicher Blocklebensdauer von 40 Jahren

- 16 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Energiewirtschaftliche Rahmendaten Effizienzszenario Deutschland

Stromerzeugung, [TWh/a]

700 600

551

603

572

560

546

520

2010 15,2

2015 20,6

2020 29,0

500 400 300 200 100

1996 4,2

2000 6,7

2004 9,3

Import EE

Geothermie

Wind Onshore

Photovoltaik

Wind Offshore

Laufwasser

Biomasse, Biogase KWK, fossil

Gas Kond.

Anteil EE (%) Kernenergie

Kohle Kond.

Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

- 17 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Möglicher Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung bis 2020 Anteile in % 100 90

70

70

70

73

65

80 70

Benötigter Anteil konventionelle Energie

60 50 40 30 20

30

10

30

30

27

35

Möglicher Anteil erneuerbare Energie

0 BMU

BUND

DENA

ÖKO-Institut für WWF

Green-Peace

Integriertes Energie- und Klimaprogramm - August 2007

Klimaschutz und Stromwirtschaft 2020/2030 - Juni 2007

www.bund.net

DLR-Studie - Februar 2007

Kurzanalyse der Kraftwerks- und Netzplanung in Deutschland bis 2020 (mit Ausblick auf 2030) - 12.03.2008

- 18 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Kraftwerke in Deutschland

Strategie der Versorgungssicherheit: Dort, wo die Verbrauchsschwerpunkte sind, sind auch die Erzeugungsschwerpunkte: Vorteile: -Minimierung der Netzverluste - bei größeren Netzstörungen wird die “Inselbildung“ vereinfacht

- 19 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Stromnetz Deutschland - Angebots- u. Nachfrageverteilung

Quelle: RWE AG

- 20 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar

- 21 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008

Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar

- 22 -

VDI AK Energietechnik

18. Dezember 2008