Kraftwerkforschung wird weiterhin gefördert

Im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms „Forschung für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung“ bestätigte das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) die Wichtigkeit der Förderung konventioneller Kraftwerkstechnik. Die Forschungsziele bei der Kraftwerkstechnik reichen dabei von einer erhöhten Flexibilität und neuen Materialien über CCS-Technologien bis hin zu neuen technischen Optionen und der Systemintegration von Kraftwerksprozessen.

Jetzt hat das BMWi die Förderbekanntmachung veröffentlicht und damit die Weichen für neue Forschungsprojekte unter anderem im Bereich der Kraftwerkstechnik gestellt. Das Ministerium sieht diesen Bereich der Energieforschung demzufolge vor allem als wichtigen Pfeiler zur Deckung der Residuallast – also derjenigen Last, die von Verbrauchern zwar angefordert wird, von den erneuerbaren Energien aber nicht zur Verfügung gestellt werden kann. Da diese Last naturgemäß stark schwankend ist, müssen die Kraftwerke einen großen Arbeitsbereich abdecken und dort über einen weiten Bereich hohe Wirkungsgrade erzielen.

Neben dem nationalen Markt rückt die global betrachtete Energiegewinnung weiter in den Fokus. International ist Kraftwerktechnik Made in Germany besonders in den Entwicklungs- und Schwellenländern gefragt. Die angestrebte Reduktion von CO2-Emissionen ist nur mit innovativen Techniken zur CO2-Abscheidung und -Speicherung erreichbar heißt es in dem Bericht.

Die einzelnen Förderpunkte mit Bezug zur Kraftwerkforschung

Flexibilität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Kraftwerksprozessen

• Kraftwerksprozesse (z. B. Brennstoffaufbereitung, CCS, Kopplung mit industriellen Prozessen)
• Lastflexibilität von Anlagen, Komponenten und Prozessen bei hoher Lebensdauer
• Erhöhung von Laständerungsgeschwindigkeiten, kurze An- und Abfahrzeiten
• Wirkungsgradsteigerung auch bei Teillastbetrieb
• Brennstoffflexibilität
• Verringerung von Verschlackung und Korrosion
• Einbindung von kraftwerksseitigen Speichersystemen
• Turbinen- und Verdichterentwicklung (z. B. Kühlkonzepte, Wärmedämmschichten, Wärmedämmmaterialien, aerodynamische Optimierung, Simulationsmodellentwicklung, experimentelle Untersuchungen und Validierungen)
• Simulation von Komponentenentwicklungen

Neue Materialien und Materialtechnologien

• Materialuntersuchungen für gestiegene Dampftemperaturen und -drücke
• Materialuntersuchungen für Flexibilitätssteigerungen (z. B. Teillastbetrieb, Biomassemitverbrennung)
• Werkstoffqualifizierungen, Materialprüfverfahren
• neue Schweiß- und Fügetechniken

CCS-Technologien und weitere Maßnahmen zur Emissionsreduktion

• CO2-Abtrennung aus Kraftwerks- und Industrieprozessen
• CO2-Transport und -Lagerung (z. B. Speicherung in unterschiedlichen geologischen Formationen, Messsysteme, Monitoring, Risikoanalysen, Simulation von CO2-Ausbreitung in Gesteinen, experimentelle Untersuchungen und Validierungen, Auswirkungen von Zusatzstoffen im CO2-Strom)
• CO2-Kompression
• CO2-Verwendung
• Reduzierung weiterer umweltrelevanter Emissionen
• Akzeptanzuntersuchungen und -studien

Neue technologische Optionen

• Fortgeschrittene Kraftwerkskonzepte (z. B. Oxyfuel- und Vergasungssysteme, Gaskraftwerke)
• Erschließung neuer technologischer Optionen und Verfolgung vielversprechender Potenziale (neue Synthesegastechnologien, Kombination von energetischer und stofflicher Nutzung von Kohle, neue Leistungselektronik und elektrische Komponenten)
• Methanisierungsprozesse (Power-to-Gas)

Systemintegration von Kraftwerksprozessen

• Regelung und Lastmanagement (Konzeptuntersuchungen, Simulationen, Demonstration)
• Ausgleichsprozesse bei steigendem volatilen Anteil der Stromerzeugung
• kleinere dezentrale Energieversorgungsanlagen (Kleingasturbinen, KWK-Anlagen)