Zukunftsfähigkeit von GuD- und Steinkohlekraftwerken

Zuletzt aktualisiert am 05.02.2017

1 Inhalt

Thema dieses Projekts war die Zukunftsfähigkeit von GuD- und Steinkohlekraftwerken. Dazu wurden zunächst der Stand der Technik sowie zu erwartende technische Entwicklungen aufgezeigt. Eine Ökobilanz ermöglichte einen Vergleich dieser beiden Kraftwerkstypen hinsichtlich der umwelt- und klimaschädlichen Emissionen und des Kumulierten Energieaufwands. Anschließend wurden die Markt- und Rahmenbedingungen sowie die Wirtschaftlichkeit beider Kraftwerkstechnologien untersucht. Bei der Bewertung wurden auch die weltweite Ressourcenverfügbarkeit und die erwartete Preisentwicklung für Kohle und Erdgas berücksichtigt sowie die gesellschaftliche Akzeptanz beider Technologien analysiert.

2 Ergebnisse

Die Entscheidung, ob der Bau eines neuen GuD- oder Steinkohlekraftwerks vorteilhafter ist, hängt im Wesentlichen von der Einschätzung der zukünftigen Preisentwicklung der Brennstoffe und Emissionsrechte ab. Ein nur moderat ansteigender Gaspreis begünstigt die GuD-Anlage, ebenso wie, aufgrund des relativ geringen CO2-Ausstoßes, ein stark ansteigender Preis für Emissionsrechte. Somit ist die Erwartung einer restriktiven Klimapolitik innerhalb der EU ein zusätzliches Argument für GuD-Kraftwerke.

Im Gegensatz dazu bevorzugt ein moderater Preis für Emissionsrechte, wie er derzeit noch vorliegt, die Stromerzeugung aus Steinkohlekraftwerken. Ein wesentliches Argument für Steinkohle ist das Risiko zukünftig stärker steigender Gaspreise. Wird dieses Risiko hoch eingeschätzt, bedingt etwa durch unsichere Lieferungen, Ressourcenknappheit, mangelnde Transportkapazitäten oder weltweit steigende Nachfrage, erscheint der Bau eines Steinkohlekraftwerks die bessere Wahl.

Bei weiter ansteigenden Brennstoffpreisen machen diese, besonders beim GuD-Kraftwerk, den größten Kostenfaktor aus. Beim Steinkohlekraftwerk sind daneben die Kosten für Emissionsrechte ein wichtiger Faktor. Bei beiden treten die Investitionskosten als Entscheidungskriterium in den Hintergrund.

Die Stromgestehungskosten beider Technologien sind in Abbildung 1 dargestellt, aufgeschlüsselt nach Kapitalkosten, Aufwendungen für Wartung und Instandhaltung, Brennstoff- und Zertifikatekosten. Es wurden die zum Zeitpunkt der Studie aktuellen Preise von 15,57 €/MWh für Erdgas, 7,60 €/MWh für Steinkohle und 14,37 €/(tCO2) für Emissionsrechte veranschlagt. Bei der Auslastungsdauer wurden 5.000 Stunden pro Jahr beim GuD- und 6.000 Stunden beim Steinkohlekraftwerk unterstellt.

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Abbildung 1: Stromgestehungskosten bei Preisen von 15,57 €/MWh für Erdgas, 7,60 €/MWh für Steinkohle, 14,37 €/(tCO2) für Emissionsrechte

Bei den angenommenen Brennstoff- und Zertifikatepreisen liegen die Stromgestehungskosten des GuD-Kraftwerks leicht unter denen des Kohlekraftwerks. Durch knapper werdende Erdgasreserven könnten sich die Gesamtkosten zukünftig jedoch zugunsten der Kohlekraftwerke entwickeln. Die kürzere Anfahrzeit und geringere Mindeststillstandszeit machen die GuD-Anlage zudem flexibler, was insbesondere bei einem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien einen Vorteil darstellen kann. Zu erwarten ist außerdem, dass ein hoher Anteil an erneuerbaren Energie allgemein zu niedrigen Volllaststunden der konventionellen Kraftwerke führen wird.

Generell sind Steinkohlekraftwerke aufgrund der höheren Kapitalkosten und geringeren Brennstoffkosten eher bei höherer Auslastung zu bevorzugen, GuD-Anlagen hingegen eher bei geringerer jährlicher Laufzeit. In Abbildung 2 sind die Stromgestehungskosten in Abhängigkeit der Auslastungsdauer dargestellt, bei prognostizierten Brennstoff- und Zertifikatspreisen für 2013. Ausgehend von der FfE-Studie „Energiezukunft 2050“ wurden 32 €/MWh für Erdgas, 10 €/MWh für Steinkohle und 25 €/(tCO2) für Emissionsrechte unterstellt.

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Abbildung 2: Stromgestehungskosten von GuD- und Steinkohlekraftwerken in Abhängigkeit der Auslastung – Prognose für 2013

Der Break Even liegt in diesem Beispiel bei etwa 2.700 Stunden pro Jahr, bei geringerer Auslastung ist die GuD-Anlage vorteilhafter, bei höherer Auslastung das Steinkohlekraftwerk. Die Ergebnisse stehen in Übereinstimmung mit der derzeitigen Stromerzeugung im deutschen Kraftwerkspark, bei der Kohlekraftwerke überwiegend für die Grund- und Mittellast eingesetzt werden, Gaskraftwerke hingegen für die Spitzenlast.


Auftraggeber: Enervie Südwestfalen Energie und Wasser AG

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