• DE | EN

Thermische Kraftwerke

Deutschland verabschiedet sich mit der Energiewende von nuklearen und fossilen Brennstoffen für die Wärme- und Stromproduktion. Stattdessen sollen regenerative Energien wie Wind oder Sonne genutzt werden. Anfang Juli 2020 hat die Bundesregierung dazu das Kohleausstiegsgesetz verabschiedet. Damit wurden weitere verbindliche Schritte beim Umbau des Energiesystems festgelegt. Zentrales Ziel: Spätestens 2038 soll keine Kohle mehr für die Stromproduktion eingesetzt werden.

Veränderte Forschungsschwerpunkte durch Energiewende und Kohleausstieg

Durch die politischen Weichenstellungen haben sich auch die Forschungsschwerpunkte bei den thermischen Kraftwerken verändert. Während sie noch vor einigen Jahren im Dauerbetrieb gelaufen sind, unterstützen sie in Zeiten der Energiewende bei Bedarf, wenn Photovoltaik- und Windenergieanlagen witterungsbedingt weniger Strom liefern. Die damit verbundenen häufigen Starts und Übergänge in den Teillastbetrieb stellen neue Herausforderungen an die Anlagen. Daher entwickeln Wissenschaftsteams daran angepasste Anlagenkonzepte und Betriebsprozesse. Auch die verwendeten Materialien müssen optimiert werden, da die Bauteile häufigeren Temperaturwechseln von mehreren hundert Grad ausgesetzt sind.

2019: rund 60 Millionen Euro für die Kraftwerksforschung

Thermische Kraftwerke spielen somit auch weiterhin eine entscheidende Rolle beim Umbau des Energiesystems. Daher unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) diverse Forschungsaktivitäten in diesem Bereich. Konkret: 2019 hat das Ministerium insgesamt 359 laufende Vorhaben mit rund 28,3 Millionen Euro gefördert. Im gleichen Jahr hat das BMWi zudem 74 neue Forschungsprojekte mit rund 31,3 Millionen Euro Fördermitteln bewilligt.

Alternative Brennstoffe im Fokus

Die bestehenden Großkraftwerke sollen auch im grünen Energiesystem der Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Mit dem 7. Energieforschungsprogramm werden vermehrt Forschungsprojekte gefördert, die alternative Brennstoffe und Brennstoffgemische wie Biomasse oder Abfälle statt Kohle im Kraftwerksbetrieb einsetzen. Darauf müssen Bauteile und die Gesamtanlage angepasst werden. Neue Werkstoffe für einzelne Komponenten sind ebenso gefragt wie veränderte Betriebsprozesse. Zudem müssen Gas- und Dampfturbinen optimiert und für den Kombibetrieb in Gas- und Dampfkraftwerken oder in Kraft-Wärme-Kopplungs-Kraftwerken weiterentwickelt werden.

Wird mehr Strom erzeugt als direkt benötigt, kann dieser zwischengespeichert werden. In den Kraftwerksbetrieb integrierte Speicher können helfen, den Betriebsablauf zu flexibilisieren. Um diese und andere Kraftwerksteile miteinander zu vernetzen, werden innovative Softwaresysteme benötigt.

Forschung an solarthermischen und geothermischen Kraftwerken für den Export

Solarthermische Kraftwerke nutzen konzentrierte Sonnenenergie als Wärmequelle. Sie existieren in Deutschland wegen der geringen direkten Sonneneinstrahlung nur als Demonstrationsanlagen. Klimaschutz und der zugehörige Umbau der Energiesysteme sind jedoch globale Herausforderungen. In sonnenreichen Regionen der Welt, wie etwa in Spanien und Marokko, wird Strom aus Sonnenenergie gewonnen. In diesen Anlagen steckt viel Technologie "made in Germany". Ob Turbinen, Heliostaten, Pumpen oder Speichermedien: Deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen sind auf dem Gebiet der solarthermischen Technologie in vielen Bereichen weltweit führend und exportieren entsprechend erfolgreich ihre Produkte.

Geothermische Kraftwerke wiederum nutzen die Energie aus dem Erdinneren, um Strom oder Wärme zu produzieren. Der große Vorteil gegenüber der Wind- und Sonnenenergie: Erdwärme steht rund um die Uhr zur Verfügung und kann neben der Stromerzeugung auch direkt als Wärmequelle für Haushalte und Industrieunternehmen genutzt werden.

Thematisch verwandte Inhalte

Diese Webseite verwendet sogenannte Cookies zur Optimierung der Ansicht und aller Funktionen. Für die Nutzungsanalyse wird Matomo verwendet. Durch die weitere Nutzung der Website stimmen Sie dem zu. Wenn Sie der Nutzungsanalyse widersprechen oder mehr über Cookies erfahren möchten, klicken Sie bitte auf die Datenschutzerklärung .