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Netzstabilisierung: In Wachtendonk sorgen insgesamt fünf „intelligente“ Ortsnetzstationen mit regelbaren Transformatoren für Stabilität.
Bioenergie, Erdwärme, Wasserkraft

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Offen für neue Projekte

Text: Hans-Ulrich Tschätsch für Energy 2.0 Foto, Grafik: Siemens, Lanuv
Die Regierung von Nordrhein-Westfalen hält an der Energiewende fest. Dafür hat sie ein Klimaschutzgesetz auf den Weg gebracht und fördert verschiedene Projekte. So entstehen in NRW nun Smart-Grid-Modellregionen, Supraleiter und Windspeichersysteme.

Energie ist in Nordrhein-Westfalen (NRW) ein wichtiger Arbeitsschwerpunkt von Wirtschaft und Politik. Die Regierung setzt auf eine nachhaltige Nutzung fossiler und erneuerbarer Energieträger sowie die Steigerung der Energieeffizienz. Dafür können Unternehmer auf viele Programme und Initiativen zum Beispiel des Wirtschaftsministeriums zurückgreifen.

NRW erzeugt für Deutschland etwa 30 Prozent des Stroms. Das Bundesland fördert 90 Prozent der Steinkohle und 53 Prozent der Braunkohle. Es werden hier aber auch rund 35 Prozent des deutschen Industriestroms verbraucht. Die Verstromung von Stein- und Braunkohle gehört zwar immer noch zu den größeren Teilen im NRW-Energiemosaik, doch das ist nicht die Zukunft, wie Politik und Wirtschaft sie anstreben werden. Trotzdem kann man im Augenblick auf fossile Energieträger noch nicht verzichten. Deshalb werden die Landesregierung, die Energieagentur.NRW und die landeseigene Wirtschaftsförderungsgesellschaft NRW.Invest nicht müde, das Bundesland als wichtigsten Energiestandort Deutschlands und als eine bedeutende Energieregion Europas zu preisen.

Um die wirtschaftliche Modernisierung und die Energiewende voranzutreiben, muss die Landesregierung aber neben dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien auch die Versorgungssicherheit und wettbewerbsfähige Energiepreise im Blick behalten. Dazu muss sie alle Effizienzpotenziale nutzen, die Infrastruktur erneuern sowie in ein „intelligentes“ Leitungsnetz investieren.

Modellregion für Smart Grid

Ende 2012 startete deshalb das Smart-Grid-Modellprojekt „Wachtendonk macht mit: Forschung im Netz“. Am Niederrhein haben die Stadtwerke Krefeld und Siemens damit begonnen, das bereits bestehende Stromversorgungsnetz der Ortschaft zu einem Smart Grid umzubauen, denn „intelligente“, automatisierte Verteilnetze sind für das Gelingen der Energiewende unabdingbar.

Wie Karlheinz Kronen, CEO der Business Unit Energy Automation Smart Grid Division bei Siemens, in diesem Zusammenhang erläuterte, ging es in der Vergangenheit auf der Ortsnetzebene immer nur darum, den Strom aus zentralen Kraftwerken an die Haushalte zu verteilen. „Das Netz ist deshalb in diesen Gegenden weitgehend ,blind‘. Das heißt, es gibt kaum Messtechnik im Ortsnetz, weil es bisher nicht notwendig war, auf dieser Ebene Betriebsdaten im Netz zu erfassen“, erklärt Kronen.

Wachtendonk wurde als Modellregion ausgewählt, weil es hier einen sehr hohen Anteil dezentraler Stromerzeuger gibt, die ins Netz einspeisen. Zur Netzstabilisierung kommen demnächst fünf „intelligente“ Ortsnetzstationen mit kompakten und kommunikationsfähigen Mittelspannungsschaltanlagen, Fernwirk- und Automatisierungskomponenten sowie regelbaren Transformatoren zum Einsatz. Die Transformatoren nutzen die Echtzeit-Messdaten der bereits installierten Smart Meter aus dem Niederspannungsnetz als Stellgröße und passen die Spannungsverhältnisse im Ortsnetz dynamisch an.

Projekt Supraleiter

In Essen soll in den nächsten Jahren im Projekt „AmpaCity“ das weltweit längste Mittelspannungs-Supraleitersystem (10 kV) ein innerstädtisches 110-kV-Hochspannungskabel ersetzen. Ein Feldtest im Verteilnetz von RWE Deutschland soll nun technische und wirtschaftliche Vorteile von Hochtemperatur-Supraleitern gegenüber Hochspannungslösungen in Ballungszentren beweisen. Mit dabei sind RWE und Nexans aus NRW. Weitere Partner sind das Karlsruher Institut für Technologie und das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Der Bau soll noch 2013 beginnen.

Potenzial von Wind, Sonne und Bioenergie

Es sind also längst nicht mehr nur Stein- und Braunkohle, die den Energiestandort NRW prägen. Nach dem Beschluss zur Energiewende ist auch die Energiewirtschaft in NRW dabei, sich einem tiefgreifenden Wandel zu unterziehen. Dafür hat die Landesregierung ein eigenes Klimaschutzgesetz verabschiedet. Es sieht eine Verringerung der Treibhausgasemissionen um mindestens 25 Prozent bis 2020 und um mindestens 80 Prozent bis 2050 vor - im Vergleich zu 1990. Dazu müssen aber Wind-, Solar- und Bioenergie weiter ausgebaut werden.

Wie groß das Potenzial für Wind ist, geht aus der ersten Potenzialstudie über den Einsatz der Erneuerbaren in NRW hervor, die das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW für das Klimaschutzministerium erstellt hat. Demnach liegt das Potenzial in NRW bei insgesamt 71 Terrawattstunden pro Jahr. Das heißt, es steht partiell mehr als das Doppelte dessen zur Verfügung, was private Haushalte in NRW verbrauchen. Um das Potenzial auszuschöpfen, könnten in absehbarer Zeit Pumpspeicherkraftwerke und Windräder auf Halden im Ruhrgebiet entstehen. RAG Montan Immobilien und RWE Innogy prüfen derzeit, ob es sinnvoll ist, solche Speichersysteme auf vorhandenen Abraumhalden zu installieren. Der Windstrom soll dabei zum Pumpen des Wassers genutzt werden.

Konkret wurde es bereits auf einer Rekultivierungsfläche des RWE Power Tagebaus Garzweiler. Hier haben RWE Innogy und BMR Windenergie Mitte Januar 2013 den Windpark Jüchen im Rhein-Kreis Neuss offiziell in Betrieb genommen. In nur sechs Monaten wurden vier Windkraftanlagen mit einer Leistung von jeweils 3,4 MW errichtet. Das Windkraftwerk wird jährlich bis zu 32.500 MWh Strom erzeugen. Auch auf der Sonnenseite tut sich etwas: Der Solaratlas der Energieagentur.NRW bietet Planern von Solaranlagen aber auch Architekten die Möglichkeit, die individuellen solaren Rahmenbedingungen genauer zu ermitteln und damit die Erträge der Anlagen sowie die passive Solarenergienutzung bei der Gebäudeplanung zu optimieren. So sind beispielsweise in den Kreisen Aachen, Düren, Heinsberg, Viersen und im Raum Mönchengladbach durchschnittlich 1010 kWh pro Quadratmeter und Jahr an Sonneneinstrahlung auf eine horizontale Fläche gemessen worden. Zudem gibt ein PV-Rechner Auskunft darüber, wann sich die Installation einer Anlage lohnt.

Die Nutzung von Biomasse stellt auch in NRW eine gute Ergänzung zur Wind- und Solarenergie dar, weil dabei die Möglichkeit einer Grundlastversorgung besteht. Diese Energieform ist das Multitalent unter den regenerativen Energieträgern und kann sowohl Strom und Wärme erzeugen, als auch in Form von Biotreibstoffen für Mobilität eingesetzt werden. In NRW lieferte die Bioenergie im Jahr 2008 4,25 Milliarden KWh Strom. 2011 waren es bereits 4,8 Milliarden kWh, die rund drei Prozent des Bruttostrombedarfs in NRW deckten. Den größten Anteil aber hat die Wärmeerzeugung aus Biomasse.

Wirtschaft meets Wissenschaft

Um Innovationen zu fördern, wird sich die Initiative CleanTech NRW noch bis 2014 primär auf branchenübergreifende Innovationen im Bereich der Effizienzsteigerung beim Material-, Ressourcen- und Energieeinsatz konzentrieren. Hierzu haben sich Wirtschaft und Wissenschaft zusammengeschlossen, um vorhandene aber nicht immer erkennbare Innovationspotenziale entlang der vier Industrieschnittstellen Chemie, Energie, Stahl und Bio-Technologie zu heben.

Wichtiges Ziel des Clusters sei es, das Potenzial zur CO 2-Reduzierung sowie des Energieeinsatzes an den Schnittstellen der vier genannten Branchen zu erschließen. Trotzdem: Die Energiewende hat auch in NRW noch viele Baustellen, die es zu beenden gilt.

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