Strom und Wärme aus Frankfurt am Main - Mainova AG

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Energieversorgung Rhein-Main Kraftwerke Was kann ein Heizkraftwerk? Prinzipiell funktioniert ein Heizkraftwerk wie ein normaler Hausofen, der einen Raum erwärmen soll oder Wasser zum Kochen bringt. Natürlich sind die Dimensionen anders, aber zunächst wird schlichtweg ein Energieträger verbrannt. Das kann Erdgas oder fein gemahlene Steinkohle sein. Möglich sind auch Hausmüll und Holzabfälle, wie sie im Müllheizkraftwerk oder letztere im Biomasse-Kraftwerk in Fechenheim verbrannt werden. In einem Heizkessel wird anschließend Wasser in Dampf umgewandelt. Über ein Rohrleitungssystem gelangt dieser mit hohem Druck auf die Schaufeln einer Turbine. Die Turbine wiederum treibt den Generator an. Der so erzeugte Drehstrom hat eine Frequenz von 50 Hz. Dieser wird über Blocktransformatoren hochgespannt und via Umspannwerk ins Stromnetz eingespeist. Die Besonderheit eines Heizkraftwerkes besteht darin, dass ein Teil der Dampfmenge ausgekoppelt und in ein Ferndampfnetz Wie ein Heizkraftwerk funktioniert 10 Von Mainova eingesetzte Energieträger: Steinkohle Erdgas Leichtes Heizöl Haus- und Gewerbemüll Biomasse Das Prinzip des Drehstromgenerators Ein elektrischer Generator besteht aus dem rotierenden Läufer mit einem Feldmagneten und dem feststehenden Gehäuse, dem sogenannten Ständer. In einem Drehstromgenerator werden gleichzeitig drei Wechselspannungen erzeugt, wobei die drei kreisförmig angeordneten Induktionsspulen im Ständer um jeweils 120 Grad versetzt sind. Daher erreichen die induzierten Wechselspannungen innerhalb einer Periode (= 1/50stel Sekunde, siehe nebenstehenden Stromkurvenverlauf) zeitlich versetzt ihren Höchstwert. Kessel Pumpe W 2 Turbine Heizkondensator Generator Kondensator Kühlturm - + S N U 2 V 2 eingespeist wird. Durch die Rohrleitungen strömt Dampf zu den Heizanlagen der Kunden. Benötigen die Kunden im Sommer weniger Wärme, wird der dann überschüssige Dampf über Turbinen geleitet und zur weiteren Stromerzeugung eingesetzt. Die Mainova AG besitzt Turbinenstationen in den Heizkraftwerken Mitte (Allerheiligenstraße) und Messe. Diese dienen der Stromerzeugung. Dampf wird dort von einer höheren Druckstufe auf Niederdruck entspannt. Eine immer häufiger verwendete Alternative zur Fernwärmeversorgung durch Dampf ist die Versorgung mit Fernheizwasser. Bei dieser Technik wird die Wärmeenergie des ausgekoppelten Dampfes bereits im Heizkraftwerk durch Wärmetauscher auf einen Wasserkreislauf übertragen. U 1 V 1 W 1 Transformator Fernwärme Strom Kundenanlage Spannung U1 V1 W1 1 / 50 s 120° 240° 360° Zeit Winkel
Energieversorgung Rhein-Main Kraftwerke Kraft-Wärme-Kopplung – ökonomisch und ökologisch sinnvoll Stellen Sie sich vor, Sie nehmen einen Apfel, beißen zwei-, dreimal hinein und werfen den Rest einfach weg ... Dieses Beispiel beschreibt den Wirkungsgrad in manchen, vorwiegend ältereren Kondensationskraftwerken. Hier wird zwar Strom erzeugt, allerdings bleibt mehr als die Hälfte der gewonnenen Energie ungenutzt. Als riesige Dampfwolke entweicht sie dem Kühlturm. Im Gegensatz hierzu wird bei der Kraft-Wärme-Kopplung – um bei dem eingangs erwähnten Beispiel zu bleiben – der Apfel bis auf einen kleinen Rest fast vollständig verzehrt: KWK-Anlagen produzieren neben Strom auch Wärme und erreichen einen Brennstoffnutzungsgrad von bis zu 90 Prozent, je nachdem welche Technik eingesetzt wird. KWK ist die gleichzeitige Nutzung von Wärme und Strom. KWK-Vorteile im Überblick Heizkraftwerke produzieren verbrauchsnah und speisen ihre Leistung (Strom und Wärme) in räumlich konzentrierte Versorgungsnetze ein. Da ein guter Teil der Stromkosten auf Transport und Verteilung entfällt, sorgen kurze Transportwege für ein günstigeres Preisniveau. KWK-Anlagen gewinnen aus 100 Prozent fossiler Primärenergie bis zu 90 Prozent Nutzenergie (Strom, Heiz- und Prozesswärme). KWK trägt entscheidend zur Reduzierung klimaschädlicher Emissionen (vor allem CO2) bei. KWK nutzt einen Teil der Primärenergie, die zur Wärmeversorgung von Privathaushalten eingesetzt werden muss, zusätzlich zur Stromerzeugung; Strom stellt sozusagen ein hochwertiges „Abfallprodukt“ aus der Wärmeerzeugung dar. KWK-Anlagen in allen wirtschaftlich sinnvollen Größenordnungen Wärmeversorgung durch KWK-Anlagen macht Einzelfeuerungsanlagen und Hauskamine überflüssig und erspart der Umwelt deren ungefilterte und mit Schadstoffen belastete Abgase. Vielfältige Einsatzmöglichkeiten KWK-Anlagen kommen idealerweise überall dort zum Einsatz, wo Fern- und Nahwärmesysteme vorhanden sind, die eine flächendeckende, aber auch punktuelle Wärmeversorgung ermöglichen: zur Bereitstellung von Prozesswärme für Industrie, Gewerbe, Landwirtschaft und Gartenbau, zur Wärmeversorgung einzelner Wohn- und Bürogebäude, für Kaufhäuser oder öffentliche Einrichtungen wie z. B. Schwimmbäder oder Krankenhäuser, zur gleichzeitigen Wärme- und Stromversorgung von kom - pletten Neubaugebieten oder Industrie- und Gewerbeparks durch sogenannte Blockheizkraftwerke (BHKW). Die Bandbreite reicht von riesigen Dampfturbinenanlagen mit bis zu mehreren Hundert Megawatt bis hin zu Motor-BHKWs mit 3 kW elektrischer Leistung und 10 kW thermischer Leistung. Letzteres ist ungefähr so groß wie eine Waschmaschine. Eine Besonderheit sind Gasturbinen-Anlagen. Diese können nämlich innerhalb weniger Minuten auf Volllast-Betrieb hochgefahren werden. 11
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