Das Blockheizkraftwerk auf der Lichtwiese – Kraft-Wärme-Koppelung

Heizkraftwerk in der Dämmerung
Das Kraftwerk Lichtwiese in der Dämmerung.

Seit Januar 2001 versorgt das Kraftwerk Lichtwiese über ein rund 14 Kilometer langes Fernwärmenetz die TU Darmstadt mit Wärmeenergie und Strom. Darüber hinaus sind Landesliegenschaften wie beispielsweise das Staatsarchiv, das Amtsgericht, das Regierungspräsidium ebenfalls an das Netz der TU Darmstadt angeschlossen. Auch das Darmstädter Jugendstilbad und die Georg-Büchner-Schule werden inzwischen über das Netz mitversorgt. Künftig sollen unter anderem auch das Stadion, das Kinderhaus sowie das SGZ ans Netz angeschlossen werden.

Warum? Die Erklärung ist einfach: Weil es nun mehr Abnehmer für die Wärmeenergie gibt – auch während der Sommermonate –, kann mehr Strom erzeugt werden und die TU Darmstadt einen noch größeren Teil ihres Strombedarfs selbst abdecken.

Hauptbestandteil des neuen Heizkraftwerkes ist nämlich eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage mit drei Gasmotoren. Zusammen haben die Motoren eine elektrische Leistung von 5,8 Megawatt. Sechs TU-Heizwasserkessel bringen eine Gesamtleistung von 55 Megawatt für die Wärmeversorgung. Somit kann die TU Darmstadt ihren kompletten Bedarf an Wärmeenergie durch das Blockheizkraftwerk decken sowie derzeit etwa zwei Drittel ihres Strombedarfs (2007: 61 Prozent und 2008: 69 Prozent). Den restlichen Strombedarf deckt die TU Darmstadt durch den Zukauf von Ökostrom.

Neben der höheren Leistung im Vergleich zum alten Heizkraftwerk spielten natürlich auch Energie- und Kosteneinsparung sowie Umweltfreundlichkeit eine Rolle bei der Entscheidung, ein neues Kraftwerk zu bauen. Die von der Saarberg Fernwärme GmbH (SFW) neukonzipierte Anlage verringerte den Energieverbrauch um 15 Prozent gegenüber der alten. „Außerdem werden die CO2-Emissionen um rund 11.500 Tonnen pro Jahr verringert. Das ist ein Viertel weniger als vorher“, erklärte Uwe Louis, der damalige Geschäftsführer SFW, bei der Inbetriebnahme des neuen „Kraftwerks Lichtwiese“. SWF – mittlerweile in Evonik aufgegangen – hatte 1998 einen Contracting-Vertrag mit der TU Darmstadt geschlossen und damit die Errichtung und den Betrieb des neuen Kraftwerkes für 15 Jahre übernommen.

  • Silo außerhalb des Heizkraftwerkes Silo außerhalb des Heizkraftwerkes
    Außenansicht der Anlage.
  • Gasmotor des Heizkraftwerkes Gasmotor des Heizkraftwerkes
    Ein Gasmotor des Heizkraftwerkes.
  • Druckausgelichsbehälter des Heizkraftwerkes Druckausgelichsbehälter des Heizkraftwerkes
    Druckausgleichsbehälter
  • Heizkraftwerk mit farbig beleuchteten Kaminen Heizkraftwerk mit farbig beleuchteten Kaminen
    Eindrucksvoll beleuchtete Kaminschlote.

Energie durch Kraft-Wärme-Koppelung –

seit mehr als 100 Jahren Tradition an der TU Darmstadt

Über ein eigenes Heizkraftwerk verfügte die TU Darmstadt übrigens bereits seit 1904 (altes Kesselhaus). Dieses versorgte die Universität seit Beginn an von der Stadtmitte aus mit Energie aus Kraft-Wärme-Koppelung. Somit sparte die TU Darmstadt bei der Wärme- und Stromenergieproduktion seit jeher rund 30 Prozent Energie gegenüber herkömmlichen Anlagen ein.

Doch im Zuge der Erstellung des Energiekonzeptes in den 80er Jahren stellte sich heraus, dass das vorhandende Heizkraftwerk trotz einiger Modernisierungen einfach nicht mehr auf dem Stand der Technik war. Der Bedarf an Strom war stark gestiegen, die Verluste vom Dampfprozess der alten Anlage waren zu groß – die gesamte Prozesskette (Kraftwerk, Netz, Übergabe) bedurfte einer konzeptionellen Neustrukturierung. Somit wurde nach Abschluss des Contracting-Vertrags mit der SFW im August 1999 das alte Kraftwerk in der Stadtmitte abgerissen und das neue auf der Lichtwiese erbaut.

Das Energiekonzept macht jedoch an den Übergabepunkten nicht halt und deshalb wurden in den Jahren 2003 bis 2006 auch Arbeiten in den Gebäuden durchgeführt und diese an das neue Kraftwerk angepasst: Beispielsweise wurde die Regelungs- und Steuerungstechnik in einigen Gebäuden erneuert und nutzungsangepasste Eingriffsmöglichkeiten geschaffen oder – wie etwa im Maschinenbaugebäude – auf der Lichtwiese Sanierungsarbeiten an den Fenstern und Fassaden durchgeführt.

Kessel des Heizkraftwerkes beim Einbau
Einer der Heizkessel im Kraftwerk.

Was bedeutet Kraft-Wärme-Kopplung und wie funktioniert ein Blockheizkraftwerk?

Man spricht von Kraft-Wärme-Kopplung, wenn in einer Anlage gleichzeitig Wärme und Strom (also Kraft) erzeugt werden. Bei üblichen Kraftwerken zur Stromerzeugung geht stattdessen ein großer Teil der zur Stromerzeugung aufgewandten Verbrennungsenergie als Abwärme verloren.

Blockheizkraftwerke, wie das auf der Lichtwiese, dagegen nutzen zusätzlich die entstehende Abwärme und machen sie über Wärmetauscher verwendbar, zum Beispiel zur Warmwasserbereitung und zu Heizzwecken (Fernwärme). Da hier gleichzeitig Strom und Wärme produziert werden, ist der Wirkungsgrad solcher Blockheizkraftwerke deutlich höher als bei konventionellen Stromerzeugungsanlagen – bei gleichzeitig signifikant sinkendem CO2-Ausstoß.

Blockheizkraftwerke sind kompakte Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung, die lokal, also am Ort des Wärmeverbrauchs oder in seiner Nähe betrieben werden.