GKM-Effizienz: Zwischen Werbung und Wirklichkeit

Das Großkraftwerk Mannheim (GKM, Gemeinschaftskraftwerk von RWE, EnBW und MVV) wird als eines der effizientesten Steinkohlekraftwerke Europas bezeichnet. Insbesondere durch den Neubau des Steinkohleblocks 9, der im Mai 2015 in Betrieb ging, wurde eine Verbesserung der Effizienz und Umweltbelastung in Aussicht gestellt.

Eine Analyse von Günther Frey.

Wie steht es mit der Effizienz des GKM?

Mitte Mai wurde der Geschäftsbericht für das Jahr 2016 vorgelegt. Aus den Geschäftsberichten der GKM AG und einer Umweltdatenbank des Umweltbundesamtes (die auf europäischen Emissionsdaten basiert) ergeben sich folgende Ergebnisse im Überblick für die letzten Jahre.

(Anm. d. Red.: Auf Mobilgeräten ist die Tabelle seitlich scrollbar.)

Energie/Umwelt GKM 2006 2013 2014 2015 2016
Elektr. Nettoleistung 1520 1520 1520 1958 1958 MW
Fernwärmeleistung 1000 1000 1000 1500 1500 MW
Strom 7,9 6,7 5,9 7,8 8,6 Mrd. kWh
Fernwärme 2,7 2,8 2,2 2,4 2,5 Mrd. kWh
Brennstoff 22,8 20,4 17,1 22,0 23,6 Mrd. kWh
Jahresnutzungsgrad 46,5 % 46,7 % 47,4 % 46,4 % 47,0 %
CO2-Emissionen (UBA) 6,75 6,19 7,32 7,87 Mio. t
Quecksilber (UBA) 154 139 148 ? kg
Schwefeldioxid (UBA) 1940 1840 1420 ? t
Stickoxide (UBA) 3650 3500 3400 ? t
Feinstaub PM10 (UBA) 142 109 132 ? t
Quelle: Geschäftsberichte GKM AG, UBA, eigene Berechnungen

Der Jahresnutzungsgrad des Brennstoffs gibt in der Tabelle an, wie viel Kohleenergie in nutzbare Energie umgewandelt wird: Brennstoffausnutzungsgrad = (Strom + Fernwärme) / Brennstoff. Es fällt unmittelbar auf, dass dieser sich wenig seit der Inbetriebnahme von Block 9 verändert hat. Selbst im Vergleich zu 2006 ist der Unterschied minimal. Woran liegt das?

Im Jahr 2016 wurde die Stromproduktion, insbesondere durch Block 9, gegenüber 2015 deutlich erhöht (8,8 Prozent). Die Fernwärmeproduktion nahm jedoch nur leicht zu. Das liegt zum einen daran, dass das GKM vorwiegend für die Stromproduktion ausgelegt ist. Es gibt nur drei Heizturbinen, die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ermöglichen. Die restlichen leistungsstarken Turbinen sind Kondensationsturbinen (ohne KWK). Zum anderen wird Wärme jahreszeitlich und witterungsbedingt unterschiedlich intensiv gebraucht und nicht etwa durchgehend hoch.
Beides zusammen führte dazu, dass die Stromproduktion in 2016 schätzungsweise nur zu etwa 20 Prozent in Kraft-Wärme-Kopplung, also besonders energieeffizient erfolgte.

Aber gerade Block 9 wurde doch als besonders effizient beworben, mit maximal 70 Prozent Brennstoffausnutzung. Eine aktuelle Abschätzung zeigt nun: Block 9 erreichte im Jahr 2016 einen Brennstoffausnutzungsgrad von lediglich etwa 51 Prozent. Damit beträgt der Vorteil durch die Wärmeauskopplung gerade mal schätzungsweise 5 Prozent gegenüber der reinen Stromproduktion. (* Korrektur am 23.02.2018)

Es wird nun oft argumentiert, man könne die Effizienz durch Steigerung des Fernwärmeabsatzes wesentlich erhöhen. Doch eine grobe Abschätzung zeigt, dass selbst eine Zunahme der Fernwärmeproduktion um 10 Prozent im Jahr 2016 lediglich zu einem Nutzungsgrad von 48 Prozent geführt hätte.

Eine Außerbetriebnahme alter, besonders ineffizienter Blöcke hingegen würde sich deutlich positiv auf die Gesamteffizienz auswirken. Zur genauen Beurteilung müsste das GKM allerdings Betriebs- und Kennwerte offenlegen, denn im Geschäftsbericht findet sich dazu nichts.

Die Behauptung, dass es sich um eine der effizientesten Steinkohle-KWK-Anlagen Europas handelt, ist somit für den derzeitigen Betrieb offensichtlich nicht haltbar. Das GKM produzierte nämlich vorwiegend Strom ohne Kraft-Wärme-Kopplung, also wenig effizient.

Was sagen die Schadstoffwerte aus?

Die obige Tabelle weist nur bei Schwefeldioxid und Stickoxiden niedrigere Werte seit 2015 aus (die Werte für 2016 wurden noch nicht veröffentlicht). Dies hängt u.a. mit der Stilllegung der Blöcke 3 und 4 zusammen. Kohlendioxid hängt direkt mit der verbrannten Menge an Steinkohle zusammen, Rückhaltung (z.B. CO2-Abscheidung und -Speicherung) wird nicht durchgeführt, und steigt weiter entsprechend der steigenden Stromproduktion und der geringen Effizienz. Bei Quecksilber und Feinstaub muss zur Beurteilung ebenfalls noch der Wert von 2016 abgewartet werden.

Der GKM Block 9 hat bislang, wider aller Werbeaussagen seitens des GKM, die Effizienz der Brennstoffausnutzung des gesamten Werkes bislang nicht erhöht.

Schlechte Effizienz bedeutet aber mehr Kohlendioxidausstoß und große Umweltbelastung der Metropolregion. Die Kohle wird unter elenden sozialen und schlechten ökologischen Bedingungen u.a. in Kolumbien gefördert.

Und die Wirtschaftlichkeit?

Im Geschäftsbericht für 2016 liest sich ein Teil der Lagebeschreibung so:

Auch wenn das Marktumfeld für unser Unternehmen die nächsten Jahre schwierig bleiben wird, sind wir fest davon überzeugt, dass das GKM als eines der effizientesten Steinkohlekraftwerke Europas mit einem hochflexiblen Anlagenpark bei der Energiewende eine entscheidende Rolle spielen und auch langfristig für die Versorgungssicherheit in der Region, in Baden-Württemberg und in Deutschland unverzichtbar bleiben wird. Daher sind wir sehr froh, dass wir mit Block 9 eine der weltweit modernsten Anlagen erfolgreich im Einsatz haben und auf ein Team zählen können, das auch größte Herausforderungen annimmt.

Jeder der es hören wollte, konnte in den letzten Jahre vernehmen, dass Block 9 aus heutiger Sicht nicht mehr gebaut werden würde. Im Mannheimer Morgen vom 18. Mai 2017 („Ohne uns geht es nicht“) betonte das Management nun offenherzig, dass die Stromproduktion nicht rentabel sei: „Gewinne kann man damit aber nicht machen“, wird dort Vorstand Holger Becker zitiert, ohne dabei allerdings Details zu nennen (z.b. welche Deckungsbeiträge hier angesprochen wurden). Deshalb seien Kostensenkungen von 70 Millionen Euro notwendig, unter anderem auch durch Personalabbau mittels Altersteilzeit (60 von 560 Beschäftigten). Bezeichnenderweise wurden übrigens im Artikel die Einnahmen aus dem Verkauf der Fernwärme in der Metropolregion nicht erwähnt.

Verantwortlich für diese Lage ist laut Management die deutsche Energiewende:

Der Preisverfall im deutschen Stromgroßhandelsmarkt hat sich mit den höheren Einspeisungen von subventioniertem Wind und Solarstrom weiter fortgesetzt. Vor diesem Hintergrund verringerten sich die durchschnittlichen Day-ahead-Preise für Grundlaststrom in 2016 gegenüber dem Vorjahr nochmals um 3 €/MWh auf rund 29 €/MWh. (Geschäftsbericht, S. 13)

Mal abgesehen davon, dass an der Strombörse nicht nur erneuerbarer Strom gehandelt wird, sondern auch Atom- und Braunkohlestrom, muss und kann der Steinkohlestrom aus dem GKM nicht ausschließlich an der Börse verkauft werden. Es gibt langfristige Lieferverpflichtungen an die Deutsche Bundesbahn und ein Großteil der Produktion wurde schon für die nächsten zwei Jahre wie in der Branche üblich im Großhandel verkauft. Im Geschäftsbericht wird außerdem das Geschäft mit Redispatch genannt, d.h. einer Stromeinspeisung (Leistung) zur Vermeidung von Überlastungen im Stromnetz.

Der Fernwärmeabsatz wird in der Metropolregion ausgeweitet. Die Preise werden lediglich durch die Kartellaufsicht überprüft. Damit sind, bis auf die lokale Witterung, lukrative Einnahmen garantiert.

Und sicher hat das Jammern auf hohem Niveau auch noch einen anderen Hintergrund:

Chancen können sich für das GKM aus Veränderungen der politischen und energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen ergeben, insbesondere durch Änderungen des Strommarktdesigns, z. B. durch die Einführung
von Reserve- und Kapazitätsmärkten. (Geschäftsbericht, S. 21)

Der Ruf nach staatlicher Regulierung soll offensichtlich zu zusätzlichen Einnahmen in den nächsten Jahren führen.

Wie geht es weiter?

Erwartungen nach einem schnellen Ende des GKM, durch den Ausbau an erneuerbaren Stromanlagen, die auch teilweise in der Umweltbewegung geäußert werden, sind verfehlt und klingen irgendwie nach Beruhigungspille.

Das Ende der Kohlestromproduktion in Deutschland kann nur und muss daher durch politische Entscheidungen herbeigeführt werden. Um die Verpflichtungen aus dem internationalen Abkommen von Paris 2015 einhalten zu können, muss die nächste Bundesregierung die Weichen endgültig in die richtige Richtung stellen. Die Stromproduktion in Deutschland ist für 37 Prozent der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Davon werden wiederum 80 Prozent der Kohlendioxidemissionen von Kohlekraftwerken verursacht. Das GKM rangiert auf Platz 9 der zehn größten Energieanlagen Deutschlands (VET-Bericht 2016, Seite 92, Tabelle 49). Diese Energieanlagen stoßen alleine circa 50 Prozent der Kohlendioxidemissionen aller Energieanlagen aus (Treibhausgasemissionen 2016, VET-Bericht 2016, Umweltbundesamt, Deutsche Emissionshandelsstelle).

Der schnelle Ausstieg aus der Kohleverstromung hat demnach hohe Priorität und müsste nach den neuesten Studien (z.B. Öko-Institut, Prognos) bis spätestens 2035 abgeschlossen sein. Einzig die „Agora Energiewende“ hält noch an dem überholten Datum 2040 fest. Umwelt- und Bürgerenergieverbände gehen noch einen Schritt weiter und fordern den Kohleausstieg bis 2025, der aus technischer Sicht möglich, aber sehr ambitioniert wäre.

In Berlin hat der rot-rot-grüne Senat bereits Anfang Mai diesen Jahres den Braunkohleausstieg für 2017 und den Steinkohleausstieg bis 2030 beschlossen und ist damit bundesweiter Vorreiter (Berlin hat noch sechs Kohlekraftwerke). In München formierte sich eine Bürgerbewegung für die Stilllegung eines alten Heizkraftwerkes und sammelt Unterschriften für einen vorzeitigen Stopp.


* Anm. d. Autors (23.02.2018): Leider hat sich beim Zitieren von Tabellenwerten der AG-Energiebilanzen e.V. ein ärgerlicher Fehler eingeschlichen. Diese Werte, die sich nur auf KWK-Prozesse beziehen, können nicht mit realen bzw. gemessenen Werten verglichen werden.

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