Errichtung und Betrieb einer Netzstabilitätsanlage

Nur wenn in jedem Moment die erzeugte Energie der verbrauchten Energie entspricht, kann das Stromnetz stabil betrieben werden. Eine Änderung im Verbrauch muss sofort in der Erzeugung ausgeglichen werden, dafür besitzen Kraftwerke Regelreserven und schnell regelbare Kraftwerke können die Änderung im Verbrauch kurzfristig ausgleichen.

Auch fluktuierende Erzeugung aus erneuerbaren Energiequellen (z.B. Photovoltaik oder Windstrom) muss durch konventionelle Kraftwerke, Kernkraftwerke oder Pumpspeicherkraftwerke ausgeglichen werden.

Auch wenn ein Betriebsmittel (d.h. eine Anlage wie ein Schalter, eine Stromleitung oder ein Transformator) ausfällt, kann das Stromnetz immer noch stabil betrieben wer-den. Dies nennt man (n-1)-Sicherheit. Der Stromtransport wird dann von den verbleibenden Leitungen/Anlagen übernommen. Im Normalfall werden die Stromkreise dadurch nicht überlastet, so dass der Ausfall sicher beherrscht wird – solange in dieser Phase kein weiteres Betriebsmittel ausfällt. Deshalb ist die sogenannte (n-1)-Sicherheit schnellstmöglich wiederherzustellen. Dies gelingt mit einer lokalen Entlastung des Stromnetzes durch schnell aktivierbare Erzeugungsleistung.

In der Vergangenheit wurden die Stromnetze selten an Belastungsgrenzen der (n-1)-Sicherheit betrieben, da die Transportentfernungen durch verbrauchsnahe Erzeugung deutlich kleiner als heute waren. Selbst nach Ausfall eines Betriebsmittels war die (n-1)-Sicherheit oftmals weiterhin noch gewährleistet – dazu trug die damals im Normalfall nicht genutzte Überlastfähigkeit des Netzes bei. Heute werden die Netze zuneh-mend an ihrer technischen Belastungsgrenze betrieben. Dadurch stieg die Anzahl der notwendigen Eingriffe für netzentlastende Maßnahmen in den letzten Jahren deutlich an.

Die Situation auf der Erzeugungsseite ändert sich zukünftig wesentlich durch folgende Faktoren:

• Ausstieg aus der Kernenergie
• zunehmender Ausbau der erneuerbaren Energien führt mehr und mehr zu einem Erzeugungsüberschuss im Norden Deutschlands, der in Richtung Süddeutschland zu transportieren ist
• verzögerter Netzausbau der Höchstspannungsleitungen zwischen Nord- und Süddeutschland

Diese Faktoren wirken sich besonders gravierend in Süddeutschland aus. Deshalb sind hier zusätzliche Erzeugungsanlagen zur Sicherung der Netzstabilität und Versorgungssicherheit notwendig. Diese werden aber nicht dazu verwendet, die fehlende Leistung der Kernkraftwerke auszugleichen, sondern werden nur bei Problemen im Übertragungsnetz, bei einem Ausfall von Betriebsmitteln relativ kurzzeitig zur Stützung der Stromnetze eingesetzt (siehe auch Frage 2).

Die Kapazität der konventionellen Erzeugungsanlagen und Pumpspeicheranlagen wurde bei der Berechnung der notwendigen Leistung für neue Netzstabilitätsanlagen eingerechnet. In einer Analyse kam die Bundesnetzagentur zu dem Ergebnis, dass zusätzliche 1.200 Megawatt (MW) schnell startbare Erzeugungskapazität in Süddeutschland notwendig sind, um auch bei einer Störung im Netz die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.

Die aktuell vorhandenen Reservekraftwerke werden zum Ausgleich von fehlender Leistung im Stromnetz sowie vorbeugend auch zur Unterstützung der Netzstabilität eingesetzt, auch wenn noch keine Betriebsmittel im Stromnetz ausgefallen sind und das Netz weiterhin stabil ist.

Die neuen Netzstabilitätsanlagen werden dagegen nur dann eingesetzt, wenn im Übertragungsnetz eine oder mehrere Betriebsmittel (d.h. eine Anlage, wie ein Schalter, eine Stromleitung oder ein Transformator) tatsächlich ausgefallen sind, und es dadurch zu einem kritischen Zustand im Stromnetz gekommen ist. Dann wird mit Hilfe dieser neuen Anlagen die Netzstabilität wiederhergestellt. Die Netzstabilitätsanlagen sind auch deutlich schneller verfügbar als die – meist aus älteren Anlagen gebildete – bereits existierende Netzreserve.

Die Netzstabilitätsanlagen werden von den drei in Süddeutschland tätigen Übertragungsnetzbetreibern in einem Ausschreibungsverfahren vergeben. Von der gesamten in Süddeutschland benötigten Leistung von 1.200 MW (Megawatt) entfallen 300 MW auf die Regelzone des Übertragungsnetzbetreibers TransnetBW, der für den größten Teil von Baden-Württemberg zuständig ist. In drei weiteren Zonen (ebenfalls in Süddeutschland, aber außerhalb Baden-Württembergs) werden durch die Übertragungsnetzbetreiber ebenfalls Anlagen zur Deckung der benötigten Netzreserve ausgeschrieben.

Am Standort Marbach ist als Netzstabilitätsanlage eine Gasturbine geplant, die mit extra leichtem Heizöl (HEL) befeuert wird. Da der maximale Brennstoffbedarf für ein Jahr direkt am Standort in Öltanks gelagert werden kann, hängt der Betrieb der Gasturbine und damit die Versorgungssicherheit nicht von kurzfristigen Lieferschwierigkeiten des Brennstoffs ab (wie dies bspw. bei Erdgas passieren könnte).

Wir gehen davon aus, dass andere Netzstabilitätsanlagen Erdgas als Brennstoff einsetzen. Vor diesem Hintergrund ist der Einsatz von extra leichtem Heizöl auch deshalb sinnvoll, da die Versorgungssicherheit in Süddeutschland somit nicht von einem einzigen Primärenergieträger (in dem Fall Erdgas) abhängt.

Der Einsatz einer Netzstabilitätsanlage in Marbach ist mit vergleichsweise niedrigen Kosten umsetzbar. Da diese über die Netzentgelte auf alle Stromverbraucher umgelegt werden, wäre deren Belastung mit der angedachten Umsetzung in Marbach auch entsprechend geringer.

Aus unserer Sicht bietet der Standort Marbach somit ideale Rahmenbedingungen zur Sicherstellung der Netzstabilität und Versorgungssicherheit in Baden-Württemberg.

Die Fläche, auf der die Anlage errichtet wird, hat eine Größe von etwa zwei Fußballfeldern (ca. 14.000 m²), der Schornstein hat eine Höhe von ca. 80m (zum Vergleich, der aktuell größte Schornstein auf unserem Betriebsgelände in Marbach ist ca. 160m hoch - Block 3).

Über 100 Mio. Euro.

Die Netzstabilitätsanlage wird nur bei einem Ausfall eines Betriebsmittels im Übertragungsnetz angefahren. Sie werden in den meisten Fällen nachrangig zu allen vorhandenen Kraftwerken eingesetzt. Somit ist unserer Ansicht nach mit einer sehr geringen Betriebsstundenanzahl zu rechnen.

Allerdings hat der Betreiber (im Falle eines Zuschlages beim Ausschreibungsverfahren: die EnBW) keinen Einfluss auf Einsatz und Betriebsdauer der Anlage. Dies liegt in der Verantwortung der Übertragungsnetzbetreiber, die komplett eigenständig über den Einsatz der Netzstabilitätsanlage entscheiden.

Das Bestimmungswort „Gas“ beschreibt das Medium, das die Turbine antreibt. Bei einer Dampfturbine treibt Dampf und bei einer Windturbine Wind die Turbine an. Bei einer Gasturbine treibt dagegen heißes Verbrennungsgas die Turbine an und deshalb hat diese Turbine den Namen „Gasturbine“ – unabhängig davon, mit welchem Brennstoff das heiße Verbrennungsgas erzeugt wird.

Nein, diese Gasturbine wird als neuer Block am Standort Marbach geplant und ersetzt keine der bestehenden Anlagen.

Die EnBW beantragte im Jahr 2013 die endgültige Stilllegung aller Erzeugungsanlagen in Marbach. Da die Anlagen vom Übertragungsnetzbetreiber seit 2013 (zuletzt 2018) als systemrelevant eingestuft wurden, unterliegen sie seitdem einem Stilllegungsverbot und werden auf Anforderung des Übertragungsnetzbetreibers angefahren.

Für einen Teil der bestehenden Anlagen (Gasturbine MAR II sowie Kessel und Dampfturbine MAR III) endet die Betriebsgenehmigung Ende 2023, daher gehen wir davon aus, dass diese Anlagen Ende 2023 stillzulegen sind.

Die Anlagen werden für einen Zeitraum von zehn Jahren vorgehalten.

Die Emissionen und insbesondere der Einfluss der Gasturbine auf die Umwelt wird beim immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren geprüft. Die Genehmigung wird nur erteilt, wenn der Betrieb der Gasturbine keinen wesentlichen Einfluss hat.

Aus unserer Sicht ist in Baden-Württemberg leichtes Heizöl als Brennstoff besser geeignet als Erdgas. Damit ist man unabhängig von kurzfristigen Lieferengpässen, wie sie bspw. bei Erdgas eintreten können. Des Weiteren sollte die Versorgungssicherheit in Süddeutschland nicht von einem einzigen Primärenergieträger wie bspw. Erdgas abhängen. In Verbindung mit dem (bereits vorhandenen) großen Öltanklager in Marbach ist leichtes Heizöl als Brennstoff für den Zweck aus unserer Sicht ideal.

Da ein sehr geringer Einsatz der Netzstabilitätsanlagen erwartet werden kann, hat der Brennstoff keine wesentliche Auswirkung auf die Umwelt. Auch für Gasturbinen, die mit Heizöl betrieben werden, gelten heute deutlich niedrigere Emissionsgrenzwerte als etwa noch vor 20 Jahren.

Dies wird im Genehmigungsverfahren geprüft und bewertet. Aktuell gehen wir von keinem wesentlichen Einfluss auf die Wasserwirtschaft aus.

Die Ölanlieferung erfolgt weiterhin mittels Schiff über den Neckar. Aufgrund der geringen erwarteten Einsatzstunden gehen wir aktuell von keinem wesentlich erhöhten Umschlag aus.

• während des Baus:
  EnBW wird darauf achten und die beteiligten Subunternehmer anhalten, die Geräuschbelastung während der Errichtung der Anlage so gering wie möglich zu halten. Die durch die Bautätigkeiten verursachte Geräuschentwicklung wird sich im Wesentlichen auf das Gewerbegebiet im direkten Umfeld des Kraftwerks auswirken. Transporte zur Baustelle erfolgen über die benachbarte Landstraße (Ludwigsburger Straße).
• im Betrieb:
  Der Einfluss des Gasturbinenkraftwerks auf umliegende Gebiete wird im Genehmigungsverfahren detailliert geprüft und bewertet. Die emissionsrechtliche Genehmigung wird nur dann erteilt, wenn der Betrieb der Gasturbine innerhalb der zulässigen Grenzwerte möglich ist.

Geplanter Baubeginn für die Anlage: Ende 2. Quartal 2020

Voraussichtliche Fertigstellung: Q3/2024

Störungen der Infrastruktur (Strom, Gas, Wasser, Abwasser) sind nicht zu erwarten.

Während der Errichtung der Gasturbine kann es bei der Anlieferung von Großkomponenten (z.B. Transformator, Generator, Turbinenteile) zu Beeinträchtigungen im Straßenverkehr kommen, da dies Schwertransporte mit Überbreite sind.

Bei einer Bürgersprechstunde im November 2018 hatten Bürger die Möglichkeit, sich mit den Projektmitarbeitern der EnBW auszutauschen – Fragen zu stellen, Anregungen zu machen, aber auch Bedenken zu äußern.

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit der formalen Beteiligung im Verlauf des Genehmigungsverfahrens. Die öffentliche Auslegung der Genehmigungsunterlagen vom 21.02.2020 bis zum 20.03.2020 erfolgt im Regierungspräsidium Stuttgart sowie im Stadtbauamt der Stadt Marbach am Neckar. Jeder, der ein berechtigtes Interesse hat, darf sich offiziell beteiligen und Anregungen, Bedenken etc. äußern.

Wir wollten Ihnen die Planungen für das Kraftwerk Marbach 4 in einer Bürgersprechstunde vorstellen. Aus aktuellem Anlass nehmen wir davon jetzt Abstand.

Nutzen Sie aber die Chance zur Information

Treten Sie gerne per E-Mail in direkten Kontakt mit dem Projektteam unter netzstabilitaetsanlage@enbw.com.