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25.10.13

Stadtwerke nutzen Regelenergie mit neuem Elektro-Erhitzer

Als eines der ersten Stadtwerke in Baden-Württemberg nutzen die Stadtwerke Tübingen (swt) mit dem neuen Elektro-Erhitzer den Markt für Sekundärregelenergie. Das ist die Ausgleichsmenge, die bei Schwankungen im Netz innerhalb von 5 Minuten zur Verfügung gestellt werden muss, um das benötigte Gleichgewicht im Stromnetz von durchgängig 50 Hertz zu gewährleisten.

Bringen gemeinsam die Energiewende voran (v.l.n.r.): der Tübinger Oberbürgermeister und Aufsichtsratsvorsitzende der Stadtwerke Tübingen (swt) Boris Palmer, die drei swt-Geschäftsführer Dr. Achim Kötzle, Wilfried Kannenberg und Ortwin Wiebecke (rechts außen) und Peter Kaiser (2.v.r), Abteilungsleiter Erzeugung der swt bei der Inbetriebnahme des neuen Elektro-Erhitzers im Fernheizwerk Waldhäuser Ost. Foto: de Maddalena

„Die Stadtwerke Tübingen sind wieder Vorreiter bei der Energiewende. Der neue Elektroerhitzer ist eine sofort wirtschaftliche Lösung für die starken Schwankungen bei der Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie. Faktisch wirkt die Anlage wie ein Speicher. Im Gegensatz zu allen anderen Technologien, verdient sie aber Geld", sagte Tübingens Oberbürgermeister Boris Palmer.

„Dass gute Zusammenarbeit im Unternehmen und mit Kooperationspartnern ein Schlüssel zum Erfolg ist, dafür steht dieses Projekt beispielhaft. Mein Dank gilt insbesondere der TransnetBW, die uns bei der Anbindung ans vorgelagerte Netz hervorragend unterstützt hat. Ebenso danke ich unserer Abteilung Erzeugung für diese innovative Idee und dafür, dass es ihr durch die gute abteilungsübergreifende Zusammenarbeit mit den Kolleginnen und Kollegen gelungen ist, deutlich unter den geplanten Kosten zu bleiben“, sagte Wilfried Kannenberg, Geschäftsführer Technik der Stadtwerke Tübingen (swt).

Mit rund 550.000 Euro Gesamtinvestitionen für Planung und Ausführung sind die Stadtwerke klar unter dem geplanten Kostenrahmen von über 600.000 Euro geblieben. Möglich wurde dies, weil die Stadtwerke den Einbau des Elektro-Erhitzers in Eigenregie übernommen haben. „Wir haben Hand in Hand mit allen Beteiligten optimal zusammengearbeitet“, erklärt Peter Kaiser, Abteilungsleiter Erzeugung bei den swt. „Von der Idee, über die Planung bis zur Umsetzung konnten wir so Zeit und Kosten einsparen.“

Möglich wurde dieses Projekt durch veränderte Rahmenbedingungen der Bundesnetzagentur. Diese hat seit 2010 die Voraussetzungen für die Nutzung von Regelenergie verändert. Durch die Senkung der Leistungsgröße auf 5 MWel Strom können seitdem auch kleine und mittlere Stadtwerke Ausgleichsmengen ins Netz einspeisen oder beziehen. Zuvor war diese vor allem den großen Energieversorgern vorbehalten.

In Deutschland werden die Stromnetze von vier großen überregionalen Stromnetzbetreibern gesteuert und überwacht: Amprion, 50hertz, Tennet und TransnetBW.  Von ihren Leitzentralen aus fordern sie Kraftwerkskapazitäten bei den Anlagenbetreibern an oder drosseln diese, wenn beispielsweise nachts weniger Strom verbraucht wird. Ziel ist es, den Betrieb der Stromnetze bei einer konstanten Frequenz von 50 Hertz (Hz) zu halten. Unvorhergesehene Schwankungen zwischen Stromeinspeisung und Verbrauch, müssen durch so genannte Regelenergie rasch ausgeglichen werden. Dabei wird in drei Arten von Regelenergie unterschieden: Primärregelenergie, die innerhalb von 30 Sekunden verfügbar sein muss, Sekundärregelenergie, die innerhalb von 5 Minuten bereitgestellt werden muss und die so genannte Minutenreserve, die innerhalb von 15 Minuten ins Netz eingespeist werden muss.

In Tübingen können die Stadtwerke mit dem neuen Elektro-Erhitzer nun dessen Leistung 5 MWel am Markt anbieten, um Stromspitzen aus regenerativen Quellen zu verwerten. Eine gute Voraussetzung hierfür bietet die besondere Infrastruktur im Versorgungsgebiet der Stadtwerke Tübingen mit Wärmespeichern und Fernwärmenetzen (siehe Übersichtsplan Fernwärmeversorgung in Tübingen). Mit dem neuen Elektro-Erhitzer können die Stadtwerke so Stromproduktionsspitzen insbesondere aus Windkraft- oder Photovoltaikstrom in Wärme umwandeln, speichern und bedarfsgerecht ins Fernwärmenetz einspeisen.

Der Elektro-Erhitzer funktioniert im Prinzip wie ein Heizkessel. Anstatt eines Brenners mit Erdgasfeuerung erhitzen hier jedoch 264 Heizstäbe das Heizwasser mit Strom. Für die Zulassung beim übergeordneten Netzbetreiber (TransnetBW) mussten zwei unabhängige Standleitungen zu zwei verschiedenen Netzleitstellen der TransnetBW hergestellt und weitere umfangreiche Installationen für die Mess- und Regeltechnik vorgenommen werden.

Das Fernheizwerk auf Waldhäuser Ost (WHO) ging 1970/71 in Betrieb. Hintergrund war die enorme Stadtentwicklung in den 1960er Jahren, in diesem Tübinger Stadtteil. Das Fernheizwerk versorgt den Stadtteil Waldhäuser Ost seitdem mit Fernwärme. 2012 haben die Stadtwerke Tübingen 2012 insgesamt 110,6 Mio. kWh Wärme an ihre Kunden geliefert. Davon wurden allein 27,2 Mio. Kilowattstunden im Fernheizwerk Waldhäuser Ost produziert.

Damit die Anlage den neuesten Umweltschutzrichtlinien entspricht, haben die Stadtwerke von 2005 bis 2008 rund 1 Mio. Euro in den Umbau- und Neubau sowie in die Sanierung des Fernheizwerks investiert.

In der Fortführung dieser Strategie ist die Inbetriebnahme des neuen Elektro-Erhitzers ein weiterer Entwicklungsschritt. Die Gesamte Anlage wurde in Eigenregie durch die Stadtwerke geplant und errichtet. Die Investitionskosten von rund 550.000 Euro werden sich bei den aktuellen Preisen am Regelenergie-markt, nach den Berechnungen der Stadtwerke, in wenigen Jahren amortisieren.

Daten und Fakten:

Elektrische Leistung: 5 MW elektrisch (MWel)

Anschlussspannung: 690 V

Wasserinhalt: 1.980 Liter

Auslegungsdruck: 13 bar

Auslegungstemperatur: 200 °C

Betriebstemperatur: 115 – 160 °C

Auslegung gemäß: EN 12953-5

Einstufung: Kat. IV, Gruppe 2, Modul G

Informationen: www.swtue.de/waerme