Kraftwerk Irsching

Kraftwerk Irsching
Lage
Bayern, Deutschland
Koordinaten	48° 46′ 3″ N, 11° 34′ 48″ O48.767511.58
Land	Deutschland
Daten
Typ	Gas-und-Dampf-Kraftwerk
Primärenergie	Fossile Energie
Brennstoff	Erdgas, Mineralöl
Eigentümer	Uniper Gemeinschaftskraftwerk Irsching GmbH (GKI)
Betreiber	Uniper
Projektbeginn	1966[1]
Schornsteinhöhe	200 m

Das Kraftwerk Irsching liegt nahe der Stadt Vohburg an der Donau im Ortsteil Irsching. Die erdgasbefeuerte Anlage besteht aus insgesamt fünf voneinander unabhängigen Blöcken, von denen die zwei ältesten Blöcke Irsching 1 und 2 stillgelegt sind. Die drei jüngeren Blöcke Irsching 3 bis 5 sind zwar aus finanziellen Gründen für die Stilllegung vorgesehen, müssen aber wegen ihrer Systemrelevanz als Kaltreserve zur Gewährleistung der Netzstabilität betriebsbereit bleiben.^[2]

Während die ersten drei Blöcke für den Erdgas- und Heizöleinsatz ausgelegt sind,^[3] nutzen die Blöcke 4 und 5 Erdgas als Brennstoff in einem GuD-Prozess mit hoher Effizienz (ca. 60 %).

Geschichte

Um das Jahr 1955 kündigte sich auf dem internationalen Mineralölmarkt ein Preisfall an, der dazu führte, dass Energieversorger in Europa vermehrt auf Kraftwerke setzten, die auf Basis von Öl Elektrizität erzeugten. Für den Gebrauch im Grundlastbereich schienen sich diese Kraftwerke durchzusetzen, weshalb innerhalb des Freistaats Bayern diese Entwicklung nach dem Bau des auf Steinkohle basierenden Kraftwerk Aschaffenburg verstärkte, nachdem festzustellen war, dass der Import von Kohle aus den fernen Revieren zu kostenintensiv war. Parallel zu Mineralölen begann sich zudem die Kernenergie zu etablieren, die jedoch zu diesem Zeitpunkt zu teuer war, als dass man sie für die Erzeugung in der Grundlast nutzen konnte. Die bayerischen Energieversorger einigten sich daher darauf, bis zur Verfügbarkeit der kommerziellen Kernenergie den weiteren Ausbau der Ölkraftwerke zu fördern.^[4] Eine wichtige Entwicklung in der Kraftwerkspositionierung war die Etablierung einer weiteren Mineralölraffinerie in Bayern durch den Konzern British Petroleum (BP), der hierfür ein Grundstück nahe Ingolstadt zwischen den Gemeinden Vohburg und Irsching erwarb und dort 1965 mit den ersten Erdarbeiten begann. Für die Isar-Amperwerke war dies die Entscheidung, in Irsching direkt bei der Raffinerie ein Kraftwerk zu errichten.^[1]

Wirtschaftlich wirkte sich die Anlage insbesondere in den 1970ern auf das Pro-Kopf-Einkommen aus. Statistisch lag die Einkommensdifferenz im Landkreis Pfaffenhofen an der Ilm 12 % unterhalb des Bundesdurchschnitts zwischen 1961 und 1966. Nach der Inbetriebnahme des Kraftwerks und der Raffinerie reduzierte sich im Jahr 1970 die Differenz auf 4,9 % zum Bundesdurchschnitt, bis 1975 konnte sie auf bis zu 3,3 % verkürzt werden. Grund hierfür ist, dass die Bildung der Arbeitskräfte für den Betrieb der Raffinerie und des Kraftwerks höher ist und daher das Lohnniveau generell höher angesetzt ist. Im Vergleich zum restlichen Bayern war durch die Ansiedlung dieser industriellen Großbetriebe das Bruttoinlandsprodukt für eine ländliche Gegend eher außergewöhnlich hoch. Der eigentliche wirtschaftliche Nutzen der Betriebe selbst beschränkte sich allerdings auf den Raum Vohburg, während die Produkte der Raffinerie, des Kraftwerks und der später errichteten petrochemischen Anlage in Münchsmünster eine Industrialisierung im Landkreis initiierten.^[5]

Block 1

Im Jahr 1966 genehmigten die Energieaufsichtsbehörden des Landes Bayern den Bau eines Ölkraftwerks mit einer Leistung von 150 MW. Ursprünglich waren hierfür Kosten in Höhe von 70 Millionen DM und eine Inbetriebnahme im Herbst 1968 vorgesehen gewesen.^[1] Bestellt wurde der Block bei den Siemens-Schuckertwerken und über das Jahr 1967 begannen die Arbeiten am Standort. Dennoch gab es bereits beim Start einige Probleme, weshalb sich die Inbetriebnahme des Blocks auf Sommer 1969 verschob.^[6] Beim Bau gab es diverse Schwierigkeiten zu umgehen, so unter anderem den Fluss Paar zwischen dem Kraftwerk und der Donau, aus der das Kraftwerk sein Kühlwasser beziehen sollte. Insgesamt gab es zwei Lösungswege, wie man den Fluss umgehen kann. Die erste Lösung war der Einsatz von Stahlrohren zur Überbrückung des Flusses bis zu den unterirdischen Betonröhren. Die andere Lösung war der Bau der Pumpenhäuser direkt am Kraftwerk und die Umlegung der Paar in ein unterirdisches Rohr. Da allerdings die erste Variante kostengünstiger war, entschied man sich für den Einsatz von Stahlrohren. Die gleiche Lösung wurde auch für die Rückführleitung in die Donau angewendet.^[6]

Mangels Bahnanschluss konnten große Komponenten nicht direkt zum Kraftwerk Irsching angeliefert werden. Daher war man gezwungen, diese bis zum Bahnhof Ernsgaden mit der Bahn anzuliefern und anschließend auf Tiefladern zum Kraftwerk zu bringen.^[6]

Betrieb

Im Jahr 1969 ging der Block ans Netz. Es war damit das weltweit erste Kraftwerk, dessen Prozessablauf vollständig automatisiert wurde. Das gleiche Automatisierungssystem besaß auch der erste Block des Kraftwerks Pleinting.^[7]

Bereits beim Einfahren des Kraftwerks wurden erste Erfahrungen mit der fortgeschrittenen Anlagenautomatisierung gemacht. Während bei älteren Kraftwerken viele Schalthandlungen durch das Personal gemacht werden mussten und Probleme erkannt wurden, übernahm dies in Irsching 1 die Automatik. Während des Probebetriebs der Anlage und auch danach machte die Automatik im Bezug auf Zustandsabfragen keine Probleme, jedoch verursachte die Programmierung der einzelnen Abläufe während des Betriebs der Anlage und bei Störungen diverse Schwierigkeiten. Dies führte dazu, dass während der ersten 11000 Betriebsstunden insgesamt 30 Ausfälle des Blocks zu verzeichnen waren, von denen mit 19 Stück jedoch mehr als die Hälfte keine Ursache in der Anlagenautomatisierung hatte. Die Fehler, die ihren Ursprung in der Automatisierung hatten, waren vornehmlich auf den Programmablauf zurückzuführen, während drei der Störungen wiederum auf menschliche Fehler zurückzuführen waren, weil drei Geber auf den falschen Grenzwert eingestellt wurden. Insgesamt bewährte sich jedoch das Automatisierungskonzept und fand in optimierten Varianten ab Irsching 1 auch in anderen Kraftwerken ihren Einsatz.^[8]

Kaltreserve und Stilllegung

Nachdem die Isar-Amperwerke die Strombeschaffung optimiert hatten und enger mit dem Bayernwerk kooperierten, wurde der Block konserviert, der Schornstein versiegelt und der Block ab 1995 in Kaltreserve gehalten.^[9] Zum Jahresende 2006 wurde die Stilllegung für den Block vollzogen, da er nicht mehr den aktuellen Anforderungen der Energieerzeugung entsprach.^[10][11]

Block 2

Entgegen der ursprünglichen Planung, weitere Blöcke der 150-MW-Klasse in Irsching zu errichten,^[6] wurde 1969 der Bau eines 300 MW leistenden zweiten Blocks bekanntgegeben. Im Gegensatz zu Irsching 1 sollte Irsching 2 mit leichten Heizöl befeuert werden.^[12] Noch während der Planung wurde die Leistung des Blocks jedoch auf 330 MW erhöht. 1970 ging der Block in Bau.^[13]

Betrieb

Im Jahr 1972 ging der Block ans Netz.^[14]

Am 31. Dezember 1987 kam es zu einem schweren Zwischenfall in dem Block, als die Turbinen nach einem zehntägigen Anlagenstillstand einem Kaltstart unterzogen werden sollten.^[15][16] Die Turbine hatte bereits 58.000 Betriebsstunden seit ihrer Inbetriebnahme 1972 hinter sich und war 838 Starts unterzogen worden, davon 110 Kaltstarts. Während des Anfahrens zerbarst einer der Niederdruckteile^[15] in weniger als einer hundertstel Sekunde^[17] und schleuderte Trümmerteile bis in eine Entfernung von 1,3 Kilometern um das Kraftwerk. Bei der Untersuchung der Unfallursache wurde festgestellt, dass die 7500 Millimeter lange und 1760 Millimeter im Durchmesser messende Welle auf Grund eines Fertigungsfehlers, der beim Einbau nicht als solcher erkannt worden war, gerissen war. Bereits zuvor war bei der Ultraschallprüfung im Kraftwerk-Union-Werk in Mülheim an der Ruhr festgestellt worden, dass sich vier Risse in der Welle befanden, von denen der größte sich 130 Millimeter axial und 60 Millimeter radial entlang der Welle erstreckte. Allerdings war die Messtechnik noch nicht genau genug, um die Risse als Fehler zu erkennen, weshalb der unklare Befund nicht berücksichtigt wurde. Bei der Welle handelte es sich um die damals weltweit größte Welle für eine Dampfturbine. Dass es zum Riss kam, lag an dem eingesetzten Material (28NiMoCr V 8 5), das eine zu geringe Bruchzähigkeit aufwies und nach dem Zwischenfall nicht mehr für folgende Turbinen eingesetzt wurde.^[15]

Eine Folge des Unfalls war die weitläufige Prüfung ähnlicher Läufer des gleichen Materials wie es in Irsching 2 eingesetzt wurde. Seitens des Fachverband der Strom- und Wärmeerzeuger (VGB) wurden entsprechende Tests für die Fertigungsverfahren dieser Turbinen etabliert und vorgeschrieben.^[18] Bei dem Zwischenfall wurde das Maschinenhaus des Blocks teilweise zerstört. Das Dach des Turbinenhauses war auf einer Fläche von 15 × 30 Metern vollständig zerstört. Der Sachschaden am Block belief sich auf 25 Millionen Mark, die durch die Maschinenversicherung des Kraftwerks abgedeckt wurden.^[17] Die Welle gehört zu den weltweit größten technischen metallischen Brüchen und befindet sich seit 2011 öffentlich ausgestellt im Laborgebäude der Gesellschaft für Werkstoffprüfung in Zorneding.^[16]

Kaltreserve und Stilllegung

Nachdem die Isar-Amperwerke die Strombeschaffung optimiert hatten und enger mit dem Bayernwerk kooperierten, wurde der Block konserviert, der Schornstein versiegelt und ab 1995 in Kaltreserve gehalten.^[9] Zum Jahresende 2012 wurde die Stilllegung für den Block vollzogen.^[11]

Block 3

Aufgrund von Verzögerungen bei der Planung eines Gemeinschaftskernkraftwerks der Isar-Amperwerke und des Bayernwerks, dem Kernkraftwerk Isar (heute Block 1 der Anlage), war man dazu gezwungen, die konventionellen Kraftwerke ein weiteres Mal auszubauen. Deshalb fiel die Entscheidung, für rund 140 Millionen DM einen dritten Block mit 440 MW Leistung in Irsching zu errichten. Im Gegensatz zu den anderen beiden Blöcken sollte Block 3 mit einem Kombibrenner ausgestattet werden, der sowohl Öl als auch Gas verbrennen kann. Man rechnete hierbei mit der Verfeuerung von Erdgas aus der Sowjetunion. Zwar war es nicht möglich, den Block das ganze Jahr hindurch unter Volllast mit Erdgas aus diesem Land zu betreiben, weil die Lieferungen nicht ausreichten, man konnte allerdings einen erheblichen Teil der Energieversorgung auf diesen Kraftwerksblock umlegen.^[14] Im Jahr 1971 bestellten die Isar-Amperwerke den 440 MW leistenden Block bei der Kraftwerk Union mit der geplanten Inbetriebnahme im Oktober 1974.^[19] Im Jahr 1972 begann der Bau des Blocks.^[13]

Betrieb

Nach einer Bauzeit von zwei Jahren konnte der Block 1974 fertiggestellt werden und ans Netz gehen.^[14]

Am 15. Februar 1992 kam es nach dem Kaltstart des Blocks nach einem sechswöchigen Stillstand zu einem Zwischenfall. Der Anfahrvorgang mit Erdgas wurde um 5:00 Uhr langsam begonnen und von 20 Brennern zunächst zwei zugeschaltet. Nacheinander sollten die anderen Brenner zugeschaltet werden. Allerdings gab um 5:05 Uhr einer der Flammenwächter beim zweiten Zündversuch die Meldung, dass einer der bereits gezündeten Brenner ausgegangen sei. Das Betriebspersonal versuchte deshalb, den Brenner um 5:06 Uhr manuell zu starten, woraufhin eine Verpuffung zur Explosion des Kessels führte. Grund hierfür war, dass sich der Kessel mit Gas gefüllt hatte. Der Unfallhergang war zunächst schwer zu verstehen. Insgesamt 141 Kaltstarts hatte die Anlage bis zu diesem Zeitpunkt hinter sich. Während die Isar-Amperwerke einen Defekt vermuteten, war der Betriebsablauf für den ermittelnden TÜV Bayern/Sachsen zu problemlos, als dass ein Defekt zu diesem Schaden führte. Das vom TÜV beauftragte Institut für Energieanlagentechnik der Universität Bochum konnte nach mehr als einem Jahr die Unfallursache feststellen, die auf einen Konstruktionsfehler des Kessels zurückzuführen war. Durch zu geringe Verbrennungsluft bei zu schneller Strömung im Kessel und Wasser im Kessel konnte es dazu kommen, dass die Gasflamme nicht richtig brannte. Der Gesamtschaden belief sich auf eine Summe von 56 Millionen Mark.^[20] Erst Mitte 1994 konnte der Block wieder in Betrieb gehen.^[9] Der TÜV zog aus dem Zwischenfall entsprechende Lehren und handhabte die Genehmigung bestimmter Betriebszustände, wie sie in Irsching beim Anfahren zur Reduzierung der NO_x-Werte gefahren wurden, im Mehrbrennerbetrieb durch striktere Reglementierungen.^[21]

Kaltreserve seit 2012

Im Mai 2012 kündigte E.ON an, Block 3 im Jahr 2013 stilllegen zu wollen.^[22] Im Dezember 2012 nahm allerdings die Bundesnetzagentur den Block als Reserve zur Netzstabilisierung auf, womit E.ON bis zunächst März 2016 für die Kaltreserve des Blocks und damit für die ständige Betriebsbereitschaft des Blocks zuständig war. Vertraglich wurde zudem festgelegt, dass bei einer systemrelevanten Einstufung des Blocks durch die Bundesnetzagentur E.ON den Block nach dem Auslaufen des Vertrags 2016 trotzdem nicht stilllegen darf.^[23] Mit Stand vom Mai 2016 ist der Block nach wie vor systemrelevant, allerdings zur endgültigen Stilllegung angemeldet. Diese kann aber erst erfolgen, wenn die Systemrelevanz aufgehoben wird.^[2] Der Betreiber kündigt die Stilllegung zum 31. Dezember 2023 an.^[24] Im Zuge der insbesondere durch den russischen Gaslieferstopp verursachten weltweiten Energiekrise seit 2021 wurde der Block am 1. Februar 2023 aus der Netzreserve wieder in aktive Betriebsbereitschaft überführt.^[25] Der mit Öl befeuerte Block soll vor allem als Backup für andere Kraftwerke dienen, um bei Bedarf ggf. hochgefahren werden zu können.^[26]

Block 4 „Ulrich Hartmann“

Im Jahr 2005 gab Johannes Teyssen, zu diesem Zeitpunkt Vorstandsmitglied der E.ON Energie, in einer Erklärung bekannt, dass man in den nächsten Jahren den Erhalt und Ausbau der Infrastruktur weiter vorantreiben wolle, weshalb man für den Standort Irsching ein neues Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk plante.^[27] Bei dem Block sollte es sich um eine SGT5-8000H handeln, die leistungsstärkste Gasturbine der Welt, die einen Wirkungsgrad eines Gas-und-Dampf-Kombikraftwerks von bis zu 60 % ermöglicht.^[28] Bereits im Mai 2006 wurde das wasserrechtliche Genehmigungsverfahren für den Block bei der Regierung von Oberbayern eingeleitet. Man sah vor, dass man zunächst bis Mitte Dezember 2007 die Gasturbinenanlage des Blocks fertigstellen würde, um sie in einem Versuchsbetrieb durch Siemens zu erproben. Parallel dazu sollte der Bau der Dampfanlage mit der Dampfturbine fortgesetzt werden und ab Februar 2011 mit der Gasturbine zum Kombikraftwerk gekoppelt werden.^[10] Aufgrund der zusätzlichen Planung von Irsching 5 sowie der Erprobungsphase von Irsching 4 ist dieser Block nunmehr nach der Vollendung von Irsching 5 für die kommerzielle Inbetriebnahme vorgesehen gewesen.^[29]

Noch 2006 ging der Block in Bau.^[11] Bis Ende April 2007 konnte im Gasturbinenwerk von Siemens in Berlin die Gasturbine für Irsching 4 fertiggestellt werden. Die in Berlin gefertigte Gasturbine war mit einer Länge von 13 Metern und einer Höhe von 5 Metern ein schwer zu transportierendes Bauteil der Anlage. Per Schiff wurde die Gasturbine zunächst über die Havel, den Elbe-Havel-Kanal, den Mittellandkanal, den Main, den Main-Donau-Kanal und die Donau bis nach Kelheim transportiert.^[30] Dort wurde sie binnen eines Tages vom Schiff auf einen Tieflader umgeladen, der vom TÜV abgenommen wurde.^[31] Von Kelheim aus wurde die Turbine in das 37 Kilometer entfernte Kraftwerk Irsching transportiert. Der gesamte Transport nahm vier Wochen in Anspruch.^[30]

Bereits im Dezember 2007 war die Turbine für die Erprobung durch Siemens betriebsbereit und damit erstmals gefeuert worden.^[32] Am 7. März 2008 wurde der Generator der Turbine erstmals mit dem Stromnetz synchronisiert und lief am 24. April 2008 erstmals unter Volllast. Über das Jahr 2008 und 2009 wurde die Turbine ausgiebig getestet und im August 2009 die Versuchsreihe abgeschlossen. Dabei übertraf die Gasturbine die erwarteten Werte und erreichte eine Leistung von 375 MW.^[33] Im Rahmen dessen wurde begonnen, die Turbine zu zerlegen, um einzelne Komponenten auf ihren Verschleiß und etwaige Schäden zu prüfen. Parallel dazu wurden bereits die Arbeiten an der Dampfkraftanlage des Blocks begonnen, die zukünftig in Kombination mit der Turbine betrieben werden soll.^[34] Im Dezember 2010 wurde der Bau des Blocks abgeschlossen.^[33]

Betrieb

Nach einem langsamen Anfahren über mehrere Wochen erreichte der Block am 11. Mai 2011 unter Beobachtung durch den TÜV Süd^[35] und den Erbauer Siemens erstmals seine volle Leistung von 578 MW im Rahmen eines Rekordversuchs, bei dem der Block einen Wirkungsgrad von 60,75 % erreichte und damit den Weltrekord brach.^[36] Diesen Rekord verlor Irsching 4 im Januar 2016, als das Kraftwerk Lausward bei Düsseldorf einen Wirkungsgrad von 61,5 % mit einer verbesserten Variante der Gasturbine erreichte.^[37] Am 22. Juli 2011 schloss der Block seinen Testbetrieb ab und ging in den kommerziellen Betrieb.^[38] Am 15. September 2011 fand die Einweihung des Kraftwerksblocks statt, bei der 250 Gäste aus der Politik, Wirtschaft und Wissenschaft teilnahmen, darunter der Bayerische Ministerpräsident Horst Seehofer. Während der Einweihung wurde der Block auf den Namen Ulrich Hartmann getauft, was E.ON damit begründete, traditionell wegweisende Kraftwerke nach Persönlichkeiten zu benennen.^[39]

Anfang 2012 kam es aufgrund des russisch-ukrainischen Gasstreits zu einer Drosselung der Gaslieferungen nach Deutschland, was dazu führte, dass Block 4 seine Leistung um ein Drittel reduzieren musste, trotz einer angespannten Lage im Stromnetz.^[40] Im Jahr 2012 war das für 4500 Betriebsstunden pro Jahr ausgelegte Kraftwerk nur 2000 Stunden am Netz. Der Betrieb galt daher angesichts niedriger Börsen-Strompreise als nicht kostendeckend.^[41] Aufgrund der schlechten Betriebssituation drohte E.ON, den Block 2013 vorübergehend stillzulegen. Infolge einer Einigung mit den Eigentümern von Block 5 und dem Netzbetreiber Tennet TSO wird auch Block 4 seit 2013 als Netzreserve vorgehalten und durch Tennet finanziell gestützt, der wiederum die Kosten über die Netzentgelte an die Kunden weitergeben kann. Tennet und die Bundesnetzagentur bestätigten, dass die Kosten hierfür an die Verbraucher weitergegeben werden.^[42] Im März 2015 äußerte sich E.ON erneut dazu, dass die Anlage stillgelegt werden soll.^[43] Am 30. März informierte der Betreiber, dass der Block zum 1. April 2016 vom Netz gehen soll.^[44] Die Stilllegung war allerdings zu diesem Zeitpunkt nicht möglich, da wegen der anstehenden Stilllegung des Kernkraftwerks Grafenrheinfeld alle Kraftwerke südlich des Mains im Januar 2015 als systemrelevant eingestuft worden waren.^[45] Seit dem 1. Oktober 2020 ist Irsching 4 allerdings wieder zurück am Strommarkt.^[46]

Block 5

Block 5 im Bau

Im Jahr 2006 wurden die Erweiterungsplanungen für den Standort Irsching um den Bau eines fünften Blocks erweitert. Im Mai 2006 wurde daher mit dem immissionsschutzrechtlichen Vorbescheidverfahren begonnen. Nach dem Plan sollte bereits im März 2009 die Anlage ihren Betrieb aufnehmen.^[10] Für den Block Irsching 5 (und nicht wie ursprünglich von E.ON geplant für Block 4) wurde am 11. April 2006 die Gemeinschaftskraftwerk Irsching GmbH (GKI) gegründet und am 19. Juli 2006 in das Handelsregister aufgenommen,^[47] in der sich neben E.ON mit 59,2 % Mehrheitsanteil auch N-ERGIE mit 25,2 %, sowie Mainova mit 15,6 % beteiligten.^[48] Später hat E.ON 9 % der Anteile an die ENTEGA abgegeben. Das Stammkapital des Unternehmens beträgt 25.000 Euro.^[47] Da der Block schneller fertiggestellt werden kann als Irsching 4, wurde der Bau dieses Blocks den Bau von Block 4 vorgezogen.^[29] Am 7. Juli 2006 wurde der 450 Millionen Euro teure GuD-Block bei Siemens durch das Gemeinschaftskraftwerk Irsching bestellt.^[49] Im Jahr 2006 wurde mit den ersten Arbeiten am Block begonnen.^[11]

Betrieb

Am 17. Mai 2010 ging Irsching 5 nach zwei Jahren Bau in Betrieb. Bei einer offiziellen Zeremonie,^[50] unter Anwesenheit von Bayerns Wirtschaftsminister Martin Zeil,^[51] wurde die Inbetriebnahme des Gemeinschaftskraftwerks vollzogen.^[50]

Im Dezember 2012 wurde nach ARD-Angaben bekannt, dass die Betreiber von Block 5 einen Brief an Ministerpräsident Seehofer geschrieben haben sollen, in dem sie ihre Absicht äußerten, aufgrund der verschlechterten wirtschaftlichen Situation den Block vorübergehend stillzulegen. Die Betreiber sollen die politischen Rahmenbedingungen als Forderung für die Wiederinbetriebnahme hervorgehoben haben.^[52] Tatsächlich bestätigte E.ON am 7. Dezember die Angaben. Erwin Huber, Vorsitzender des Wirtschaftsausschusses im Landtag, gab zu der Konfliktsituation an, dass die Stadtwerke, die an dem Block beteiligt sind, jährlich bis zu 10 Millionen Euro Verlust mit dem Kraftwerk machen, was langfristig nicht hinnehmbar sei. Der Netzbetreiber Tennet hatte in der Folge einen Weiterbetrieb der Anlage bis März 2013 bei den Betreibern erbeten, woraufhin sie eingingen.^[53] Am 18. April einigten sich die Anlageneigentümer, dass die Anlage als Netzreserve vorgehalten wird, womit die Kosten für das Vorhalten der Leistung von Tennet übernommen werden, die wiederum für die Redispatch-Einsätze die Kosten über die Netzentgelte auf die Verbraucher umlegen können.^[54] Tennet und die Bundesnetzagentur bestätigten, dass die Kosten hierfür an die Verbraucher weitergegeben werden.^[42]

Insgesamt ist die Erzeugung der Anlage von 4758 Volllaststunden im Jahr 2010 und 4702 Volllaststunden im Jahr 2011 auf 2035 Volllaststunden im Jahr 2012 und 680 Volllaststunden im Jahr 2013 gefallen. Die Auslastung von Irsching 5 liegt unterhalb des Durchschnitts für bauähnliche Gaskraftwerke, was daran liegt, dass im Gegensatz zu der Vielzahl der vergleichbaren Anlagen keine Kraft-Wärme-Kopplung realisiert wurde.^[55] Im März 2015 äußerte sich E.ON erneut dazu, dass die Anlage stillgelegt werden soll.^[43] Am 30. März informierte der Betreiber, dass der Block zum 1. April 2016 vom Netz gehen soll.^[44] Die Stilllegung war allerdings zu diesem Zeitpunkt nicht möglich, da durch die anstehende Stilllegung des Kernkraftwerks Grafenrheinfeld alle Kraftwerke südlich des Mains seit Januar 2015 als systemrelevant eingestuft worden waren.^[45] Seit dem 1. Oktober 2020 ist Irsching 5 allerdings wieder zurück am Strommarkt.^[46]

Block 6

Im Juni 2018 schrieben die Netzbetreiber Tennet, Amprion und TransnetBW Aufträge für den Bau von vier als „besonderen netztechnischen Betriebsmittel“ bezeichneten Kraftwerksanlagen mit zusammen 1200 MW Leistung aus, die jeweils eine Leistung von 300 MW aufweisen sollten. Als Standort für die vier Anlagen wurde der Raum Süddeutschland angefordert, woraufhin sich Uniper mit dem Standort Irsching bewarb, und daraufhin auch den Zuschlag für den Bau der Anlage bekam.^[56][57] Wie auch die anderen modernen Blöcke am Standort soll die Anlage mit Erdgas befeuert werden. Hintergrund für den Neubau von Block 6 ist der Atomausstieg, der zu einer Reduzierung gesicherter Leistung in Süddeutschland führt und für Redispatchmaßnahmen (Netzreserve), schnell einsatzbereit sein sollen. Entgegen der anderen Blöcke soll die Finanzierung allerdings staatlich gesichert werden durch volle Umlage der Kosten auf die Netzentgelte.^[58] Der Block wird daher nicht an der Preisbildung auf dem Strommarkt teilnehmen. Nach Ausschreibungsanforderung muss die Anlage ab dem 1. Oktober 2022 betriebsbereit sein.^[56][57]

Im Gegensatz zu Irsching 4 und 5 soll Irsching 6 einen anderen Zweck in der Stromversorgung übernehmen, der andere technische Voraussetzungen erfordert. Während Irsching 4 und 5 dazu dienen, die Systemsicherheit zur Prävention von Netzinstabilitäten zu gewährleisten, soll Irsching 6 den Bedarf im Fehlerfall darüber hinaus decken. Dass die Vorhaltung von Irsching 6 aber nur bis zum Jahr 2030 vorgesehen ist, liegt daran, dass die Anlage als Brücke zwischen dem Atomausstieg 2022 bis zur Vollendung der Hochspannung-Gleichstromtrassen bis 2030 vorgesehen ist. Darüber hinaus will man die Anlage nach 2030 als netzstützende Redundanz weiterhin nutzen.^[59]

Am 16. Juli 2019 fand in Vohburg eine Bürger-Informationsveranstaltung zu dem Projekt seitens Uniper statt, bei der rund 150 Anwohner teilnahmen. Man erwartete zu diesem Zeitpunkt das Einreichen der Genehmigung im September oder Oktober 2019, sodass die Genehmigung im Sommer 2020 für den Block vorhanden ist. Noch 2020 soll der Bau von Irsching 6 beginnen, 2021 die Montage der Großkomponenten in Angriff genommen werden und der Probelauf im Frühjahr 2022 vorgenommen werden.^[60]

Stilllegungswunsch für die Blöcke 4 und 5

Am 26. Februar 2016 reichte der E.ON-Tochterkonzern Uniper, der zum 1. Januar 2016 das konventionelle Kraftwerksgeschäft übernommen hatte, Klage beim Landgericht Bayreuth gegen Tennet ein, mit der die Stilllegung von Irsching 4 und 5 durchgesetzt werden soll. Gleichzeitig reichte Uniper gegen Tennet eine Sammelklage beim Landgericht Düsseldorf ein, da die Vergütung der letzten Jahre für die Reservehaltung der Blöcke zu gering war.^[61]

Aufgrund der fehlenden wirtschaftlichen Marktperspektive für beide Blöcke haben die Eigentümer Ende März 2017 erneut die Stilllegung angezeigt.^[62]

Zum 1. Oktober 2020 soll der Block 5 wieder regulär am Strommarkt teilnehmen, weil die Gaspreise wegen der Corona-Pandemie gesunken waren. Für den Block 4 ist dies in Planung.^[63]

Standortdetails

Ursprünglich war der Standort für den Bau von vier bis fünf 150-MW-Blöcken vorgesehen, sodass er im Gesamtaufbau eine Kapazität von 600 bis 700 MW aufweisen würde.^[6] Block 1 bis 3 hatten mit der direkt an das Gelände angrenzenden Raffinerie in Vohburg eine Rohrverbindung, wodurch man sich den Bau von Öltanks sparen konnte, die bei einer Versorgung durch Schiffe oder die Bahn notwendig geworden wären.^[13]

Um die Energie aus den ab 2006 und 2008 gebauten Blöcken abzuführen, wurde die Hochspannungsleitung von Irsching nach Raitersaich von 220 kV auf 380 kV umgebaut,^[64] sowie wegen der geänderten Lastflüsse durch die neuen Blöcke, begründet durch den jährlich um zirka 5 % steigenden Energiebedarf der Industrieregion Ingolstadt, die Übertragungskapazität der 110-kV-Leistung zwischen Ingolstadt und Etting erweitert, da beim Ausfall einer Leitung ansonsten die verbleibende Redundanz überlastet werden würde. Um eine Überlastung der 220-kV-Leitung von Irsching nach Neufinsing bei Ausfall zu verhindern, wurde zudem diese Hochspannungstrasse auf 380 kV umgestellt, was die Installation von zwei 380-/110-kV-Transformatoren im Unterwerk Irsching erforderte, sowie die Installation eines neuen 380-/21-kV-Maschinentrafos für Block 2, um Leistung aus dem Generator in das Netz mit der neuen Spannungsebene zu speisen.^[65]

Kühlung

Die Kühlung aller Blöcke wird aus der Donau gesichert sowie das Kühlwasser nach Gebrauch wieder in die Donau zurück geleitet. Mit der Inbetriebnahme von Block 3 im Jahr 1974 waren aber 1975 die Kühlwasserkapazitäten am Standort bereits erschöpft. Dies führte dazu, dass das Bayerische Landesamt für Wasserversorgung und Gewässerschutz in seiner Wärmelastrechnung nachwies, dass für Irsching der Bau von Kühltürmen notwendig sei, sofern die Anlage den Volllastbetrieb beibehalten wolle.^[66] Die Lastplanungen der Energieversorger sahen deshalb vor, dass die Grundlast nicht wie zuvor von Öl- und Gaskraftwerken mitgetragen werden sollen, sondern hauptsächlich von Braunkohlekraftwerken und den Kernkraftwerken Bayerns, sodass die Blöcke in Irsching langfristig auf den Betrieb in der Mittellast umgestellt werden sollten.^[67]

Fernwärme

Eine 1975 für die Abwärmeabfuhr aus den ersten drei Blöcken angeführte Alternative war die Auskopplung von Fernwärme, was jedoch nicht weiter erörtert wurde, da das Kraftwerk Ingolstadt bei Großmehring etwaige Lasten effizienter hätte aufnehmen können als Irsching.^[68] Im Jahr 2005 wurde in einer Vorstudie des Bayerischen Landesamts für Umweltschutz die Fernwärmenutzung aus Irsching erneut betrachtet. Insbesondere die industriellen Abnehmer in der Umgebung, darunter ExxonMobil mit 100 MWth Wärmebedarf, Bayernoil Ingolstadt mit 6,41 MWth Bedarf, Bayernoil Vohburg mit 20,8 MWth Bedarf und Bayernoil Neustadt mit 28,1 MWth Bedarf, hätten einen entsprechenden Wärmebedarf bis in den Temperaturbereich von 90 °C. Deshalb wurde vorgeschlagen, eine GuD-Anlage in Irsching für diesen Zweck zu errichten und einen entsprechenden Energieverbund mit Exxon, Bayernoil Vohburg, Audi und den Stadtwerken Ingolstadt zu gründen.^[3] In einer Detailstudie wurde 2008 die Überlegung vertieft betrachtet, nachdem E.ON im Jahr 2006 den Bau von zwei GuD-Anlagen am Standort Irsching angekündigt hatte. Die Studie offenbarte die Machbarkeit der Fern- und Prozessdampfauskupplung aus dem Kraftwerk Irsching für die anliegende Bayernoil Vohburg.^[69] Seit Mitte 2011 ist ein erster Teil des Wärmeverbund Ingolstadt in Betrieb,^[70] jedoch bisher ohne das Kraftwerk Irsching.

Technik Block 1

Der Block erreichte bei einer Feuerungswärmeleistung von 434 MW^[3] eine elektrische Bruttoleistung von 150 MW^[6] und eine Nettoleistung von 142 MW.^[12] Der gasdicht geschweißte Bensonkessel arbeitete mit einem Zwangsumlauf des Speisewassers, das einmal durch den Kessel und anschließend weiter zur Dampfturbine geleitet wurde. Pro Stunde konnte der Kessel 475 Tonnen Dampf erzeugen bei einem Druck von 190 kgf/cm² (187 Bar^[3]) und einer Temperatur von 535 °C. Dieser wurde anschließend zur Turbine des Blocks geleitet, die aus einem Hochdruckteil und drei Niederdruckteilen bestand. Die Bauart ließ es zu, dass die Kondensatoren unterhalb der Niederdruckteile installiert werden konnten. Die Turbinenleitbleche der letzten Stufe hatten eine Länge von 75 cm. Der Generator des Blocks war wasserstoffgekühlt und konnte eine Scheinleistung von 187,5 Megavoltampere erreichen. Die Energie, die dort erzeugt wurde, konnte durch Transformation direkt in das 110-kV-Netz eingespeist werden, während für spätere Blöcke bereits angedacht war, die Freiluftschaltanlage um einen Einspeiseknoten für das 220-kV-Netz zu erweitern. Das Kühlwasser für den Block wurde aus der Donau entnommen und durch Stahl- sowie Betonrohre mit einem Innendurchmesser von 1,8 Meter in den Kondensator geleitet, wo es die Restwärme aufnahm und anschließend wieder in die Donau zurück geleitet wurde.^[6] Der Kessel selbst wurde mit Schweröl befeuert. Die Eingabe in den Kessel erfolgte durch 16 Brenner, die das Schweröl in gesprühter Form verbrannten. Acht Brenner waren je auf einer Seite angebracht gewesen und arbeiteten unabhängig voneinander. Insgesamt konnten die Brenner eine Wärmerate von 2050 kcal/kWh erreichen.^[71] Der Brennstoffbedarf des Blocks lag im später eingebauten Erdgasbetrieb bei 43.200 Nm³/h und im Heizölbetrieb bei 37 Tonnen pro Stunde. Über den Kondensator wurden unter Volllast bei einer Kühlwassertemperatur zwischen 10 und 20 °C 210 MWth abgegeben.^[3]

Die Automatisierung war bei Irsching 1 im Gegensatz zu vorherigen Ölkraftwerken sehr weit fortgeschritten, sodass die Anlage im Betrieb wesentlich ohne Eingriffe des Personals fahren konnte. Während der Inbetriebnahme des Blocks sowie bei geringer Teillast wurde der Dampfüberhitzer an der Turbine trocken gefahren, sodass der Wasserstand konstant gehalten werden konnte. Um den Wärmeverlust niedrig zu halten, wurde in diesem Leistungsbereich zusätzlich ein Wärmetauscher zugeschaltet, der nach dem Durchlaufen der Turbine die Restenergie aufnimmt. Das Wasser wurde anschließend zurück in den Speisewasserbehälter geleitet, in dem es 20 °C unterhalb der Speisewassertemperatur am Kesseleintritt gehalten wurde. Der Einsatz eines solchen Wärmetauschers stellte eine Neuerung dar, die international bisher nicht so angewendet wurde.^[6] Der Kessel ist in einem Behälterrahmen mit einer Höhe von 51,3 Metern untergebracht, der es zulässt, dass sich der Kessel nach allen Seiten ausdehnen kann, wenn er erhitzt wird. Der Rahmen ist durch zwei Doppelbetonzylinder umgeben, die sich über einen 110°-Radius seitlich erstrecken und damit die Nebengebäude bilden, insgesamt mit dem Kesselgerüst den ganzen Block. Innerhalb der beiden nierenförmigen Ausprägungen befinden sich die Aufzüge des Blocks sowie die Treppenhäuser und Hilfsanlagen. Der Schornstein, der eine Höhe von 200 Meter über Geländeniveau hat, steht auf dem Kesselhaus mit einer Höhe von 80 Metern.^[6][72]

Technik Block 2

Die ursprüngliche technische Projektion von 1969 sah vor, dass der Block eine Bruttoleistung von 300 MW bei einer erwarteten Nettoerzeugung von 284 MW erreichen sollte.^[12] Der Block erreichte bei einer Feuerungswärmeleistung von 824 MWth eine elektrische Bruttoleistung von 330 MW und eine Nettoleistung von 312 MW.^[3] Im Gegensatz zu Irsching 1 ist Irsching 2 mit einem Sulzerkessel ausgestattet, der bei einem Frischdampfdruck von 181 Bar und einer Temperatur von 535 °C 950 Tonnen Dampf pro Stunde erzeugen konnte.^[71] Der Brennstoffbedarf des Blocks lag im Erdgasbetrieb bei 82.080 Nm³/h und im Heizölbetrieb bei 68 Tonnen pro Stunde. Über den Kondensator wurden 385 MWth unter Volllast bei einer Kühlwassertemperatur zwischen 10 und 20 °C abgegeben.^[3] Der Netto-Wirkungsgrad des Blocks liegt bei 38 %.^[10] Wie auch bei Block 1 ist das Kesselhaus von Block 2 80 Meter hoch und die Schornsteingesamthöhe beträgt ab Geländehöhe 200 Meter.^[72]

Technik Block 3

Der Block erreichte bei einer Feuerungswärmeleistung von 1034 MWth eine elektrische Bruttoleistung von 440 MW und eine Nettoleistung von 415 MW.^[3] Im Gegensatz zu Irsching 2 ist Irsching 3 wie Irsching 1 wieder mit einem Bensonkessel ausgestattet.^[21] Der Dampfkessel erzeugt 1275 Tonnen Dampf pro Stunde bei einem Frischdampfdruck von 212 Bar und einer Temperatur von 535 °C. Der Brennstoffbedarf des Blocks liegt im Erdgasbetrieb bei 103.000 Nm³/h und im Heizölbetrieb bei 87 Tonnen pro Stunde. Über den Kondensator werden 525 MWth unter Volllast bei einer Kühlwassertemperatur zwischen 10 und 20 °C abgegeben.^[3] Wie auch bei Block 1 und 2 ist das Kesselhaus von Block 3 80 Meter hoch und die Schornsteingesamthöhe ab Geländehöhe beträgt 200 Meter.^[72]

Technik Block 4

Die Feuerungswärmeleistung des Blocks liegt bei 1028 MWth.^[10] Bei diesem Block handelt es sich um einen Prototyp, mit dem Siemens die kommerzielle Marktreife dieses Kraftwerkstyp erproben wollte. Im simplen Kreis ohne Dampfsystem erreicht der spätere Serienblock eine Leistung von 340 MW, im Kombibetrieb mit Dampfkreis bis zu 530 MW. Im Gegensatz zum Serienprodukt hat die Gasturbine SGT5-8000H rund 3000 zusätzliche Messstellen, die Siemens zur Erprobung dieses Prototyps dienten.^[73] Die Turbine selber ist für 200 Startvorgänge mit rund 4500 Betriebsstunden pro Jahr entworfen worden mit dem Fokus auf die Deckung der Mittel- und Spitzenlast.^[74] Der Block kann in der Minute eine Rampe von bis zu 35 MW fahren.^[36] 330 g CO₂ pro kWh gibt der Block in die Umwelt ab.^[75]

Technik Block 5

Die Feuerungswärmeleistung des Blocks liegt bei 1750 MWth.^[10] Der Block hat zwei Siemens SGT5-4000F Gas-Turbinen und eine Dampf-Turbine. Nach Angabe von Siemens liegt der Wirkungsgrad des 847 MW starken Blocks bei 59,5 %. Die Anlage ist für 250 Startvorgänge im Jahr vorgesehen und kann in 30 bis 40 Minuten aus dem Kaltstart die Volllast erreichen, was Siemens insbesondere als Regellast für den Ausgleich schwankender Einspeisung erneuerbarer Energien hervorhebt.^[50]

Technik Block 6

Im Gegensatz zu den Blöcken 4 und 5 soll Irsching 6 schneller starten können durch darauf spezialisierte technische Eigenschaften, die die Blöcke 4 und 5 aufgrund der technischen Grenzen nicht erreichen können.^[59] Innerhalb von 8 Minuten vom vollständigen kalten Stillstand aus soll der Block am Netz sein und binnen 30 Minuten die Volllast erreichen können.^[76][60]

Daten der Kraftwerksblöcke

Das Kraftwerk Irsching besteht aus fünf Blöcken, von denen Block 1 und 2 stillgelegt sind. Block 3 wird aufgrund des ungenügend ausgebauten süddeutschen Netzes seit 2012 als Netzreserve vorgehalten und soll am 31. Dezember 2023 endgültig stillgelegt werden.^[77] Die Blöcke 4 und 5 befinden sich nach der Netzreserve nun seit Oktober 2020 wieder im kommerziellen Leistungsbetrieb. Ein weiterer Block 6 befindet sich in der Bauphase.^[78]

Übersicht der Stromproduktion der Kraftwerksblöcke Irsching 3, 4, 5 in TWh. Datenquelle^[80]

Die Stromproduktion von 0,01 TWh entspricht dabei einer Vollastproduktion von rund 24 Stunden (415 MW netto Irsching 3) bzw. rund 18 h (561 MW netto Irsching 4) bzw. rund 12 Stunden (817 MW netto Irsching 5). Folglich sind alle drei Kraftwerksblöcke in den letzten Jahren nicht signifikant zur Stromproduktion genutzt worden.

Siehe auch

Commons: Kraftwerk Irsching – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Vohburg an der Donau
• Liste von Kraftwerken in Deutschland

Einzelnachweise

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5. ↑ Michael Beer: Bayerns Boom Im Bauernland. Lulu.com, 2008, ISBN 1409205800, S. 8, 36, 65.
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8. ↑ Vereinigung der Technischen Überwachungs-Vereine: TÜ: Sicherheit+ Zuverlässigkeit in Wirtschaft, Betrieb, Verkehr. Band 12. 1971, S. 66.
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60. ↑ ^{a b} Donaukurier: Die Straße wird gebaut, 16. Juli 2019. am 3. August 2019.
61. ↑ Streit um Kraftwerk vor Gericht. In: Frankfurter Allgemeine Zeitung. 26. Februar 2016, abgerufen am 22. Januar 2017. 
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65. ↑ Bericht über die Netzausbauplanung der E.ON Netz GmbH. (PDF) In: E.ON Netz GmbH. 30. Januar 2008, S. 50, 64, archiviert vom Original am 22. Januar 2017; abgerufen am 20. Januar 2017. 
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67. ↑ Urs Dolinski, u. a.: Der Energiemarkt in Bayern bis zum Jahre 1990 unter Berücksichtigung der Entwicklungstendenzen auf dem Weltenergiemarkt und dem Energiemarkt der Bundesrepublik Deutschland. Duncker & Humblot, 1974, ISBN 3428432770, S. 181.
68. ↑ Energie, Band 30. Technischer Verlag Resch, 1978, S. 320.
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78. ↑ Vohburg: Neues Gaskraftwerk in Irsching - Reserve für die Reserve: 300-Megawatt-Anlage entsteht neben Block 5 von Uniper. Abgerufen am 13. Januar 2019. 
79. ↑ https://www.uniper.energy/de/deutschland/kraftwerke-deutschland/irsching/irsching-6
80. ↑ Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Jährliche Stromerzeugung aus Gaskraftwerken in Deutschland. Abgerufen am 17. März 2021.