GuD-Kraftwerk (Gas-und-Dampf-Kraftwerk)

Wie funktioniert ein GuD-Kraftwerk?

Ein GuD-Kraftwerk verbindet zwei Kraftwerkstypen zu einem gemeinsamen Prozess: Eine Gasturbine wird durch die Verbrennung von Erdgas angetrieben und erzeugt direkt Strom, während ihr noch heißes Abgas über einen Abhitzekessel geleitet wird. Dort erzeugt die Restwärme Dampf, der eine nachgeschaltete Dampfturbine antreibt und so zusätzlichen Strom liefert – im reinen Abhitzebetrieb ohne zusätzlichen Brennstoffeinsatz; eine optionale Zusatzfeuerung ist davon zu unterscheiden. Diese doppelte Nutzung der eingesetzten Energie ist der entscheidende Vorteil gegenüber einem klassischen Gaskraftwerk, das die Abwärme der Gasturbine ungenutzt an die Umgebung abgeben würde. Der Name „Kombikraftwerk“ verweist genau auf diese Kombination zweier Turbinentypen in einem einzigen Kraftwerksblock, die technisch aufeinander abgestimmt betrieben werden.

Welchen Wirkungsgrad erreichen moderne GuD-Kraftwerke?

Moderne GuD-Kraftwerke erreichen elektrische Wirkungsgrade von deutlich über 60 Prozent – Rekordanlagen kamen sogar auf mehr als 63 Prozent. Damit liegen sie weit über reinen Gasturbinen- oder Kohlekraftwerken, deren Wirkungsgrade ebenfalls stark von Bauart und Betriebsbedingungen abhängen. Wird die Anlage zusätzlich als Kraft-Wärme-Kopplung betrieben und die Abwärme für Fernwärme oder industrielle Prozesswärme genutzt, steigt der Gesamtnutzungsgrad noch weiter, weil dann auch die thermische Energie sinnvoll verwertet wird statt ungenutzt zu verpuffen. Solche Spitzenwerte werden vor allem durch höhere Turbineneintrittstemperaturen und fortlaufend optimierte Materialien in der Gasturbine erreicht.

Welche Rolle spielen GuD-Kraftwerke für Unternehmen und Hausverwaltungen mit eigener Energieversorgung?

Für Unternehmen und Hausverwaltungen mit hohem und gleichzeitig gut planbarem Wärme- und Strombedarf – etwa in der Industrie oder bei größeren Liegenschaften mit Nahwärmenetz – kann eine GuD-Anlage als Kraft-Wärme-Kopplungslösung wirtschaftlich attraktiv sein, weil sie Strom- und Wärmebedarf gleichzeitig deckt und dabei gefördert werden kann. Auch außerhalb des eigenen Anlagenbetriebs prägen GuD-Kraftwerke indirekt die Kosten: Als schnell regelbare Kraftwerke gleichen sie im Stromnetz Erzeugungslücken bei Wind- und Solarstrom aus und beeinflussen damit maßgeblich die Preisbildung an Day-Ahead- und Terminmärkten, an denen auch Unternehmen ihre Energie beschaffen. In der Praxis werden GuD-Blöcke dieser Größenordnung meist von großen Energieversorgern oder Stadtwerken betrieben; für einzelne mittelständische Unternehmen kommt eher eine deutlich kleinere, motorbetriebene KWK-Anlage mit ähnlichem Grundprinzip infrage.

Welche Zukunft haben GuD-Kraftwerke in der Energiewende?

GuD-Kraftwerke gelten aktuell als wichtige Brückentechnologie, weil sie im Vergleich zu Kohlekraftwerken deutlich weniger CO2 je erzeugter Kilowattstunde ausstoßen und gleichzeitig die nötige Flexibilität bieten, um schwankende Erneuerbaren-Einspeisung auszugleichen. Mittelfristig wird diskutiert, den Erdgaseinsatz schrittweise durch Wasserstoffbeimischung oder vollständig wasserstofffähige Anlagen zu ersetzen, um die Technologie langfristig in ein klimaneutrales Energiesystem zu überführen. Bis dahin bleiben GuD-Kraftwerke ein zentraler Baustein der gesicherten Leistung im deutschen Kraftwerkspark. Für den bundesweiten Kraftwerkspark bedeutet das: Auch wenn Wind- und Solarstrom mengenmäßig dominieren, sichern GuD-Kraftwerke als steuerbare Erzeugung genau die Zeiträume ab, in denen Wetterlagen mit wenig Wind und Sonne zusammenfallen – ein möglicher Beitrag zur Versorgungssicherheit; eine bestimmte Terminpreisentwicklung wird dadurch nicht garantiert.