Energie für Milliarden – Kohlekraftwerke in China
Olympische Aufgabe
Die Energieversorgung gilt als Achillesferse des chinesischen Aufschwungs. Dank neuer Kraftwerkstechnologie von Siemens wird die Stromerzeugung jedoch zunehmend effizienter, umweltfreundlicher und nachhaltiger.
Chinas modernstes Kohlekraftwerk: Yuhuan erreicht einen Rekord-Wirkungsgrad von 45 %. Möglich machen das extrem hitzebeständige Dampfturbinen von Siemens (unten)
2008 ist für China das Jahr des "Höher, Schneller, Weiter". Quer durch alle Provinzen strahlt das olympische Motto von den Plakatwänden. In den Augen der Chinesen steht es nicht nur für das große Sportfest, sondern für ihr Land im Allgemeinen als nationale Leistungsschau. Nachdem die Volksrepublik seit 1990 ihr Bruttoinlandsprodukt nominal bereits um das 13-fache steigern konnte, will sie der Welt nun beweisen, dass die Grenzen ihres Wachstums noch lange nicht erreicht sind.
Dabei heißen die Zauberwörter der Modernisierung weniger höher, schneller, weiter, sondern eher effizienter, umweltfreundlicher, nachhaltiger – eine Erkenntnis, über die in der Pekinger Führung längst Konsens herrscht. Dass China in dieser Disziplin ebenso glänzen will wie im Springen, Laufen und Werfen, kann man in der südlich an Shanghai grenzenden Provinz Zhejiang besichtigen: Dort steht Chinas modernste Stromfabrik, das Kohlekraftwerk Yuhuan. Vier Blöcke mit einer Leistung von je 1000 MW hat die Anlage, wobei die neuesten Blöcke, 3 und 4, erst im vergangenen November in Betrieb genommen wurden. Das Kraftwerk erreicht einen Wirkungsgrad von 45 %. Das ist goldmedaillenverdächtig – sogar im internationalen Wettbewerb. In China liegt der durchschnittliche Wirkungsgrad nur bei 30 %, ähnlich wie in den USA, und selbst im fortschrittlichen Europa sind es nur 38 %.
Die Spitzenleistung des Kraftwerks Yuhuan, das von der Huaneng Power International Inc. betrieben wird, ist weder gedopt noch geschummelt. Ermöglicht wird sie durch sogenannte ultra-superkritische Dampfturbinenkraftwerke von Siemens (Hocheffiziente Kohlekraftwerke). Der Dampf erreicht dabei Temperaturen von 600 °C und einen Druck von 262,5 bar in der Frischdampfleitung (zum Vergleich: Der Druck in einem Autoreifen beträgt etwa 3,3 bar). Auch die Generatoren stammen aus dem Hause Siemens. "Ich habe in den vergangenen 25 Jahren viele Kraftwerke gesehen, aber die Spitzenleistung in Yuhuan bezüglich Design und Betrieb ist schon beeindruckend", sagt Lothar Balling, Siemens-Geschäftszweigleiter für Dampfturbinenkraftwerke. Die Betreiber sehen das ebenso. "Wir wissen seit langem, dass Siemens fortschrittliche Technologie und Anlagen von hoher Qualität herstellt", sagt Fan Xiaxia, Vizepräsident von Huaneng Power International Inc. "Diesen technologischen Fortschritt braucht Huaneng für seine Entwicklung."
Dabei ist man bei Huaneng keineswegs darauf erpicht, den Rekord lange zu halten. Vielmehr soll das Kraftwerk zum Vorbild für die weitere Entwicklung des chinesischen Energiesektors werden. Denn effizienter, umweltfreundlicher und nachhaltiger zu werden, ist für Chinas Stromversorger nicht Kür, sondern Pflichtprogramm. "Die chinesische Regierung hat deutlich gemacht, dass Chinas Wirtschaftswachstum nicht auf Kosten der Umwelt gehen darf", sagt Hu Shihai, Assistenzgeschäftsführer der China Huaneng Group. "Im 11. Fünfjahresplan hat sie deshalb sehr strenge Vorgaben zur Verminderung von Umweltverschmutzung und zur Verbesserung der Energieeffizienz gemacht."
Gewaltiger Energiehunger. Schließlich muss China gewaltige Herausforderungen bewältigen, um weiter auf Wachstumskurs zu bleiben. Nach offiziellen Statistiken ist der Energiebedarf seit Beginn der Reform-Ära Anfang der 80er-Jahre um durchschnittlich 5,6 % im Jahr gestiegen, in den vergangenen Jahren sogar um 20 %. Lag Chinas installierte Kraftwerkskapazität 2003 noch bei 400 GW, so sind es heute bereits 720 GW und 2011 voraussichtlich über 1000 GW. Allein 2006 gingen in China 174 Kohlekraftwerke der sogenannten 500-MW-Klasse ans Netz, also im Schnitt eines in zwei Tagen. Getrieben wird das Wachstum nicht nur von der Industrie, sondern auch vom Privatkonsum: In den meisten chinesischen Haushalten finden sich Kühlschränke und Fernseher, und in vielen kommen inzwischen Waschmaschinen und Klimaanlagen dazu.
Dabei ist der Pro-Kopf-Verbrauch im internationalen Vergleich noch niedrig. Nach einer Studie der Internationalen Energieagentur (IEA) lag der Pro-Kopf-Stromverbrauch in China im Jahr 2005 bei etwa 1 780 kWh, während er in Deutschland 7 100 kWh und in den USA 13 640 kWh betrug. Setzt man die Zahlen allerdings ins Verhältnis zur Wirtschaftskraft, ist China alles andere als sparsam: Für jede Einheit Bruttoinlandsprodukt braucht die Volksrepublik 3,5-mal mehr Energie als der internationale Durchschnitt.
73 % dieses Stroms wird aus Kohle erzeugt, dem einzigen Rohstoff, den China in großer Fülle im eigenen Land abbauen kann und nicht teuer importieren muss. 2007 wurden in Chinas Kraftwerken etwa 1,5 Mrd. t Kohle verbrannt. Eine Verbesserung des Wirkungsgrads hat erheblichen Einfluss auf die benötigten Ressourcen sowie auf die Kosten und die Treibhausgas-Emissionen. Erhöht sich der Wirkungsgrad um einen Prozentpunkt, so fallen die Brennstoffkosten um 2,5 %. Bei einem mittleren Kraftwerk mit 700 MW Leistung und 7 000 Betriebsstunden pro Jahr lassen sich damit jährlich 100 000 t Kohlendioxid einsparen.
"Effiziente und umweltfreundliche Kraftwerkstechnik bietet nach wie vor ein erhebliches Potenzial zur CO2-Einsparung“, erklärt Balling. "Dies weltweit umzusetzen, ist unser Ziel." Das deckt sich mit den politischen Zielen der Volksrepublik, die 2007 vermutlich die USA als größten Produzenten von Treibhausgas-Emissionen überholte und sich der damit verbundenen Verantwortung voll bewusst ist. Schon bei den ersten Verhandlungen für das Kyoto-Nachfolgeprotokoll machte China deutlich, dass es die drohende Klimakatastrophe ernst nimmt.
Rekorde mit Kohle. Im vergangenen Juni veröffentlichte Peking einen eigenen Plan zur Reduktion von Treibhausgasen. Die Energieeffizienz soll demnach bis 2010 um 20 % verbessert werden, gemessen am Niveau von 2005. Durch den Bau von energieeffizienteren Kohlekraftwerken will das Land im gleichen Zeitraum Emissionen von 200 Mio. t Kohlendioxid einsparen. "Wenn man die jüngsten Kraftwerksprojekte ansieht, ist China ganz und gar kein Entwicklungsland mehr", sagt Lutz Kahlbau, Präsident des Kraftwerkgeschäfts von Siemens in China. "Ganz im Gegenteil: Mit ihren hohen Wirkungsgraden und vergleichsweise geringem CO2-Ausstoß gehören sie zu den besten, die es derzeit auf der Welt gibt."
Yuhuan ist dafür das Modell. "Das Kraftwerk ist das energieeffizienteste und umweltfreundlichste Kohlekraftwerk, das es derzeit in China gibt", erklärt Assistenzgeschäftsführer Hu Shihai. "Wenn wir die gleiche Technologie auch bei künftigen Projekten einsetzen, wird das einen gewaltigen Einfluss auf die Verbesserung von Energieeffizienz und Umweltschutz in Chinas Stromerzeugung haben." Doch für künftige Kraftwerke hat Siemens schon neue Rekorde in der Pipeline. "Die kommende Generation treibt die Dampfzustände weiter auf 700 °C und über 300 bar“, erklärt Balling. "Beim Wirkungsgrad soll sie die magische 50-%-Hürde knacken und dadurch signifikant weniger CO2 ausstoßen als die heutigen Anlagen." Damit es auch in China noch höher, schneller und weiter geht.
Bernhard Bartsch