Mehr aus dem Kraftwerk holen

Wie bekomme ich die Erzeugung aus einem Kohle- und einem Gas-und-Dampfturbinen-Block, aus einem Biomasse-Kraftwerk und weiterer Komponenten wie Wärmespeicher und Heißwassererzeuger möglichst effizient und kostengünstig unter einen Hut? Die Heizkraftwerk Pforzheim GmbH und die Thüga haben es vorgemacht.

„Mit so vielen Anlagenkomponenten sowie einer immensen Bandbreite an Brennstoffen von Kohle und Gas bis hin zu Altholz und Ersatzbrennstoffen ist das Heizkraftwerk in Pforzheim eines der komplexesten Systeme zur Energieerzeugung in der Thüga-Gruppe“, sagt Alexander Schlotz. Er hat das Projekt „SOPA“ (Projekt zur Einführung eines Tools zur softwarebasierten Planung des Anlageneinsatzes bei der Heizkraftwerk Pforzheim GmbH (HKW) über ein Jahr lang seitens Thüga geleitet.

„Wir hatten zwar eine Software“, sagt Stefan Seele, Leiter Produktion und Prokurist der HKW. „Aber die Veränderungen in der Energiewirtschaft verlangen viel mehr Flexibilität und Schnelligkeit bei der Betriebsführung.“ Der zunehmende Anteil von Strom aus volatilen Quellen wie Wind und Sonne führt immer häufiger zu sehr kurzfristigen, extremen Preisschwankungen. Bis hin zu negativen Preisen bei einem großen Energieüberschuss.

In Echtzeit steuern

Eine neue Software musste also her. Eine, die quasi in Echtzeit alle relevanten externen Informationen – wie Temperatur- oder Preisprognosen – mit internen Randbedingungen des Kraftwerks – wie Bezugsverträgen, möglichen Brennstoffkombinationen, Absatzmärkten und gesetzlichen Vorschriften – abgleicht und mehrmals stündlich Vorschläge zur optimalen Fahrweise des Kraftwerks gibt.

Als aktiver Thüga-Partner suchte HKW Pforzheim gemeinsam mit der damaligen Abteilung Energiewirtschaft/Erzeugung und Beschaffung einen Software-Anbieter aus, in dessen Produkt dann der Kraftwerkspark modelliert und parametriert wurde. Wichtig dabei war, auch Kraftwerks-Mitarbeiter vor Ort in das Projekt mit einzubeziehen, um Akzeptanz zu schaffen und das große anlagenbetriebliche Wissen einfließen zu lassen. „Die Kollegen müssen das System verstehen und bedienen können“, so Seele.

Bald amortisiert

Dabei galt die gesicherte Wärmeversorgung als Voraussetzung. Hier ging es darum, die Kosten durch einen optimalen Brennstoffeinsatz zu senken. Der in Kraft-Wärme-Kopplung erzeugte Strom sowie freie Erzeugungsleistung wird jetzt auf den jeweils geeignetsten Märkten abgesetzt: Regelleistung, Intraday, Day-Ahead. Und die Einsparung? „Nachdem wir die Anlagen nicht parallel zum Vergleich mit und ohne neuer Software fahren können und die Inbetriebnahme des Systems erst Ende 2017 erfolgte, ist es hier für konkrete Aussagen noch zu früh“, so der Pforzheimer Produktionsleiter. Alexander Schlotz von der Thüga ist sich aber sicher: „Die ersten Betriebserfahrungen legen nahe, dass sich die Investition in wenigen Jahren amortisiert hat.“ Nicht zuletzt, weil Thüga beim Einkauf den Preis für die Software deutlich drücken konnte.