Das Projekt "Stand der Technik von Kraftwerken mit Abscheidung von CO2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TuTech Innovation GmbH durchgeführt. A) Problemstellung: Zur Begrenzung von CO2-Emissionen in die Atmosphäre sind neue Kraftwerkstypen zum Einsatz von fossilen (oder biogenen) Brennstoffen in der Entwicklung, bei denen das entstehende Kohlendioxid kontrolliert abgeschieden werden soll. Parallel arbeitet die Industrie an Verfahren, auch konventionelle Dampfkraftwerke oder GuD-Anlagen mit einer CO2-Abscheidung nachzurüsten. Die CO2-Abscheidung ist Voraussetzung für den Transport und die beabsichtigte dauerhafte Ablagerung des CO2 ('CCS': Carbon, Capture and Storage). Die neuen Kraftwerkstypen und Abscheideverfahren sollen bis 2020 kommerziell verfügbar sein. B) Handlungsbedarf (BMU oder UBA): CCS-Kraftwerke unterscheiden sich im Aufbau - hier vor allem auf der Feuerungsseite - und Abgasseite - erheblich von bisherigen Dampfkraftwerken oder GuD-Anlagen; der Stand der Technik zur Begrenzung von Umweltbelastungen aus diesen Anlagen (vor allem Emissionen in die Luft wie z.B. SO2, NOx, Staub, Hg, weitere Schwermetalle, aber auch Abwasser, Abfall, ggf. auch Lärm) ist derzeit kaum bekannt. Hinzu kommt, dass die 13. BImSchV (Großfeuerungs- und Gasturbinen-Verordnung) in ihrer gegenwärtigen Form auf CCS-Kraftwerke kaum anwendbar sein wird. Es ist daher erforderlich, in den kommenden ca. 4 Jahren im Rahmen von voraussichtlich 3 oder 4 aufeinander aufbauenden Vorhaben die fachlichen Grundlagen für die immissionsschutzrechtliche Genehmigung von CCS-Kraftwerken zu schaffen. C) Ziel des Vorhabens ist: Identifikation der relevanten Quellen von Umweltbelastungen von CCS-Kraftwerken, Ersterhebung des Standes der Technik der wesentlichen Komponenten von CCS-Kraftwerken, Entwicklung von Vorschlägen, wie die Überwachung künftiger Anforderungen zur Emissionsbegrenzung den besonderen Bedingungen in CCS-Kraftwerken gerecht werden kann. Die nachfolgenden Vorhaben sollen schwerpunktmäßig die künftigen CCS-Pilot- und Demonstrationsanlagen untersuchen (Konkretisierung des Standes der Technik) und schließlich Vorschläge für materielle Anforderungen an kommerzielle CCS-Kraftwerke und deren Überwachung entwickeln.
Das Projekt "Dynamische Untersuchung von Dampfkraftprozessen mit CO2-Abtrennung zur Bereitstellung von Regelenergie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Energietechnik M-5 durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes DYNCAP werden die Möglichkeiten von Dampfkraftwerken mit CO2-Abtrennung zur Bereitstellung von Regelenergie unter Berücksichtigung des Standes der Technik und der aktuellen Rahmenbedingungen untersucht. Dabei soll das Hauptaugenmerk zunächst auf dem Post-Combustion CO2-Abtrennungsverfahren und dem Oxyfuel-Verfahren liegen, die beide auf dem konventionellen Dampfkraftprozess basieren. Mit Hilfe von geeigneten stationären Simulationstools werden zunächst die Referenzprozesse für den Kraftwerksprozess, die CO2-Rauchgaswäsche und den Oxyfuel Prozess abgebildet. Im Folgenden werden verschiedene stationäre Teillastberechnungen für die Prozesse durchgeführt. Dabei wird zunächst auf die gewonnenen Ergebnisse für den staubgefeuerten Oxyfuel-Prozess aus dem Verbundvorhaben ADECOS sowie aus dem POSEIDON-Projekt zurückgegriffen. Diese stationären Teillastberechnungen bilden die Basis für die nachfolgende dynamische Modellierung der genannten Verfahren. Gleichzeitig wird von den anderen Projektpartnern die Weiterentwicklung der bereits bestehenden Modelica Bibliotheken durchgeführt. In einem weiteren gemeinsamen Schritt werden die verschiedenen modellierten und überprüften Einzelkomponenten zu Teilprozessen zusammengefasst, um festzustellen, inwieweit die Kosten für die Bereitstellung von Regelenergie durch den Einsatz von CO2-Abtrennungsverfahren beeinflusst werden. Durch Mitwirkung an COORETEC werden die Erkenntnisse aus diesem Projekt das F&E-Programm der Bundesregierung stärken. Die beteiligten Partner werden ihr Portfolio erweitern und können in Zukunft Forschungs- und Entwicklungsaufgaben auf diesem Gebiet unterstützen. Weiterhin wird die Erarbeitung von realisierbaren Konzepten zur Bereitstellung von Regelenergie die Akzeptanz von CO2-Abtrennungstechnologien bei der Kohleverstromung stärken. Durch die Verwendbarkeit der Ergebnisse dieses Projektes in anderen COORETEC-Aktivitäten werden die zu erwartenden Ergebnisse den CO2-Minderungsanstrengungen der Bundesregierung zugutekommen, um mit möglichst geringem Zeitverlust den Klimaschutz nach den aktuell dringenden Prioritäten der Politik voranzutreiben.