Dezentrale Stromerzeugung

Dezentralen Stromerzeugung nahe einer Wohnsiedlung

Bei einer dezentralen Stromerzeugung wird elektrische Energie verbrauchernah erzeugt, z. B. innerhalb oder in der Nähe von Wohngebieten und Industrieanlagen mittels Kleinkraftwerken. Die Leistungsfähigkeit der Stromerzeugungsanlagen ist in der Regel nur auf die Deckung des Energiebedarfs der unmittelbar angeschlossenen Stromverbraucher ausgelegt. Überschüssige Energie wird gegebenenfalls in ein Stromnetz eingespeist.

Allgemeines

Das Biomasseheizkraftwerk Baden erzeugt den Strombedarf und Wärmebedarf von 10.000 Haushalten und kann damit die Haushalte von Baden autark versorgen ^[1]

Ein Vorteil der dezentralen Stromerzeugung ist die weitestgehende Vermeidung der Leitungsverluste auf den Übertragungswegen. Dem stehen der Nachteil des tendenziell kleineres Stromerzeugungs-Wirkungsgrades bei Kleinkraftwerken in Relation zu Grosskraftwerken gegenüber, dies trifft jedoch nicht bei der gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme zu, wo der Gesamtwirkungsgrad wesentlich höher ist.

Erneuerbare Energien wie Holz haben eine etwa halb so hohe Energiedichte wie Öl, sind in der Regel räumlich gut verteilt und zumeist im Vergleich zu Erdgas und Öl auf relativ kurzen Transportwegen nutzbar, so dass die Nutzung von Sonne, Wind und Biomasse für die dezentrale Stromerzeugung prädestiniert sind. Biomassekraftwerke werden z.B. am Ort des Primärenergieträgers Biomasse gebaut und vermeiden hohe Transportkosten durch Begrenzung des Einzugsradius. Bei Blockheizkraftwerken kann die Abwärme in Form von Fernwärme genutzt werden.

Kleine Anlagen, wie sie in dezentralen Anordnungen zum Einsatz kommen, führen in der Regel zu höheren spezifischen Investitionssummen. So erreicht die dezentrale Wertschöpfung durch erneuerbare Energien in den deutschen Städten und Gemeinden jährlich annähernd 6,8 Milliarden Euro. ^[2]

Kleine Anlagen haben beispielsweise bei einer Kraft-Wärme-Kopplung geringere elektrische Wirkungsgrade. Der Wirkungsgrad bezeichnet den frei verfügbaren Anteil elektrischer Energie und der gegebenenfalls frei verfügbaren Wärmeenergie im Verhältnis zur eingesetzten Primärenergie. Der andere Teil der eingesetzten Primärenergie geht wegen der erzeugten Entropie unwiederbringlich verloren. Bei Blockheizkraftwerken ist allein durch den hohen Nutzungsgrad die Effizienz deutlich größer, als bei Großanlagen die keine Kraft-Wärmekopplung haben.

Um eine hohe Versorgungssicherheit zu gewährleisten werden dezentrale Kleinst-Kraftwerke, wie z. B. Blockheizkraftwerke, zentral gesteuert. In einem so gebildeten virtuellen Kraftwerk könnten unterschiedliche Stromerzeuger kombiniert werden. Dadurch kann eine hohe Redundanz sowie Ausfall- und Versorgungssicherheit realisiert werden.

Weitere Aspekte

• Inselnetze, d. h. die Zusammenschaltung kleiner, weniger Stromerzeuger und -verbraucher an abgelegenen Orten, die nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind, fallen naturgemäß unter die Definition der dezentralen Stromerzeugung.
• Beispiel aus dem Bereich erneuerbarer Erzeugung: Biomasseheizkraftwerk Mödling

Literatur

• Siegfried Heier: Windkraftanlagen, Systemauslegung, Netzintegration und Regelung. 4. Auflage. B.G. Teubner, Stuttgart 2005, ISBN 3-519-36171-X.

Weblinks

• Alfred Hammerschmidt et al: Dezentrale Biomasse Kraft-Wärme-Kopplungstechnologien
• Distributed Energy Resources Customer Adoption Model (DER-CAM)

Einzelnachweise

1. ↑ Andreas Oberhammer, Systemoptimierung eines Biomasse-Heizkraftwerkes auf den regionalen Energiebedarf einer Kommune - Praxisbeispiel, 2006
2. ↑ Kommunale Wertschöpfung durch Erneuerbare Energien, Dezentraler Ausbau Erneuerbarer Energien bringt Wertschöpfung in Milliardenhöhe für Städte und Gemeinden Institut für ökologische Wirtschaftsforschung, 22. September 2010; Abgerufen: 14. März 2011