Auswirkungen von Kraftwerken auf die Luftqualität

Kalorische Kraftwerke verbrennen Brennstoffe und produzieren damit heißen Wasserdampf, der Turbinen zur Stromgewinnung antreibt. Üblicherweise können nur etwa 40 Prozent des Energiegehalts der eingesetzten Brennstoffe in Strom umgewandelt werde. Ein großer Teil geht als Abwärme verloren. Durch die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) steigt der Wirkungsgrad eines kalorischen Kraftwerkes auf bis zu 86 Prozent - also auf mehr als das Doppelte - an, weil die Energie des Brennstoffes dann nicht nur für die Stromerzeugung, sondern auch für die Erzeugung von Fernwärme verwendet wird. Die modernsten Kraftwerke sind Kraftwerke mit kombinierten Gas- und Dampfturbinen (GuD-Kraftwerke).

Wie funktioniert ein modernes Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerk?

Ein GuD-Kraftwerk wird mit Erdgas betrieben. Der Hauptanteil der Strommenge entsteht durch eine Gasturbine. Die Abgase aus der Gasturbine sind so heiß, dass mit ihnen Dampf erzeugt werden kann, der wiederum eine zweite Turbine (Dampfturbine) antreibt und zusätzlich Strom erzeugt. Aus der Dampfturbine wird auch Fernwärme entnommen. Das senkt zwar die elektrische Leistung, erhöht aber die Brennstoffausnutzung auf das Doppelte eines älteren kalorischen Kraftwerks.

In kalorischen Kraftwerken entstehen meist viele Luftschadstoffe, deren Zusammensetzung und Menge von den verwendeten Brennstoffen und der Verbrennungsart abhängig ist. Bei allen Brennstoffen entstehen Stickstoffoxide, bei Heizöl entstehen zusätzlich auch Schwefeldioxid und Feinstaub. Bei Biomasse entsteht vor allem Feinstaub, bei Hausmüll viele Arten von Schadstoffen. Bei Gas ist nur Stickstoffoxid zu berücksichtigen. Wegen dieser Luftschadstoffe müssen bei allen kalorischen Kraftwerken die Rauchgase gereinigt werden.

Alle fossilen Energieträger (Erdgas, Heizöl) führen zu einem hohen Ausstoß an Kohlendioxid. Bei Hausmüll ist dagegen Kohlendioxid wenig und bei Biomasse überhaupt nicht relevant. Hausmüll besteht zu einem großen Teil aus Biomasse (Nahrungsmittel, Papier) und Biomasse ist Kohlendioxid-neutral. Pflanzen und Bäume binden beim Wachsen dieselbe Menge an Kohlendioxid, die bei der Verbrennung freigesetzt wird.

In Wien gibt es vier große kalorische Kraftwerke, wovon drei überwiegend mit Erdgas und eines ausschließlich mit Brennholz betrieben werden. Strom wird auch als "Nebenprodukt" bei der Produktion von Fernwärme in drei der vier Müllverbrennungsanlagen erzeugt.