Das Chemnitzer Heizkraftwerk Nord (HKW) am Dammweg ist unsere „Energiefabrik“.
Hier wird nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung Strom und Fernwärme für unsere Stadt erzeugt. Drei Kraftwerksblöcke können dafür betrieben werden, zwei auf Basis von einheimischer Rohbraunkohle, natürlich mit emissionsarmer Verbrennung, modernster Entstaubung und Entschwefelung des Rauchgases. Ein Block funktioniert mit Erdgas oder alternativ Heizöl. Diese Vielfältigkeit an verwendbaren Brennstoffen in einem HKW nennt man "Energiemix". Die Technik der Kraft-Wärme-Kopplung ist eine optimierte Lösung zur Ausnutzung von Brennstoffen durch gleichzeitige Erzeugung von Wärme und Strom.
Herzstück des Heizkraftwerkes ist die Kraftwerkswarte. Von hier aus werden alle Anlagen, Netze und Betriebsabläufe gesteuert und überwacht. Dies geschieht an 24 Stunden täglich, an 365 Tagen im Jahr.
Auf den folgenden Seiten geben wir Ihnen spannende und eindrucksvolle Einblicke in die Energiezentrale einer sächsischen Großstadt.
Ein großer Kreislauf
Chemische Wasseraufbereitung
Ein Heizkraftwerk braucht Wasser in verschiedenen Qualitätsstufen - zum Kühlen, zur Reinigung und als Transportmittel für Wärmeenergie.
Wasser beziehen wir aus den Flüssen Chemnitz und Zschopau und bereiten es für die zahlreichen Prozesse mechanisch und chemisch auf. Das so entstandene Deionat - ein fast reines Wasser für den Wasser-Dampf-Kreislauf des Kraftwerkes - findet in unterschiedlichen Prozessen Anwendung:
- Dampfgewinnung bei der Stromerzeugung
- Aufheizen des Fernheizwassers in den Heizkondensatoren
- Rückkühlung von nicht benötigtem Heizwasser
- Reinigung des Rauchgases und der dafür notwendigen Anlagen
- Spülwasser für Filteranlagen
- Gerätekühlung
Durch die Aufbereitung des Wassers wird verhindert, dass sich Inhaltsstoffe wie Kesselstein oder Kieselsäure auf den Wärmeübertragerflächen und den Turbinenschaufeln absetzen.
Coole Kolosse
Die drei Kühltürme des HKW sorgen dafür, dass Wasser im ständigen Kreislauf verwendet werden kann. Ist es z.B. durch die Kühlung drehender Teile warm geworden, kühlt es im Kühlturm um 10 bis 15 Grad Celsius ab und wird dem Prozess neu zugeführt.
Im Inneren der Kühltürme sorgen gitternetzartig angeordnete Rohrbündel und Sprühdüsen für eine großflächige Verteilung des zu kühlenden Wassers. Die Form der Kühltürme sorgt dafür, dass genügend Luft das verrieselte Wasser umströmt und es dabei abkühlt. Ein Tropfenabscheider verhindert, dass das Wasser aus dem Turm entweicht. Die Kühltürme haben einen Durchmesser von bis zu 36 Metern und ragen 50 Meter und mehr in die Höhe.
Saubere Luft: Elektrofilter und Rauchgas-Entschwefelungsanlage
Bei der Verbrennung von Kohle entstehen Rauchgas und Asche. Das mit Ascheteilchen beladene Rauchgas leiten wir daher durch Elektrofilter. Beim Strömen durch ein elektrisches Feld werden die Staubteilchen abgesondert, gesammelt und fachgerecht entsorgt. Die Filterasche wird unter anderem als Zusatzstoff bei der Bodenverfestigung im Straßenbau und bei der Verfüllung von ehemaligen Bergbauschächten verwendet.
Bevor das Rauchgas über den Schornstein in die Luft gelangt, reinigen wir es mit Hilfe der modernsten technischen Möglichkeiten. Der weiße, sichtbare Rauch am Schornsteinkopf ist daher nahezu schadstofffrei. Das Rauchgas strömt in einem letzten Schritt durch die Entschwefelungsanlage. Es wird mit einer Kalksteinsuspension besprüht und kühlt sich auf 65 Grad Celsius ab. Die Suspension nimmt das giftige Schwefeldioxid auf und wird mit Luft oxidiert. Es entsteht Gips.
Höchster Chemnitzer
Er ist weithin sichtbar: der Schornstein des Heizkraftwerkes. Mit seinen 300 Metern überragt er alles in Chemnitz, denn die Stadt liegt in einem Talkessel, die Rauchgase müssen daher höher abtransportiert werden. Dank der Rauchgasreinigungsstufen ist der kondensierte Wasserdampf nahezu schadstofffrei. Je nach Lufttemperatur und Sonneneinstrahlung leuchtet der Dampf mal weiß, mal grau, mal golden.
Die Außenröhre des Schornsteins besteht aus Stahlbeton, die Innenröhre aus Keramiksteinen, dazwischen fährt ein Wartungsaufzug. Alle 50 Meter ist der Schornstein durch sichtbare Betonringe segmentiert; Plattformen, von denen aus Wartungsarbeiten möglich sind, z.B. an den oberen Signalfeuern. Die Befahrung des Schornsteines ist nur dem Wartungspersonal erlaubt; er ist kein Aussichtsturm.
Unter Spannung
Elektroabführung
Vom Heizkraftwerk bis in die Steckdose hat der Strom noch einen weiten Weg vor sich. Transformatoren, Umspannwerke, Verteilnetze - eine ganz eigene Infrastruktur.
Der Blocktransformator (in Chemnitz haben wir drei; je Kraftwerksblock einen) führt die vom Generator erzeugte elektrische Energie dem Netz und der Eigenbedarfsversorgung des Blockes zu. Er wandelt also die Generatorspannung (10 Kilovolt) in die Spannung des Verteilnetzes (110 Kilovolt) um. Ein Umspannwerk nimmt den im HKW erzeugten Strom auf.
Innerhalb unserer Stadt sorgen 10 Umspannwerke für die richtige Spannung. Die technische Infrastruktur besteht außerdem aus 110 kV-Leitungen (Hochspannung), 30/10 kV-Leitungen (Mittelspannung) und unzähligen Kilometern 0,4 kV-Niederspannungsnetz (kV = Kilovolt). Transformatorenstationen sind die "Knoten" im Mittelspannungsnetz; in Chemnitz gibt es rund 900. Von dort erfolgt die Stromverteilung zum Kunden.
Gesetzlicher Rahmen - Trennung von Versorgung und Netzbetrieb
Die Stadtwerke Chemnitz sind Eigentümer eines modernen elektrischen Verteilnetzes einschließlich der zugehörigen Umspannstufen im Versorgungsgebiet Chemnitz. Die Gesamtlänge des Leitungsnetzes (Hoch-, Mittel- und Niederspannung) beträgt mehr als 2.800 Kilometer.
Infolge des Energiewirtschaftsgesetzes von 2005 (EnWG) sind Energieversorger mit mehr als 100.000 Kunden verpflichtet, Netzbetrieb und Versorgung voneinander zu trennen. Daher haben wir unser Netz an die Netzgesellschaft mbH Chemnitz, eine 100-prozentige Tochter der Stadtwerke Chemnitz AG, verpachtet. Als Betreiber der Chemnitzer Stromversorgungsanlagen übernimmt sie das technische und kaufmännische Netzmanagement.
Die Netzgesellschaft mbH Chemnitz hat als Betreiber des Stromversorgungsnetzes der Allgemeinen Versorgung in Chemnitz gemäß § 36 Abs. 2 EnWG die Feststellung des Grundversorgers vorgenommen: Als Grundversorger wurde das Energieversorgungsunternehmen Stadtwerke Chemnitz AG festgestellt.