-Emissionen Ressourcen und Umwelt. nerator direkt 281 Megawatt Strom erzeugen. Kopplung, erklärt Uwe Gottmann, Produktionsleiter

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1 Energieeffizienz Heiko macht s warm Effizienz auf Weltniveau: Mit einem Wirkungsgrad bis zu 87 Prozent schont das Gas- und Dampfturbinen-Heizkraftwerk Niehl II durch niedrige CO 2 -Emissionen Ressourcen und Umwelt. Das Heizkraftwerk Niehl II perfektioniert als Gas- und Dampfturbinenanlage das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und gewinnt mit dieser Technik sowohl Strom als auch Wärme dem Klima und den Bürgern zuliebe. Das Allerheiligste thront hinter verschlossenen Türen eines Extraraums in der riesigen Haupthalle: Dick eingepackt in silberne Isolierkissen gegen Wärmeverlust, produziert die Gasturbine bis zu Grad Celsius heiße Verbrennungsgase, die in einem Ge- nerator direkt 281 Megawatt Strom erzeugen. Keine Wärme soll verloren gehen, und die Vorgängeranlage ablöste, gehörte vor sechs Jahren seinen Betrieb aufnahm das ist das Grundprinzip der Kraft-Wärme- es zu den weltweit modernsten Kraftwerken. Kopplung, erklärt Uwe Gottmann, Produktionsleiter des Heizkraftwerks Niehl II der der Gasturbine. Sie gelangen in einen Kes- Rund 580 Grad heiß sind die Abgase aus RheinEnergie. Andere moderne Anlagen zur sel, wo sie in mehr als Rohren Wasser Stromerzeugung wandeln die eingesetzte verdampfen. Der Dampf treibt die Turbine Energie nur zu 38 Prozent um und stoßen an. Anschließend wird die Hitze erneut den Rest als Abwärme aus. Niehl II hingegen nutzt die Wärme für das Kölner Fern- andere als Wärme im Fernwärmenetz. genutzt: ein Teil zur Stromerzeugung, der wärmenetz. So erreicht die Anlage einen Wirkungsgrad bis zu 87 Prozent. Als Niehl II Fortsetzung auf Seite 2

2 Es ist toll, dass bei der KWK die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme sinnvoll genutzt wird. Armin Ehret, Kraftwerksleiter im Heizkraftwerk Niehl II der RheinEnergie Anspruchsvolle Arbeit in Niehl II: Die Ausbildung zum Kraftwerksmeister dauert insgesamt rund sieben Jahre. Man braucht viel Erfahrung, um die komplexe Anlage mit den hochmodernen Komponenten steuern zu können. Fortsetzung von Seite 1 Das Rauschen des Wassers löst hier das Brummen der Motoren ab. Jetzt ist Heiko dran, sagt Gottmann und meint damit den Heizkondensatwärmetauscher. Sein Wasserdampf erwärmt indirekt das Wasser, das mit rund 130 Grad durch die Fernwärmerohre fließt. Den Weg von den ursprünglich Grad der Gasturbine zu den rund 130 Grad im Fernwärmerohr nutzen wir optimal aus, sagt Gottmann. Das kommt auch der Umwelt zugute: Mit dem Einsatz der hocheffizienten Gas- und Dampfturbinenanlage sinken die CO 2 -Emissionen um rund 30 Prozent gegenüber der Vorgängeranlage. Das entspricht mehr als Tonnen pro Jahr. Im Vergleich zu ungekoppelter, deutscher Strom- und Wärmeerzeugung sind es sogar etwa 50 Prozent, also über Tonnen CO 2 im Jahr. Niehl II steht nicht nur für Effizienz und Umweltfreundlichkeit. Wir können jede europäische Gassorte verwenden, sogar Heizöl, und bei laufendem Betrieb umschalten. Das macht uns flexibler und unabhängiger als viele andere Kraftwerke und garantiert die Versorgungssicherheit, so Kraftwerksleiter Armin Ehret. Die Sicherheit fest im Blick halten auch die Mitarbeiter in der Leitstelle. Wie im Raumschiff blinken hier die Lämpchen von Heiko und Co. Von den 65 Mitarbeitern sichern 30 die Versorgung rund um die Uhr und im Fünf-Schicht-Betrieb. Im Kraftwerk ist es zwar manchmal heiß, aber immer extrem spannend, sagt Gottmann über die herausfordernde Mensch-Technik-Kopplung. Heizkraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung 100 % Energieträger Herkömmliches Kraftwerk zur Stromerzeugung 100 % Energieträger 13 % Verlust Heizkraftwerk 62 % Verlust Stromkraftwerk 50 % Strom 37 % Wärme 38 % Strom Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung ist seit Jahrzehnten bewährt. Aus den 100 Prozent der eingesetzten Energie werden 37 Prozent Wärme und 50 Prozent Strom erzeugt. Die Wärme wird zur Heizung und zur Warmwasserbereitung genutzt. Der Verlust der eingesetzten Energie beträgt nur 13 Prozent, die Ausbeute, auch Wirkungsgrad genannt, 87 Prozent. Der CO 2 -Ausstoß geht gegenüber anderen modernen Kraftwerken um ein Drittel zurück. Sie erzeugen nur Strom die Wärme geht komplett verloren. Der Verlust beläuft sich auf 62 Prozent der eingesetzten Energie.

3 1893 Zum ersten Mal in Deutschland erzeugt ein Kraftwerk in Hamburg Strom und Wärme nach dem Prinzip der Kraft- Wärme-Kopplung Bei Modernisierungsarbeiten im Kraftwerk Köln-Südstadt werden vorsorglich die technischen Voraussetzungen für die spätere Fernwärmeversorgung geschaffen. ( ) 1961 Der Rat der Stadt Köln beschließt, die Neue Stadt im Kölner Norden mit Fernwärme zu versorgen Das Heizkraftwerk Merkenich erzeugt erstmals durch KWK Wärme. Damit ist der Grundstein für die Fernwärme-Versorgung für private Haushalte und Gewerbe gelegt Mit dem Betrieb des modernisierten Heizkraftwerks Südstadt startet die Versorgung über das zweite Kölner Fernwärmenetz: das Innenstadtnetz. Das Rückgrat der Energiewende Schon gewusst? Der RheinEnergie-Vorstandsvorsitzende spricht über die Chancen von KWK. Herr Dr. Steinkamp, Kraft-Wärme-Kopplung spielt in der Diskussion um die Energiewende eine immer größere Rolle. Warum ist sie so wichtig? Effizienz und Klimaschutz bilden zwei zentrale Säulen einer nachhaltigen Energieversorgung. Mit der Kraft-Wärme-Kopplung verfügen wir über eine hocheffiziente und gleichzeitig klimaschonende Technik, um Strom und Heizwärme zu erzeugen. KWK nutzt sowohl fossile Quellen als auch Bio- Energie am effizientesten und gehört damit unerlässlich zu jeder Energiestrategie. Welche Funktion hat KWK in der Zukunft? Moderne Kraftwerke mit gasbasierter KWK- Erzeugung sind sehr flexibel, denn sie lassen sich schnell parallel zur Nachfrage hochund wieder herunterfahren. Sie könnten also Schwankungen aus erneuerbarer Energie ausgleichen, die in Zukunft immer häufiger auftreten werden. Moderne KWK-Anlagen wie in diesem Fall Blockheizkraftwerke können zudem mit minimalem Aufwand auf die Nutzung von Energieträgern wie Biomethan umgestellt werden. KWK bildet daher das Rückgrat beim Umstieg auf erneuerbare Energie. Was bedeutet KWK für kommunale Energieversorger wie die RheinEnergie? Mit unserem Klimaschutzprogramm Energie & Klima 2020 wollen wir dauerhaft pro Jahr bis zu Tonnen CO 2 zusätzlich einsparen. Dabei spielen KWK und der Ausbau der Fernwärme eine be deutende Rolle. Wir setzen schon seit Jahr zehn ten darauf. Mit dem Gas- und Dampftur bi nen- Kraftwerk Niehl 3 planen wir ein modernes KWK-Kraftwerk, das Ka pa zitäten aus der Kernkraft flexibel und CO 2 -arm ersetzen kann. Mit dem Neubau können wir einen essentiellen Beitrag zur Energiewende der Bundesregierung und zur Netzstabilität leisten. Wieso gibt es in Köln keinen Abnahmezwang für Fernwärme, wie es Großstädte wie München vormachen? Es ist nicht unsere Art, Kunden zu irgendetwas zu zwingen. Wir setzen auf gute Angebote und moderne Technik. Wir bauen unsere Fernwärmenetze in Köln gezielt aus und wollen pro Jahr zehn Megawatt Anschlussleistung dazu gewinnen. Unsere Kunden überzeugen wir lieber mit guten Argumenten und attraktiven Energiepreisen. Mehr unter: Argumente statt Zwang: Dr. Steinkamp will Kunden für Fernwärme gewinnen statt verpflichten. Das Fernwärmewasser von Köln verlässt das Heizkraftwerk mit einer Temperatur von bis zu 130 Grad und kommt halb so warm wieder zurück. braucht vom Kraftwerk zu den Hausanschlüssen und wieder zurück drei bis vier Stunden. legt bis zu 14,5 Kilometer zur am weitesten entfernten Abnahmestelle zurück. Die Fernwärmerohre werden von bis zu 10 cm dicken Isolierungen geschützt. ergeben hintereinander gelegt eine Länge von rund 600 Kilometern. liegen mindestens 80 cm tief. Die RheinEnergie könnte bis zu Haushalte thermisch mit Fernwärme versorgen. will jährlich zu den bestehenden weitere Einfamilienhäuser oder Haushalte ans Fernwärmenetz anschließen. Fernwärme spart gegenüber einer Wohnung mit Ölheizung etwa Kilogramm CO 2 im Jahr ein. rund 150 Euro im Jahr gegenüber einer Ölheizung durch den Verzicht auf Kessel- und Tankreinigung, Schornsteinfegergebühren, Versicherung. Platz im Keller, denn der Wärmetauscher für die Fernwärme ist nur so groß wie eine Kiste Kölsch.

4 Das Heizwerk Merheim liefert Wärme ans Netz Nummer drei: das Ostnetz Das Heizkraftwerk Niehl I nimmt den Betrieb auf und wird 2005 durch die Gas- und Dampfturbinenanlage Niehl II abgelöst. Unter dem Rhein wird der Fernwärmetunnel zwischen dem rechts- und linksrheinischen Fernwärmenetz fertiggestellt Bei Dormagen wird Ende des Jahres die Biogasanlage zur Strom- und Wärmeproduktion fertiggestellt Das Großklärwerk Stammheim liefert Strom und Wärme für den Eigenbedarf und zusätzlich Wärme für Wohnungen und 100 Einfamilienhäuser. Eroberung von unten Fernwärme hat in Köln Tradition. Das Netz wächst stetig weiter und versorgt immer mehr Haushalte und Gewerbebetriebe sauber und sicher mit Wärme. Alles Gute kommt von oben für Deutz gilt das nicht immer: Unterhalb des Rheins verläuft der 461 Meter lange Fernwärmetunnel, mit dem der RheinEnergie 1985 ein umweltfreundlicher Anschluss des Rechtsrheinischen an das Fernwärmenetz der Innenstadt gelang. Mittlerweile stellt die RheinEnergie in Köln die komfortable, Kosten sparende und sichere Heizwärme mit einer Ge samtleistung die Wärme ans Heizsystem ab und das ausgekühlte Wasser fließt zurück. Drei große Stadtgebiete verfügen inzwischen über Fernwärme: das Innenstadtnetz inklusive Deutz, die nörd lichen Stadtteile sowie rechtsrheinische Teile von Merheim und Holweide. Pro Jahr will die RheinEnergie zusätzlich zehn Mega watt Anschlussleistung hinzugewinnen. Das entspricht der Wärmeversorgung von Haushalten. Zurzeit erschließt die Rhein Energie Teile von Sülz, Zollstock und Bayenthal. Der Ausbau nach Ehrenfeld und Lindenthal ist schon in der Planung. Alle fünf Jahre wird das Netz aus der Luft kontrolliert. Im Auftrag der RheinEnergie spüren fliegende Detektive per Kleinflugzeug mit der Wärmebildkamera mögliche Schwachstel len in der Trasse auf. Die Bilder zeigen aku te Auffälligkeiten wie Schäden, die dann di rekt besei tigt werden. Auch mittel- und lang fristige Auf fälligkeiten vergleichen die Spe zialisten mit früheren Aufnahmen um recht zeitig gegen steuern oder vorbeugen zu können. Die meisten Leitungen sind je doch völlig unauffällig und deshalb auf den Bildern gar nicht zu erkennen. Planen für den Ausbau: Pro Jahr will die RheinEnergie Haushalte zusätzlich an das Fernwärmenetz anschließen. von etwa Megawatt bereit. Vier Heizkraftwerke der RheinEnergie in Niehl, Merkenich, Merheim und der Südstadt erzeugen nach dem Prinzip der Kraft-Wärme- Kopplung sowohl Strom als auch Wärme in Form von Heizwasser. Es fließt mit einer Temperatur von 110 bis 130 Grad Celsius durch etwa 300 Kilometer unterirdische Leitungen zu den Kunden. Dort geben Wärmetauscher Das Kölner Fernwärmenetz Nordnetz Neue Stadt/Bocklemünd Chorweiler Seeberg Merkenich Heimersdorf Ossendorf Bocklemünd Innenstadtnetz/ Deutz Niehl Riehl Innenstadt Deutz Chorweiler Ehrenfeld Lindenthal Nippes Innenstadt Rodenkirchen Drei Fernwärmenetze für Köln: Dank dem Innenstadt-, Nord- und Ostnetz kommen schon heute zahlreiche Bürger und Gewerbe in den Genuss von umweltschonender Fernwärme. Teile von Sülz, Zollstock, Bayenthal, Ehrenfeld und Lindenthal werden folgen. Mülheim Kalk Porz Ostnetz Neubrück/ Merheim Holweide Merheim Bestehendes Fernwärmenetz Fernwärme- Ausbaugebiete Heizkraftwerk

5 Hattrick am Randkanal KWK im Kölner Norden: Auf den Feldern bei Roggendorf/ Thenhoven wachsen die Energiepflanzen für die Biogasanlage am Kölner Randkanal. Mit der Biogasanlage am Randkanal Nord verbindet die RheinEnergie KWK und erneuerbare Energie an einem Standort Umwelt und Anwohner profitieren davon. Aus einmal eingesetzter Energie Strom und Wärme gleichzeitig zu gewinnen, ist ein doppelter Treffer. Stammt die Einsatzenergie aus erneuerbaren Quellen, ist der Hattrick perfekt. Mit der Biogasanlage am Randkanal Nord gelingt der RheinEnergie diese Höchstleistung. Biogas erreicht dann seinen maximalen Wirkungsgrad, wenn es im KWK-Prinzip gleichzeitig zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt wird, sagt Thomas Saure, Projektleiter der Biogasanlage, die im Winter ihren Betrieb aufnimmt. Oft macht die Lage von Biogasanlagen abseits größerer Wohnbebauung dies aber unmöglich. Anders am Randkanal Nord: Die unmittelbare Nachbarschaft zum Heizwerk-Süd der Energieversorgung Dormagen garantiert eine ganzjährige Abnahme der in der Biogasanlage entstehenden Wärme. Das an Pro Kilowattstunde Wärme 0,2 Kilogramm CO 2 weniger das Heizwerk angeschlossene Wohngebiet erhält so überwiegend Wärme aus erneuerbarer (Heiz-)Energie. Die rund Tonnen Energiepflanzen, die pro Jahr benötigt werden, wachsen rund um die Biogasanlage. Nach der Ernte und bei Inbetriebnahme der Anlage im Winter wandern sie zerkleinert in die beiden Gärbehälter. Dort zersetzen Mikroorganis- men die Biomasse innerhalb von 40 bis 50 Tagen bei konstanter Temperatur von 38 Grad. Das dabei entstehende Biogas wird anschließend in ein eigenes Blockheizkraftwerk geleitet, wo es in einem Gasmotor zur Strom- und Wärmeerzeugung verbrennt. So entsteht aus heimischen Pflanzen mittels KWK Strom für knapp Haushalte und Wärme für rund Wohnungen in der Region. Gut für Hauseigentümer und Umwelt: Jede Kilowattstunde Strom aus Biogasanlagen vermeidet etwa 0,5 Kilogramm Kohlendioxid. Die zusätzliche Nutzung der Wärme spart weitere 0,2 Kilogramm CO 2 pro Kilowattstunde Wärme ein. Extra-Plus: Erneuerbare Energie aus der Region macht unabhängiger von fossilen Energieimporten. Großer Kleiner Kraft-Wärme-Kopplung lässt sich auch außerhalb von riesigen Kraftwerken nutzen. Wie im Großen, so im Kleinen: Mini-Heizkraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung gibt es für den Hausgebrauch. Sie passen locker in jeden Keller und produzieren dort Strom und Wärme für den Eigenbedarf. Verbrennungs- oder Stirlingmotoren, Mi kro- Gasturbinen oder Brennstoffzellen Mini- KWK-Anlagen arbeiten mit verschiedenen Techniken. Bereits technisch marktreif und bei Kunden im Einsatz sind Mini-KWK- Anlagen mit Verbrennungs- oder Stirlingmotor. Bei den von der RheinEnergie geförderten Anlagen treibt ein Erdgasmotor einen Generator an, der Strom erzeugt. Die Wärme des Motors und des Abgases heizt Das Innenleben einer Brennstoffzelle: Hier entsteht aus Erdgas Strom und Wärme lautlos und emissionsarm. die Räume und bereitet warmes Wasser. Im Vergleich zur getrennten Erzeugung von Strom und Wärme stößt die Anlage dadurch rund ein Drittel weniger CO 2 aus. Ein weite- rer Vorteil: Für jede erzeugte Kilowattstunde Strom erhält der Betreiber eine gesetzlich garantierte Vergütung. Die Einrichtung solcher Anlagen fördert die RheinEnergie mit einem Investitionszuschuss von 800 Euro. Große Hoffnungen setzen die Energieexperten auch in Brennstoffzellen. Sie wandeln den Brennstoff Erdgas mittels einer chemischen Reaktion emissionsarm und lautlos in Strom und Wärme um. Mit der BlueGen - Brennstoffzelle testet die RheinEnergie derzeit ein viel versprechendes Gerät auf seine Praxistauglichkeit. Die kleine Zelle aus dem Hause Ceramic Fuel Cells besticht durch einen hohen elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 60 Prozent, der sie großen Kraftwerken durchaus ebenbürtig macht. Ganz schön viel für einen kleinen Kasten.

6 Jenny, Hennes und das Klima Technik für Tier und Mensch: Der Hippodom bezieht Fernwärme. Flusspferd Jenny planscht in Beckenwasser, das durch den Rücklauf der Heizung erwärmt wird. Dank Contracting ist Energie aus umweltschonender Kraft-Wärme-Kopplung für Immobilien- und Industriekunden eine kostengünstige Lösung. Flusspferd Jenny und Geißbock Hennes VIII. haben mehr gemeinsam, als es auf den ersten Blick scheint. Beide repräsentieren beliebte Kölner Institutionen den Zoo und den 1. FC Köln und genießen das Know-how des Energiedienstleisters RheinEnergie Contracting. Er entwickelte ein maßgeschneidertes Energiekonzept für den Kunden setzen auf Energiemix aus dem ökologischen Baukasten neuen Hippodom im Zoo und für die Erweiterung des Geißbockheims auf Basis einer Contracting-Lösung. Darunter versteht man die Übertragung eige ner energiespezifischer Aufgaben wie zum Beispiel Planung, Bau, Finanzierung, Betrieb und Instandhaltung von Energieerzeugungsanlagen an ein Dienstleistungsunternehmen. Mehr als 230 Kunden in der Region profitieren von den vielfältigen Vorteilen des Contractings. Der Hippodom heizt zum Beispiel mit Fernwärme, die Wärme aus dem Rücklauf der Heizungsanlage erwärmt das Beckenwasser. Der 1. FC Köln setzt gleich mehrere Bausteine des ökologischen Baukastens der Rhein Energie ein: Eine Photovoltaikanlage liefert Strom, mittels Solarthermie gibt es warmes Wasser, und eine Wärmepumpe sorgt mit Kälte und Wärme ganzjährig für wohltemperierte Muskeln. Dieser grüne Energiemix spart jährlich 50 Tonnen CO 2 ein. Weitere 150 Tonnen CO 2 erspart der Region jedes Jahr das Contracting-Projekt im Saunapark Siebengebirge. Dort erzeugt ein effizientes Blockheizkraftwerk Strom und Wärme für Wellnessfreunde. Auch der Bereich Immobilien setzt auf Contracting-Lösungen. So vertrauen der Rheinauhafen mit einem Fernwärmeanschluss und die Wohnanlage Herler Carré mit einer Wärmepumpenanlage auf das Fachwissen und den Service der RheinEnergie Contracting. Eine bundesweit einzigartige Partnerschaft gingen die RheinEnergie, die GAG Immobilien und die Stadtentwässerungsbetriebe ein: Das Großklärwerk Stammheim erzeugt mit Klärgas Strom, die Abwärme versorgt künftig die nahe liegende Wohnsiedlung klimaschonend mit Wärme. So maßgeschneidert die Contracting-Partnerschaften auch sind, so übergreifend ist der Effekt: Die Unternehmen binden weniger Personal für die Haustechnik und können sich stärker auf ihr Kerngeschäft konzentrieren etwa um optimale Bedingungen für Jenny und Hennes zu schaffen. Linktipp Zuschüsse für KWK Informationen über Contracting: KWK und Fördermöglichkeiten: > Privatkunden > Energieratgeber > Heizung > Förderprogramme

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