Ein Rundgang durch das Heizkraftwerk Römerbrücke Energie fürs Leben.

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1 Energie aus Saarbrücken Ein Rundgang durch das Heizkraftwerk Römerbrücke Energie fürs Leben.

2 Herzlich Willkommen Ich freue mich, Sie im Heizkraftwerk Römerbrücke zu begrüßen. Seit über 50 Jahren erzeugen wir hier Wärme und Strom mitten in Saarbrücken. Dabei zeichnet uns besonders die Umweltfreundlichkeit und die hohe Flexibilität aus, mit der wir auf die Herausforderungen des sich wandelnden Energiemarktes reagieren können. So sind wir für die aktuelle Energiewende und die Zukunft bestens gerüstet. Ich wünsche Ihnen informative Einblicke hinter die Kulissen unseres Kraftwerkes, das auch durch seine Architektur, die Kunst am Bau und die Beleuchtung das Stadtbild von Saarbrücken prägt. Joachim Morsch Vorstand Erzeugung Energie SaarLorLux AG 3

3 Geschichte auf einen Blick Auffallend nachhaltig: Saarbrücker Wahrzeichen & Wärmequelle Seit über 50 Jahren steht das Heizkraftwerk Römerbrücke für eine effiziente, dezentrale Erzeugung von Strom und Wärme. Mit der außergewöhnlichen Industriearchitektur, dem 177 Meter hohen, beleuchteten Schornstein und der Kunst am Bau gehört es zu den markantesten Gebäuden in Saarbrücken. Das Heizkraftwerk hat sich so zu einem eindrucksvollen Wahrzeichen der Stadt entwickelt. Für seine vorbildliche und innovative Energiepolitik hat die Stadt Saarbrücken auch dank des Heizkraftwerks schon 1992 den UNO- Umweltpreis erhalten. Seit 2001 wurde es grundlegend technisch saniert und optimiert. In die Erneuerung der Anlagen wurden über 100 Mio. Euro investiert. Dadurch gehört das Heizkraftwerk zu den modernsten Gaskraftwerken Deutschlands. Es liefert unseren Kunden Energie auf besonders ressourcenschonende und gleichzeitig zuverlässige Weise. Energie SaarLorLux: Erzeugung & Vertrieb unter einem Dach Das Heizkraftwerk Römerbrücke gehört zur Energie SaarLorLux, die über Saarbrücker mit Strom, Gas, Fernwärme, Haustechnik zur Energieerzeugung und energienahen Dienstleistungen beliefert. Wir haben die bessere Energie und sorgen dafür, dass es bei Ihnen immer warm und hell ist Unser Heizwerk zur Fernwärmeerzeugung für das Wohngebiet Eschberg geht in Betrieb 1967 Installation einer 20-Megawatt-Spitzenlastturbine, Geburtsstunde der Kraft-Wärme-Kopplung in Saarbrücken 1974 Zubau einer Gas- und Dampfturbine 1989 Modernisierung durch zirkulierende Wirbelschichtfeuerung mit heimischer Ballastkohle, Gewinn des Umweltpreises der US-Fachzeitschrift Power und des Architekturpreises des Bundesbauministeriums 1990 Umsetzung Kunst am Bau 1992 UNO-Umweltpreis für vorbildliche, innovative Energiepolitik 2001 Electrabel (heute ENGIE) kauft das Heizkraftwerk von den Stadtwerken Saarbrücken 2004 Investition von 40 Mio. Euro in eine neue, leistungsfähige und umweltfreundliche Gasturbine LM6000 PD 2005 Einweihung der neuen Gasturbine 2007 Zertifizierung OHSAS und DIN/ISO für ein überdurchschnittliches Maß an Arbeitssicherheit 2010 Investition von 30 Mio. Euro in die neue Dampfturbine DT 3 mit über 50 % mehr Leistung 2011 Stadtwerke Saarbrücken beteiligen sich wieder am Heizkraftwerk, Inbetriebnahme der Dampfturbine 2012 Investition in den Bau einer neuen Heizzentrale, Austausch der über 40 Jahre alten Anlage gegen neue und hocheffiziente Wärmetauscher Jahre-Jubiläum, Beleuchtung des Schornsteins mit modernen LED-Scheinwerfern 2015 Inbetriebnahme Schnelldampferzeuger Kessel 7 und Koppelwärmetauscher Erneuerung der Zentralwarte 4 5

4 Hocheffiziente Erzeugung von Strom & Fernwärme Das Heizkraftwerk versorgt die Saarbrücker auf besonders nachhaltige Weise mit Energie. Die Produktion erfolgt in Kraft-Wärme-Kopplung: Strom und Wärme werden dabei gemeinsam erzeugt und die Brennstoffe somit besonders effizient und umweltschonend eingesetzt. Technologie Kraft-Wärme-Kopplung Im Heizkraftwerk wird über 85 % der eingesetzten Primärenergie genutzt und in Strom und Wärme umgewandelt (herkömmliche Kraftwerke oft nur %). Treten Schwankungen bei der Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien auf, kann das Heizkraftwerk aufgrund der unterschiedlichen Brennstoffe, Turbinen und Kessel schnell reagieren. Es entspricht damit den Anforderungen der Energiewende. Schema Kraft-Wärme-Kopplung Vergleich Kraft-Wärme-Kopplung mit anderen Kraftwerken Kraft-Wärme-Kopplung: Generator ca. 15 % Verlust Dampf Turbine Stromabgabe ins Netz = Kraft 100 % Brennstoff 35 % Strom 50 % Wärme 85 % Primärenergie wird genutzt = Hohe Effizienz Fernwärme- Versorgung = Wärme Herkömmliche Kraftwerke: ca. 62 % Verlust Brennstoff Abwärme Heizkondensator Heizung, Klimatisierung & Wasserversorgung im Haus 100 % Brennstoff 38 % Strom 38 % Primärenergie wird genutzt = Wenig Effizienz 6 7

5 Energieerzeugung im Gas- & Dampfturbinenprozess Bei der Strom- und Wärmeerzeugung durch Kraft-WärmeKopplung wird u. a. in einer Gasturbine Gas verbrannt. Die heißen Verbrennungsgase treiben die Schaufeln der Gasturbine an. Sie bringen eine Welle im Generator in Gang. Hier wird in einem Magnetfeld Strom erzeugt, der über einen Transformator in das Stromnetz eingespeist wird. Die heißen Abgase der Gasturbine gelangen anschließend in den Abhitzekessel und erzeugen dort aus Wasser Dampf. Ebenso wird Dampf in den Gaskesseln sowie im Kohlekessel erzeugt. 8 Fernwärme & Strom für Saarbrücken Dieser Dampf wird genutzt, um eine Dampfturbine anzutreiben. Mit dem gekoppelten Generator wird Strom erzeugt, der über einen Transformator und das Stromnetz bei den Verbrauchern ankommt. Gleichzeitig wird Dampf aus der Dampfturbine entnommen und zur Erhitzung der Fernwärme verwendet. Diese wird ins Saarbrücker Fernwärmenetz gepumpt und erreicht über isolierte Rohre die angeschlossenen Haushalte. Hier wird die Fernwärme über Übergabestationen als Wärme für die Heizung und für warmes Wasser genutzt. Das bei der Wärmeabgabe abgekühlte Wasser fließt wieder in das Heizkraftwerk zurück. 9

6 Der Rundgang 1 2 Die Heizkondensatoren Der Wirbelschichtkessel Die Heizkondensatoren sind die Herz stücke der Heizzentrale. Hier wird die Fernwärme erzeugt. Der Dampf aus den Turbinen, der schon weitgehend bei der Stromerzeugung genutzt wurde, wärmt in den Heizkondensatoren das Wasser im Fernwärmekreislauf auf. In dem rund 30 Meter hohen Wirbelschichtkessel wird Kohle verfeuert. Wie bei einem Grill zu Hause muss die Kohle aber erst einmal Feuer fangen. Dies wird durch zwei ölbetriebene Anfahrbrenner ermöglicht. Sie erhitzen Aschemasse, die am Fuß des Kessels liegt, auf ca. 570 C. An dieser Asche entzündet sich die Kohle. Die Besonderheit der Wirbelschichtanlage ist, dass die Kohle beim Verbrennungsvorgang von einem Luftstrom im Kessel verwirbelt wird. Auf diese Weise erhöht sich der Nutzungsgrad deutlich. Nachhaltige Technologie Wie beim heimischen Kamin braucht auch der Kessel frische Luft zum Verbrennen der Kohle. Ein Frischlüfter saugt die Luft aus dem Kesselhaus oder von außen an. Die Temperaturen liegen mit ca. 850 C im Vergleich zu konventionellen Feuerungssystemen besonders niedrig. Zusammen mit der Zugabe von Kalk ermöglicht dies eine besonders schadstoffarme Verbrennung. An den Wänden des Kessels wird in einem rund 75 Kilometer langen Rohrleitungssystem Wasser verdampft. Dieser 535 C heiße Dampf wird dann zur Dampfturbine geleitet. 3 Kohle-Verarbeitung Im Kohlekessel wird Steinkohle als Brennstoff eingesetzt. Für das Heizkraftwerk ist eine spezielle Kohle-Mischung notwendig. Diese Kohle stammt aus Kolumbien und Russland. Denn bei der Verbrennung der Kohle muss eine bestimmte Asche übrig bleiben, die zur Temperaturregelung wichtig ist. Stationen des Rundgangs Stationen 1. Heizkondensatoren 2. Wirbelschichtkessel 3. Kohle-Verarbeitung 4. Gasturbinenanlage 5. Altwerkskessel 6. Speisewasserpumpen 7. Leitstand 8. Heizzentrale 9. Dampfturbine DT Wirbelschichtturbine Heizkraftwerk Römerbrücke 10 11

7 Moderne Anlagen 4 Die Kohle wird per LKW angeliefert und in der Entladehalle in einen Tiefbunker abgekippt. Mit Hilfe eines Elektromagnets und eines Metalldetektors wird die Kohle von Eisen und Nichteisenmetallen befreit und mit einem Hammerbrecher auf eine Körnung unter 10 Millimeter zerkleinert. Anschließend wird die Kohle über eine Bandanlage zum Kohlebunker im Heizkraftwerk transportiert. Über den Senkrechtförderer an der Außenwand wandert der Brennstoff in die beiden Tagesbunker. Bis zu 500 Tonnen Kohle lädt der Senkrechtförderer täglich im Inneren des Heizkraftwerks ab. Hier wird schließlich die Kohle zur Erzeugung von heißem Dampf im Wirbelschichtkessel verbrannt. Die Gasturbinenanlage Die Gasturbine vom Typ LM6000 PD von General Electric wurde 2005 in Betrieb genommen. Sie ist aus einem Flugtriebwerk abgeleitet, das auch für die Boeing 747 und den Airbus A320 eingesetzt wird. Die Turbine besitzt einen Verdichter und einen Generator. Im Verdichter wird die Verbrennungsluft angesaugt und auf 30 bar verdichtet. Anschließend wird sie über die Brennkammern geleitet und auf über C erhitzt. Die Brennkammern werden mit Erdgas befeuert. Danach breiten sich die komprimierten und erhitzten Verbrennungsgase über die nachgeschalteten Stufen der Turbine aus. Sie treiben die Schaufelräder der Turbine und über ein Lastgetriebe den Generator an, in Stationen im Strom- & Fernwärme-Erzeugungsprozess Stromerzeugung 7 Leitstand Stromerzeugung Dampfturbine Gasturbine 3 12 Verbrennung Gas Verbrennung Kohle Dampferzeugung in Kesseln Fernwärmeerzeugung 13

8 dem mit Hilfe eines Magnetfeldes Strom erzeugt wird. Die Gasturbinenanlage liefert dabei eine elektrische Leistung von 42 Megawatt. Der elektrische Wirkungsgrad liegt bei maximal 42 %. Nach der Verwendung im Generator werden die übrigen Verbrennungsgase, die immer noch 450 C heiß sind, zur Dampferzeugung im Abhitzekessel der Gasturbinenanlage genutzt Der Leitstand Der Leitstand ist die Schaltzentrale des Heizkraftwerks. Er wurde 2016 komplett modernisiert und nach ergonomischen Gesichtspunkten umgebaut. Die Altwerkskessel Neben dem Wirbelschichtkessel (Kohle) und dem Abhitzekessel (Gas) gibt es weitere Kessel zur Dampferzeugung: Den Kessel 2 mit 70 bzw. 110 bar sowie die Kessel 3 und 4 mit 40 bar. Die Kessel befinden sich im sogenannten Altwerk, dem Ursprungskesselhaus von Sie werden mit Erdgas oder schwefelarmem Heizöl befeuert und produzieren heißen Dampf bei Temperaturen von 450 bis 535 C. Die maximale Dampferzeugung aller Kessel am Standort zusammen beträgt bis zu 300 Tonnen Frischdampf pro Stunde. 6 Effiziente Erzeugung Die Speisewasserpumpen Die Speisewasserpumpen leiten Wasser aus Speisewasserbehältern durch ein rund 75 km langes Rohrleitungssystem der Kessel. Das Wasser wird dort auf bis zu 535 C erhitzt. Bei voller Leistung aller Kessel leiten die Pumpen stündlich 300 Tonnen Wasser durch das Rohrleitungssystem. Mit dieser Menge Wasser könnte man rund Badewannen füllen. Nachdem die Turbinen angetrieben wurden, kühlt das Wasser wieder ab der Kreislauf beginnt von vorne. Wie in einem Cockpit überwachen und bedienen die Mitarbeiter hier über mehrere Bildschirme die verschiedenen Funktionen des Heizkraftwerks. Alle Aggregate der Anlage können von hier aus gesteuert und die gesamte Fernwärmeverteilung für Saarbrücken geregelt werden. 8 Die Heizzentrale In der Heizzentrale wird die Wärme des Dampfes, der zur Stromerzeugung in der Gasturbine eingesetzt wurde, auf das Wasser des Fernwärmenetzes übertragen. Das Wasser in den Fernwärmeleitungen wird, abhängig von der Außentemperatur, auf bis zu 130 C erwärmt und ins Fern- 15

9 Flexibler Einsatz wärmenetz geleitet. Nach Nutzung der Fernwärme in den Haushalten kommt das Wasser mit einer Temperatur von ca. 65 C wieder zurück, um erneut aufgeheizt in die Haushalte gepumpt zu werden wurde die Heizzentrale komplett erneuert und auf die speziellen Bedürfnisse des Heizkraftwerks abgestimmt. 9 Die Dampfturbine DT hat die moderne, leistungsfähige Dampfturbine DT 3 ihre Arbeit aufgenommen.sie wurde als Maßanfertigung extra für die Belange des Heizkraftwerks konstruiert. Der in den Kesseln erzeugte Dampf treibt hier die Welle die Dampfturbine an. Über den Generator der Dampfturbine wird elektrischer Strom erzeugt. Die Dampfturbine hat eine Leistung von 34 Megawatt. Eine Besonderheit dieser Turbine ist, dass der ankommende Dampf nicht erst am Ende des Stromerzeugungsprozesses, sondern schon vorher zur Fernwärmeerzeugung verwendet wird. Hierfür werden der Hochdruckläufer und der Niederdruckläufer der Turbine voneinander abgekoppelt. Die Energieumwandlung in Wärme ist dadurch zehnfach höher als die Umwandlung in Strom. 10 Die Wirbelschichtturbine Alternativ zur Dampfturbine DT 3 kann auch die Wirbelschichtturbine zur Stromund Wärmeerzeugung eingesetzt werden. Diese rund 460 Tonnen schwere und 17 Meter lange Turbinenanlage aus dem Jahr 1988 nutzt den Dampf aus den Kesseln, um 56 Megawatt elektrische Leistung zu erzeugen. Der Dampf strömt hier auf nacheinander angeordnete Schaufelräder und setzt die Turbine mit Umdrehungen pro Minute in Bewegung. Diese Drehbewegung wird auf den Generator übertragen, der elektrischen Strom erzeugt. Auch bei dieser Turbine wird der im Hochdruckteil abgearbeitete Dampf bereits in die Fernwärme eingespeist. Ein geringer Teil muss jedoch durch den Niederdruckteil der Turbine geleitet werden. Ende des Rundgangs Heizkraftwerk Römerbrücke 16 17

10 Zukunftsweisende Industriearchitektur Das Heizkraftwerk prägt mit seiner markanten, ästhetischen Architektur das Stadtbild Saarbrückens. Es ist ein Orientierungspunkt in der Stadt, der Technologie mit Architektur und Funktion mit Kunst verbindet zeichnete das Bundesbauministerium das Heizkraftwerk für seine zukunftsweisende Industriearchitektur aus. Ein Grund dafür ist die außergewöhnliche Formensprache: Wie ein Baukastensystem legt die Architektur die Elemente des Kraftwerks offen: Kesselhaus, Maschinenhaus, Gasturbinenanlage und Schornstein. Die Technik steht im Mittelpunkt und wird nicht hinter einer Fassade versteckt. Architektur und Gestaltungselemente greifen thematisch ineinander. Das Heizkraftwerk steht für ein neues Verständnis von Energiewirtschaft und gilt als Paradebeispiel kommunaler Energiepolitik. Seit 2014 wird der Schornstein in den Morgen- und Abendstunden mit modernen LED-Scheinwerfern angestrahlt. Römerbrücke woher kommt der Name? Lichtblick in der Energielandschaft Natur Falkennest: Im Zuge der Kaminsanierung im Jahr 1993 wurde am Schornstein eine Nisthilfe für Wanderfalken angebracht. Das künstliche Nest aus Edelstahl befindet sich an der Ostseite des Kamins in einer Höhe von 67 Metern. Die Nisthilfe bietet den Falken einen optimalen Witterungsschutz und beste Sicht- und Startbedingungen. Über eine Webcam kann das Nest unter beobachtet werden. Radweg: 2013 wurde die Lücke im Radweg an der Saar zwischen dem Staden und dem Osthafen geschlossen. Das neue Teilstück führt über das Betriebsgelände des Heizkraftwerks. Energie SaarLorLux beteiligte sich am Bau des beleuchteten, naturbezogenen und künstlerisch angelegten Weges. Dort wo heute das Heizkraftwerk steht, kreuzten sich einst die Straßen von Worms nach Metz und von Trier nach Straßburg. An diesem Knotenpunkt entstand eine römische Siedlung. Händler, Soldaten und Reisende überquerten an dieser Stelle die Saar über eine Brücke. Diese Römerbrücke überstand die Zeit nicht und ihre letzten Reste wurden im Zuge der Kanalisation der Saar abgetragen. Ihr Name bleibt aber durch das Heizkraftwerk in Erinnerung

11 Kunst am Bau Fallender Tempel Künstler: Edward Allington Die Bauskulptur, von der ein Lichtstrahl direkt in die Saar leuchtet, bildet eine Beziehung zwischen Industriebau und Industriefluss. Kraftwerke werden als Symbol der Tempel der modernen Gesellschaft verstanden durchaus mit einem kritischen Ansatz: Der 6 mal 13 Meter große Fallende Tempel ist schief montiert, sodass man den Eindruck gewinnt, er würde in die Saar fallen. Schneemann Künstler: Peter Fischli, David Weiss In einem gläsernen Kühlschrank direkt neben der Pförtnerloge steht der Schneemann als Symbol für die Seele des Heizkraftwerks. Solange hier Strom erzeugt wird, grüßt er als Repräsentant des ewigen Eises die Passanten. Er symbolisiert das Zusammenspiel der Elemente bei der Energieerzeugung. Eis und Kälte stehen in direkter Beziehung zu der hier produzierten Wärme. Mit Einstellung der Feuerung, würde auch die Skulptur schmelzen. Wassermühle Künstler: Katharina Fritsch Die 7 Meter hohe Mühle schlägt die Brücke von der Technik vergangener Jahrhunderte zur innovativen Technik des Heizkraftwerks sie verbindet Tradition und Moderne. Sie steht 100 Meter vom Heizkraftwerk entfernt auf einer Landzunge in der Saar. Dieser Abstand ist Symbol dafür, dass es Verbindung von Industrie & Kunst keinen Weg zurück zu den ehemaligen Formen der Energieversorgung gibt. Kraftwerke haben Mühlen als Energielieferant der vorindustriellen Zeit abgelöst. Die Mühle ist daher aus Beton. Häuserlandschaft Künstler: Thomas Schütte Mit roten Plexiglasgiebeln und gelben Leuchtstoffröhren wurde eine Häuserlandschaft aus 28 quadratischen Fenstern geschaffen. Beleuchtet verwandelt sie sich in das Piktogramm einer kleinen Siedlung ein Symbol dafür, dass das Kraftwerk den Bürgern dient. Denn ohne die Energie aus dem Kraftwerk gehen in den Häusern der Stadt die Lichter aus. Graffitikunst am Heizkraftwerk Mit der Neugestaltung der Fassade im Jahr 2013 setzten 4 Urban Art-Künstler das Thema Energie in Form moderner Graffitikunst um: Tobias Mene Tekel Müller, Raks alias Daniel Hahn, Laune, mit bürgerlichem Namen Alexander Fielitz, und Reso bzw. Patrick Jungfleisch. In einem gemeinsamen Gestaltungs- und Farbkonzept haben sie mit der Spraydose die zur Saar hin gelegene Mauer mit Energiemotiven versehen. Sie wurde in 4 Abschnitte mit den Themen Kohle, Wasser, Dampf und Strom unterteilt. Kohle und Wasser stehen hier in Verbindung, Dampf wird zu Strom alles ist in unmittelbarer Verbindung zum Menschen. Individuelle Graffitimotive der Sprayer runden das Kunstwerk ab

12 Umwelt, Sicherheit & Arbeitsschutz Standards Dem Umweltschutz verpflichtet Das Heizkraftwerk steht für Ressourcenschonung: Brennstoffe werden besonders effizient eingesetzt, der Nutzungsgrad ist außergewöhnlich hoch. Insbesondere durch den Einsatz der Gasturbine werden die CO2-Emissionen nachhaltig vermindert. Die Fernwärme produziert keine Emissionen in den Haushalten das sorgt für bessere Luft in Saarbrücken. Das integrierte Umweltschutzmanagementsystem erfüllt die Anforderungen der DIN/ISO Für seine vorbildliche und innovative Energiepolitik wurde das Heizkraftwerk mit dem UNO-Umweltpreis ausgezeichnet. Höchster Standard im Arbeitsschutz Sicherheit hat höchste Priorität: Das Heizkraftwerk ist eines der wenigen deutschen Kraftwerke mit einem integrierten Arbeits- und Sicherheitsmanagementsystem. Dieses erfüllt die Anforderungen der BS OHSAS dem international höchsten Standard im Arbeitsschutz. Vorausschauendes Handeln und der Schutz der Gesundheit sind wichtigste Voraussetzung bei Betrieb, Wartung und Instandhaltung des Heizkraftwerks. Der bedingungslose Schutz von Leib und Leben der Mitarbeiter, Dienstleister und Nachbarn ist oberstes Ziel. Die Kraftwerksmitarbeiter sind sich ihrer Verantwortung für die Menschen in der Region bewusst. Ausgezeichnete Null-Unfall-Quoten über viele Jahre hinweg belegen diesen Anspruch. Um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, ist der Leitstand rund um die Uhr besetzt. Schutz der Anwohner Das Heizkraftwerk pflegt gute Nachbarschaft: Aufwändige Schallschutzmaßnahmen stellen sicher, dass die Anwohner nicht mit Lärmimmissionen belastet werden. Regelmäßig angebotene, kostenfreie Führungen geben tiefere Einblicke in das Innenleben des Heizkraftwerks. Höchste Auf dem neuesten Stand der Technik Erzeugung im Heizkraftwerk Römerbrücke Inbetriebnahme 1964 Anzahl der Turbinen 3 Hauptprimärenergien Technische Daten Gasturbine Dampfturbinen Gesamte installierte elektrische Leistung (brutto) Installierte Dampfkesselleistung Installierte thermische Übertragungsleistung Gas und Kohle 42 MWel 90 MWel 132 MWel 489,5 MW 405 MWth Gesamtnutzungsgrad der kompletten Anlage max. 85 % Gesamte auskoppelbare thermische Leistung 235 MWth Elektrischer Wirkungsgrad der Gasturbine max. 42 % Eingespeister Strom (2016) Eingespeiste Fernwärme (2016) 146 GWh 287 GWh MWh = Megawattstunde MWel = Megawatt elektrische Leistung GWh = Gigawattstunde MWth = Megawatt thermische Leistung 22 23

13 Für Sie vor Ort! Energie SaarLorLux AG Haus der Zukunft Richard-Wagner-Str Saarbrücken Tel.: 0681 / Fax: 0681 / info@energie-saarlorlux.com Heizkraftwerk Römerbrücke Bismarckstraße Saarbrücken Tel.: 0681 / Fax: 0681 / Energie fürs Leben.