Heizkraftwerk Alt-Oberhausen

mini|Heizkraftwerk Alt-Oberhausen, Seitenansicht Kesselhaus mini|Blick von der alten Schaltwarte auf die Turbine 3 mit geöffneter Schallhaube (Revision) dahinter die Fernheizwärmetauscher mini|Turbine 3 – Generatorseite der 11-MW-Turbomaschine mini|Turbine 3 – von rechts: Generator – Getriebe – Turbine mini|Fernheizwärmetauscher der Turbine 3, daneben Frischwärmetaucher (ohne KWK) mini|Schallhaube Turbine 1 – Generatorseite der 13,2-MW-Turbomaschine

Das HKW 1 − Heizkraftwerk Alt-Oberhausen liegt im Zentrum von Alt-Oberhausen auf dem Werksgelände der Energieversorgung Oberhausen AG unmittelbar an der Kreuzung Mülheimer Straße/Danziger Straße. Der Hauptenergieträger ist Erdgas; zur Absicherung der Fernwärmeerzeugung kann auch Heizöl EL verwendet werden.

Betriebsgrundlage

Rückblick (Quelle:Geschichte – 111 Jahre kommunale Elektrizitätserzeugung) Das Heizkraftwerk an der Danziger Straße hat seinen Ursprung im Jahre 1896 und diente bis zum Jahr 1958 nur der Stromversorgung. Im Jahre 1958 begann die damalige Stadtwerke Oberhausen AG mit dem Aufbau eines Fernheiznetzes. Ab 1960 konnte der wesentliche Teil der Wärmeversorgung über Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) durch eine geschlossene Gasturbinenanlage (Heißluftturbine) mit Kohlestaubfeuerung gedeckt werden.

Die immer weiter steigenden Brennstoffpreise, die fortschreitende Verknappung von fossilen Brennstoffen und die Notwendigkeit zur Verringerung von Treibhausgasemissionen forcierten eine möglichst weitgehende Ausnutzung der Brennstoffe. Während bei reiner Stromerzeugung in Kondensationsturbinen (konventionelle Dampfkraftwerke) Wirkungsgrade von 38 bis 46 % üblich sind und mindestens 54 % der Energie über Kühlwasser und Kamin verlorengehen, kann man durch Kraft-Wärme-Kopplung, d. h. bei kombinierter Strom- und Wärmeerzeugung, einen Brennstoffausnutzungsgrad von bis zu 90 % erreichen.

Im Zuge des stetigen Ausbaus des Fernwärmenetzes wurde im Jahre 1970 eine zusätzliche Gegendruck-Dampfturbinenanlage mit Hochdruckdampfkessel errichtet, um auch weiterhin den größten Teil der Wärmeversorgung über Kraft-Wärme-Kopplung abzudecken.

Das Fernwärmenetz wurde ab 1974 weit über die Grenzen des Innenstadtbereichs ausgebaut. Um den dadurch stark ansteigenden Wärmebedarf zu decken, wurden weitere kleine Gegendruckturbinen als Antriebsmaschinen für Frischlüfter, Speisepumpen und auch Fernheizumwälzpumpen eingesetzt. Auch diese Antriebsmaschinen arbeiten mit Kraft-Wärme-Kopplung, was zusätzlich den elektrischen Eigenbedarf des Heizkraftwerks verringerte.

Ab 1976 konnte durch eine ins Fernwärmenetz einspeisende Wärmetauscher-Station Heizdampf aus der Dampfturbinenanlage der Gemeinschafts-Müllverbrennungsanlage Niederrhein ausgekoppelt und durch Kondensation über Wärmetauscher ins Wärmenetz eingebunden werden. Dies war die erste Nutzung der Überschussenergie aus der Müllverbrennung nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch zur Fernwärmeerzeugung im Koppelprozess, was als CO2-neutral und prinzipiell auch als regenerative Energie betrachtet werden kann. Ziel war hierbei die Einsparung von fossilen Brennstoffen für die Fernwärmeerzeugung in Alt-Oberhausen.

Ab 1980 wurde die geschlossene Gasturbinenanlage nach über 112.000 Betriebsstunden aus wirtschaftlichen Gründen stillgelegt. Die Wärmeversorgung wurde durch eine weitere Gegendruck-Dampfturbinenanlage übernommen, die flexibel mit allen installierten Hochdruckdampfkesseln betrieben werden kann. Dies wurde möglich weil das Kraftwerk mit der Inbetriebnahme des Kessels 2 als Sammelschienen-Kraftwerk ausgeführt worden ist, wodurch die Redundanz und letztlich die Versorgungssicherheit erhöht werden konnte. Die technisch bedingte Blockbauweise der Heißluftturbinenanlage behinderte eine solche Redundanz, was neben den wirtschaftlichen Gründen letztlich auch zum Rückbau der aufwendigen Anlage führte.

Aktuelle Betriebsweise Das Kraftwerk dient heute vorwiegend der Wärmeversorgung des Fernheiznetzes Alt-Oberhausen und zur Wärmeerzeugung auf der Basis von Kraft-Wärme-Kopplung über die beiden Gegendruckturbinen. Die Heizleistung (KWK und Frischwärme) des Kraftwerks reicht aus, um den Gesamtwärmebedarf des angeschlossenen Fernwärmenetzes zu decken. Darüber hinaus ist das Kraftwerk, nach umfangreichen Um- und Neubaumaßnahmen von 1984 bis 1988, über ein Hochdruck-Fernwärmeverbundsystem mit dem HKW 2 – Heizkraftwerk Oberhausen-Sterkrade und der GMVA – Gemeinschafts-Müllverbrennungsanlage Niederrhein verbunden.

Durch den Wärmeverbund wird die erweiterte Einspeisung von KWK-Wärme der Müllverbrennungsanlage und industrieller Abwärme der Ruhrchemie – Oxea GmbH Oberhausen – (über HKW 2) ermöglicht, was zu einer weiteren Einsparung des fossilen Hauptenergieträgers Erdgas beiträgt und die Wärmeversorgung auch bei Störung eines Hochdruckkessels sicherstellt. Auch das Fernwärmenetz der Neuen Mitte Oberhausen (Centro/O-Vision) wird direkt über das Verbundsystem versorgt.

Brennstoff Bis zum Jahr 1970 wurde das Kraftwerk mit Kohle und schwerem Heizöl gefeuert. In Oberhausen, das man auch die Wiege der Ruhrindustrie nennt, war die Verwendung von Steinkohle nahezu selbstverständlich. Die bekannten Entwicklungen auf dem Energiemarkt führten jedoch zwangsläufig dazu, dass sich die Fernwärmeerzeugung den veränderten Rahmenbedingungen anpassen musste, um im Wettbewerb mit Gas- und Ölheizungen wirtschaftlich bleiben zu können.

Da das Heizkraftwerk, was für die Wärmeversorgung sehr wichtig ist, direkt in der Innenstadt liegt, entschloss sich die Stadtwerke Oberhausen AG zur weiteren Verbesserung der Umweltbedingungen das Kraftwerk auf kombinierte Kokereigas- und Leichtölfeuerung umzustellen. Ohne Störung in der Wärme- und Stromversorgung wurde das gesamte Kraftwerk bis zum Jahre 1972 umgestellt.

Ab 1978 musste im Heizkraftwerk auch vermehrt leichtes Heizöl eingesetzt werden, da Mitte der 1970er-Jahre in den Gasbezugsverträgen sogenannte unterbrechbare Lieferungen angeboten worden sind. Damit konnte zum einen der von Konjunktureinflüssen im Stahlbereich beeinflussten, schwankenden und schrumpfenden Kokereigaserzeugung Rechnung getragen und zum anderen der Leistungspreis reduziert werden.

Das Zurückfahren der Kokereien am Anfang der 80er Jahre beeinträchtigte die Belieferung des Heizkraftwerks mit Gas in einem solchen Ausmaß, dass eine Umstellung auf Erdgas ab 1982 aus Gründen der Versorgungssicherheit unvermeidlich wurde.

Stromableitung Die Ableitung der elektrischen Energie wird über die Oberhausener Netzgesellschaft durchgeführt und in das 10-kV-Mittelspannungsnetz zur Versorgung der Stadt Oberhausen eingespeist. Dadurch wird der vorgelagerte Strombezug aus der 110-kV-Hochspannungsebene in entsprechender Höhe verringert und somit ein wichtiger Beitrag zur Dezentralisierung der Stromerzeugung geleistet. Die Oberhausener Netzgesellschaft ist eine 100-prozentige Tochter der Energieversorgung Oberhausen AG.

Leistungsdaten der einzelnen Kraftwerkskessel/Turbinen seit 1938 Dampferzeuger/ErhitzerKessel 5HeißlufterhitzerKessel 3Kessel 4Kessel 1Kessel 2Kessel 5Kessel 3 Statusdemontiertdemontiertdemontiertdemontiertdemontiertin Betriebin Betriebin Betrieb Inbetriebnahme19381960196319631969197319791995 max. Feuerungswärmeleistung 27,6 MW 48,5 MW 18,3 MW 18,3 MW 55 MW 91,6 MW 136,1 MW 2,2 MW Dampfleistung 32 t/h 473 t/h (Heißluft) 22 t/h 22 t/h 60 t/h 100 t/h 150 t/h 3,2 t/h Dampfparameter 375 °C / 12 bar 710 °C / 32 bar(Heißluft) 350 °C / 12 bar 350 °C / 12 bar 500 °C / 59 bar 500 °C / 59 bar 500 °C / 59 bar 165 °C / 6 bar Turbinen (IBN)  SchluckvermögenKondensations-Turbine 3(1933)27 t/hgeschl. Gasturbine(1960)Luft als ArbeitsmittelKondensations-Turbine 2(1914)13 t/hKondensations-Turbine 1(1925)22 t/hGegendruck-Turbine 3(1971)60 t/hGegendruck-Turbine 3(1971)64 t/hGegendruck-Turbine 1(1979)70 t/hthermische Entgasung Statusdemontiertdemontiertstillgelegtdemontiertin Betriebin Betriebin Betriebin Betrieb el. Bruttowirkungsgrad (ohne regenerative SpWa-Vorwärmung) 22 % 28,5–24,5 % 19 % 20 % 20,5 %(19 %) 21 %(19 %) -- Brennstoffausnutzung 22 % 65,5–83 % 19 % 20 % > 88 % > 90 % > 94 % el. Bruttoleistung 5 MW 13,75–11,8 MW 2 MW 3,5 MW 10,5 MW 11 MW 13,2 MW -- KWK-Heizleistung (ohne regenerative SpWa-Vorwärmung) -- 18–28 MW -- -- 38 MW(40 MW) 32–38 MW(42 MW) 47 MW -- Frischwärmeleistung (ohne Kraft-Wärme-Kopplung) 24,3 MW (ab 1958) -- 16,7 MW 16,7 MW 50 MW 83 MW 125 MW -- Schornstein (Höhe) 60 m Ziegelsteinkamin demontiert100 m Ziegelsteinkamin demontiertüber den 75 m Kamin von Kessel 1 demontiert75 m Stahlkamin demontiert59 m Zentralkamineigener Kamin KühlturmNaturzug-Nasskühlturm demontiertNaturzug-Nasskühlturm demontiertüber Naturzug-Nasskühlturm demontiertnur zur Aggregate-Kühlung über zwei Ventilator-Zellekühlernicht erforderlich

Betreiber des Heizkraftwerks Der Betreiber des Heizkraftwerks ist die Energieversorgung Oberhausen AG – kurz evo. Die evo ist im Besitz der Stadtwerke Oberhausen AG (STOAG) und der RWE Rhein-Ruhr AG, die jeweils zu 50 Prozent an der FSO GmbH & Co. KG (Fahrzeugservice Oberhausen) und jeweils zur Hälfte am Grundkapital der evo beteiligt sind. Jeweils 10 Prozent der evo-Anteile werden direkt von der STOAG und der RWE Rhein-Ruhr AG gehalten. Die restlichen Anteile von 80 Prozent werden von der FSO GmbH & Co. KG gehalten. Muttergesellschaft der RWE Rhein-Ruhr AG ist die RWE Energy AG.

Historie

Vorgeschichte (Quell:Festschrift 50 Jahre Elektrizitätswerk Oberhausen) 1893: Durch die starke Industrialisierung der Ruhrgebietsstädte nahm auch die Zahl der Pendler sehr stark zu, die möglichst schnell zum Arbeitsplatz und nach Feierabend wieder nach Hause gelangen wollten. Um neben dem Eisenbahnverkehr ein weiteres Verkehrsmittel für den Nahverkehr anbieten zu können, entstanden ersten Pläne für eine eigene Straßenbahn, die zusammen mit der Nachbarstadt Mülheim an der Ruhr betrieben werden sollte. Verwirklichen ließ sich das Vorhaben jedoch nicht. Die Stadtverwaltung Oberhausen nahm deshalb mit der Fa. Siemens & Halske Kontakt auf, die bereits einige Erfahrungen mit dem Bau einer elektrischen Straßenbahn in Berlin gesammelt hatte, die dort als Werksbahn für den Transport von Mitarbeiter zu den einzelnen Werken eingesetzt wurde. Somit konnte das Thema dann unabhängig von den Mülheimern „Fahrt aufnehmen“.

1896: Für die Energieversorgung der neu einzuführenden Straßenbahn wurde die Einrichtung einer elektrischen Kraftzentrale notwendig. Auf dem Grundstück der Zechenstrasse 31 (heute Danziger Str. 31) wurde eine mit Kohle gefeuerte Dampfkesselanlage errichtet, der zwei von der Maschinenfabrik Buchau gefertigte Compount-Dampfmaschinen nachgeschaltet wurden. Jede Maschine war mit einem 150-kW-Gleichstrom-Dynamo der Fa. Siemens gekuppelt, der bei 120 Umdrehungen in der Minute eine Spannung von 500 bis 550 Volt erzeugen konnte.

1897: Am 4. April 1897 wurde die elektrische Straßenbahn in Oberhausen mit einer Streckenlänge von 7,5 km offiziell in Betrieb gestellt. Durch die Streckenführung konnten die beiden Nachbarstädte Styrum und Oberhausen miteinander verbunden werden und es entstand der erste kommunale Straßenbahnbetrieb in Deutschland.

Beginn der städtischen Elektrizitätserzeugung in Oberhausen 1898: Durch Beschluss der Stadtverordneten-Versammlung vom 28. Juni wurde die Stadtverwaltung ermächtigt, mit der Königlichen Eisenbahnverwaltung wegen der Übernahme der Stromversorgung des Staatsbahnhofs Oberhausen in Verhandlung zu treten und dabei die Errichtung einer Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie einer Prüfung zu unterziehen. Gleichzeitig wurde eine Rundfrage bei der Bürgerschaft (heute würde man sagen „unter den Bürgern“) über das Bedürfnis nach elektrischem Licht und elektrischer Kraft gehalten.