Energieerzeugung im Gasmotorenkraftwerk
Das Gasmotorenkraftwerk GAMOR erzeugt hocheffizient Strom und Wärme in Kraft-Wärme-Kopplung. Durch die Verbrennung von Gas werden die Motoren in Gang gesetzt. Sie treiben die Generatoren an, die den Strom erzeugen. Gleichzeitig wird die dabei entstehende Wärme genutzt, um das Wasser des Saarbrücker Fernwärmenetzes auf bis zu 120 °C aufzuheizen. Je nach Bedarf wird die Wärme entweder direkt ins Fernwärmenetz eingespeist oder im Wärmespeicher zwischengelagert. Die fünf Motoren können zu- oder abgeschaltet werden. Das Kraftwerk ist demzufolge flexibel einsetzbar und kann Wärme und Strom gleichzeitig produzieren. Neben den Gasmotorenanlagen gehören weitere wichtige Bestandteile zu GAMOR: die Gasdruckregelstation, der Wärmespeicher, die Medienbrücke, die Netzersatzanlage NEA und die Photovoltaikfassade.
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Gasmotoren
In das Gasmotorenkraftwerk sind fünf hocheffiziente Gasmotoren integriert. Sie bestehen aus drei Modulen – einem Generator, einem Motor und einem Turbolader. Jeder Motor hat eine Leistung von 10,6 Megawatt elektrisch – das entspricht ca. 14.000 PS – und 10,6 Megawatt thermisch. Somit entsteht eine Gesamtleistung von ca. 53 Megawatt elektrisch und ca. 53 Megawatt thermisch. Bis zu 13.000 Haushalte können mit Wärme und 65.000 mit Strom versorgt werden.
Die Gasmotoren besitzen einen hervorragenden Wirkungsgrad von bis zu 48,7 % und einen Gesamtnutzungsgrad von 92 %. Sie sind flexibel einsetzbar, können in weniger als fünf Minuten auf Volllast hochgefahren werden und tragen so zur Netzstabilisierung in Saarbrücken bei. Auch für die Zukunft sind die Motoren bereits vorbereitet: Eine Beimischung von bis zu 20 % Wasserstoff ist möglich – ein weiterer Schritt für eine noch umweltfreundlichere Energieversorgung in Saarbrücken.
Die Gasmotoren sind mit einem Vorkammer-Brennsystem mit Fremdzündung ausgestattet. Dieses kann die individuelle Gasmischung mithilfe einer Einspritzung regeln. In Kombination mit Sensoren wird dadurch die Leistung jedes einzelnen Zylinders optimal geregelt. Eine zweistufige Aufladung erlaubt höhere Kühlwassertemperaturen. Die gewonnene Wärme aus der gesamten Ansaugluftkühlung kann vollständig genutzt werden. Ein Motormanagementsystem steuert Motor und Anlage. Das System unterstützt die Steuerung, das Abgleichen der Zylinder, die Optimierung und den Schutz der Kernkomponenten des Motors sowie den Notfallbetrieb.
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Gasdruckregelstation
Gemeinsam mit den Saarbrücker Stadtwerken hat Energie SaarLorLux auf dem Gelände des Heizkraftwerks, direkt am Saarufer, eine Gasdruckregelstation errichtet. Es handelt sich hierbei um eine Kombistation, in der sowohl die Gasübernahmestelle für das Kraftwerkgas der Energie SaarLorLux als auch die Gasübernahmestelle für Kommunalgas der Saarbrücker Stadtwerke, integriert ist. Sie stellt die erhöhte Gasversorgung für das Gasmotoren- und Heizkraftwerk sicher und versorgt die Innenstadt von Saarbrücken mit Gas. Die Kraftwerksanlagen verfügen dank der Gasdruckregelstation mit einer Anschlussleistung von ca. 400 Megawatt über eine nahezu doppelte Gaskapazität als zuvor. Zum Anschluss an die bestehende Hochdruckleitung im Saarbrücker Stiftwald wurde eine rund 235 Meter lange Gasleitung unter der Saar verlegt. Bei dem Gas, das in der Gasdruckregelstation ankommt, handelt es sich um eine Vermischung aus unterschiedlichen vorgelagerten Gasnetzen.
Wärmespeicher
Sollte der Strom- und Fernwärmebedarf zeitlich nicht exakt zueinander passen, kommt der Wärmespeicher der GAMOR-Anlage ins Spiel. Hier kann Wärme, die im Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozess gewonnen wurde, mit einer Temperatur von ca. 98°C zwischengespeichert werden. Bei Engpässen ist es möglich, die Wärme wieder an das Fernwärmenetz abzugeben. Dadurch können bspw. morgendliche Spitzen beim Wärmeverbrauch im Fernwärmenetz reguliert werden. Die Kombination der Gasmotoren mit dem Wärmespeicher ist Grundlage dafür, dass die Erzeugung der Saarbrücker Wärme jederzeit wirtschaftlich ist und sehr flexibel an den aktuellen Bedarf angepasst werden kann. Der 45 Meter hohe Wärmespeicher kann rund 8,6 Millionen Liter heißes Wasser aufnehmen. Die thermische Kapazität des Wärmespeichers liegt bei ca. 335 Megawattstunden.
Medienbrücke
Um alle Teile des Gasmotorenkraftwerks untereinander und mit dem Heizkraftwerk zu verbinden, wurde eine Medienbrücke als zentrales Versorgungsorgan auf dem Gelände des Kraftwerks errichtet. Über die Medienbrücke laufen in rund 14 Meter Höhe und über 250 Meter Länge, die notwendigen elektrischen Versorgungs- und Steuerleitungen in die Kraftwerke sowie die Fernwärmeableitung bis zum Wärmespeicher.
Netzersatzanlage NEA
Die Netzersatzanlage NEA stellt die sogenannte Schwarzstartfähigkeit sicher. Der Notstrom-Diesel mit 6 Zylindern und einer Leistung von 600 Kilovoltampere bzw. 400 Volt Wechselspannung leistet einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit in Saarbrücken. Die NEA kann unabhängig vom Stromnetz aus dem abgeschalteten Zustand hochfahren. Sie zeichnet sich durch ein flexibles und schnelles Startverhalten aus und benötigt keine externen Stromquellen.
Das ist insbesondere bei einem Stromausfall von Bedeutung, um die möglichst schnelle Wiederherstellung der Versorgung des Stromnetzes zu gewährleisten. Die NEA produziert den Strom, den das Gasmotorenkraftwerk zum Wiederanfahren benötigt und startet vollautomatisch bei einem Ausfall des übergeordneten Netzes (Blackout). Sie funktioniert quasi wie eine Starterbatterie im Auto.
Photovoltaik-Fassade
An der Süd-Fassade des Gasmotorenkraftwerks fällt sofort die außergewöhnliche Photovoltaikanlage ins Auge. Ihre grauen Paneele haben gegenüber den üblichen blauen Paneelen den Vorteil, dass sie sich weniger aufheizen und die Spiegel- und Blendeffekte geringer sind. Die rund 1.000 Solarmodule entsprechen mit ihrer modernen und effizienten Dünnschichttechnologie dem neuesten Stand der Technik. Die 1.000 qm große Photovoltaik-Fassade besitzt eine Leistung von 120 Kilowatt-peak. Der erzeugte Sonnenstrom wird direkt in den Kraftwerken Römerbrücke verbraucht, bspw. zum Betrieb von Kühlwasserpumpen verwendet. Mit der Photovoltaikanlage baut Energie SaarLorLux die Erzeugung von erneuerbarer Energie in Saarbrücken weiter aus.
Die Photovoltaik-Paneele wurden nicht direkt an der Gebäudewand installiert, sondern mit einem Abstand nach vorne an einem Stahlgerüst aufgehängt. So ist die notwendige Luftzirkulation gewährleistet, die Wartung ist deutlich einfacher und auch der Zugang zum GAMOR-Gebäude wird ohne Einschränkungen gewährleistet.
Erfahren Sie mehr über die Technik des Gasmotorenkraftwerks in unserem Film
Die Technologie von GAMOR im Überblick
| Anzahl der Motoren | 5 |
| Anzahl Zylinder | 20 |
| Gewicht eines Motors | 91 Tonnen |
| Leistung | 53 Megawatt elektrisch, 53 Megawatt thermisch |
| Elektrischer Wirkungsgrad | 48,7 % |
| Gesamtnutzungsgrad | 92 % |
| Perspektivische Wasserstoffbeimischung | bis zu 20 % |
| Größe Photovoltaik-Fassade | 1.000 Quadratmeter |
| Leistung Photovoltaikanlage | 120 Kilowatt-peak |
| Leistung Gasdruckregelstation | 400 Megawatt |
| Gesamtlänge Medienbrücke | 250 Meter |
| Höhe Wärmespeicher | 45 Meter |
| Inhalt Wärmespeicher | 335 Megawattstunden |