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Acronym: GuD-Kraftwerk
Definition: ein meist Erdgas-befeuertes Kraftwerk mit einer Kombination von Gas-und-Dampfturbinen
Ein Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk (GuD-Kraftwerk) ist ein großes Kraftwerk, welches je mindestens eine Gasturbine und Dampfturbine enthält. In der Regel wird die Gasturbine mit Erdgas befeuert, und das noch heiße Abgas dient über einen Abhitzekessel zum Betrieb einer nachgeschalteten Dampfturbine. Idealerweise erfolgt die Dampferzeugung in mehreren Druckstufen; Stand der Technik ist der Drei-Druck-Prozess. Unter Umständen wird der Dampfkessel noch zusätzlich befeuert.
Der mit einem Erdgas-GuD-Kraftwerk erzielbare Gesamtwirkungsgrad bei reiner Stromerzeugung kann heute etwa 60 % erreichen, einen von keinen anderen Wärmekraftwerken erreichten Wert. (Rund 40 % stammen dann von der Gasturbine, weitere 20 % von der Dampfturbine.) Die Leistung eines solchen Kraftwerks liegt typischerweise bei vielen hundert Megawatt.
Abbildung 1: Die Gasturbine eines noch im Bau befindlichen großen GuD-Kraftwerks (Siemens-Pressebild). Das Kraftwerk soll einen Wirkungsgrad von etwa 60 % erreichen.
Es ist ebenfalls möglich, Kraft-Wärme-Kopplung zu betreiben, also einen Teil der Abwärme in ein Fernwärmenetz einzuspeisen. Dabei sinkt allerdings der elektrische Wirkungsgrad um rund 10 Prozentpunkte.
GuD-Kraftwerke sind in der abgegebenen Leistung relativ schnell anpassbar. Sie sind deswegen gut im Bereich der Mittellast oder teils sogar für die Erzeugung der Spitzenlast geeignet. Sie eignen sich damit auch gut zur Ergänzung von Strom aus Windenergieanlagen und Photovoltaikanlagen, weil sie deren schwankendes Leistungsangebot ausgleichen bzw. ergänzen können. Andererseits ist der hohe Wirkungsgrad auch für die Grundlast interessant.
Ein erheblicher Nachteil von Gaskraftwerken (vor allem in der Grundlast) sind die höheren und zukünftig womöglich stark ansteigenden Brennstoffkosten und die langfristig nicht sichere Versorgungslage.
Das GuD-Prinzip lässt sich zwar nicht direkt mit Kohle realisieren, da Kohle sich nicht als Brennstoff für eine Gasturbine eignet. Jedoch kann Kohle zunächst zumindest teilweise vergast werden, um eine Gasturbine zu betreiben. (Dies geschieht in sogenannten IGCC-Kraftwerken mit dem Integrated Gasification Combined Cycle.) Ebenfalls kann Kohle unter Sauerstoffmangel verbrannt werden, so dass Kohlenmonoxid (CO) entsteht, welches dann in einer Gasturbine verbrannt wird. Eine andere Möglichkeit ist, die Abgase einer mit Erdgas befeuerten Gasturbine (die immer noch erhebliche Mengen von Sauerstoff enthalten) als Zuluft für eine Kohlefeuerung zu verwenden, die wiederum Dampf für eine Dampfturbine erzeugt. Mit diesen Methoden kann ein höherer Gesamtwirkungsgrad erreicht werden als mit konventionellen Kohlekraftwerken.
Siehe auch: Wärmekraftmaschine, Dampfturbine, Gasturbine
Kategorien: elektrische Energie, Kraftmaschinen und Kraftwerke