Auswirkungen nicht optimaler Betriebszustände auf die Luftschadstoffemissionen thermischer Kraftwerke unter dem Einfluss erneuerbarer Energien: Szenarien für das Jahr 2030

Abstract

Die Exposition gegenüber Luftschadstoffen hat negative Auswirkungen auf die Gesundheit. Thermische Kraftwerke zur Stromerzeugung tragen signifikant zur Luftverschmutzung bei. Daher ist es notwendig die Emissionsbildung in Kraftwerken genauestens zu verstehen, um auf zukünftige Entwicklungen rechtzeitig reagieren zu können. Diese Arbeit untersucht die Auswirkungen nicht optimaler Betriebszustände auf die Luftschadstoffemissionen thermischer Kraftwerke unter dem Einfluss erneuerbarer Energien in der Stromerzeugung. Um die Frage zu klären, wie Luftschadstoffemissionen aus thermischen Kraftwerken unter nicht optimalen Betriebszuständen ermittelt werden können und welche Auswirkungen die Berücksichtigung hat, wurde ein auf der aktuellen Literatur basierender Modellierungsansatz erarbeitet. Auf Basis von Daten des REMix-Energiesystemmodells und Informationen über den Kraftwerkspark, ermöglicht das Modell eine Berechnung der Luftschadstoffemissionen von Stickoxiden, Schwefeloxiden und Staub unter Einbezug nicht optimaler Betriebszustände in stündlicher Auflösung. Dabei zeigen die Ergebnisse der Modellierung, dass abhängig vom Kraftwerkstyp und Luftschadstoff der Fehler in der errechneten Luftschadstoffmenge, welcher bei einer Nichtberücksichtigung der nicht optimalen Betriebszustände gemacht wird, zwischen 6,57 % und 91,51 % variiert. Zusätzlich wurde, mit Hilfe von sich an den Klimaschutzplänen der europäischen Länder orientierenden Szenarien für das Jahr 2030, der Einfluss der erneuerbaren Energien auf die Luftschadstoffemissionen untersucht. Mit zunehmendem Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung nehmen die absoluten Emissionen ab, der Anteil der durch nicht optimale Betriebszustände bedingten Emissionen und damit der Fehler, der bei einer Nichtberücksichtigung gemacht wird, zu.