Betrachtungen über die Stillegung eines neuzeitlichen großstädtischen Kraftwerkes. Von Prof. Dr.-Ing. Hanszel, Berlin-Charlottenburg. HANSZEL: Betrachtungen über die Stillegung eines neuzeitlichen großstädtischen Kraftwerkes. Das Beispiel der Stillegung eines neuzeitlichen großen städtischen Elektrizitätswerkes einer Groß-Berliner Gemeinde regt zur Betrachtung an, wie weit der augenblickliche Zustand unserer Brennstoffversorgung für die künftige Wirtschaft maßgebend sein soll. Das etwa erst 8 Jahre alte Werk ist mit Wasserrohrkesseln, Kettenrosten, großen Dampfturbineneinheiten von zusammen 11000 kW Maschinenleistung einschl. Reserve, vollständig mechanischer Kohlen- und Aschentransportanlage ausgestattet und liegt unmittelbar an einem schiffbaren Kanal. Es hatte eine außerordentlich günstige Belastung. So betrug 1915, 16, 17 bei 4200–4500 kW Spitzenbelastung (Maximum) die Erzeugung 16–18000000 kWh im Jahr. Daraus ergeben sich \frac{16-18000000}{4200-4500}=\mbox{ rd. }4000\ (-4500) Benutzungsstunden des Maximums, also etwa 50 v. H. der möglichen Benutzungsstunden (8760 im Jahr). Zum Vergleich sei angeführt, daß z.B. (im Jahre 1905) 12 größere Elektrizitätswerke im Mittel nur 25 v. H. der möglichen Benutzungsstunden des Maximums aufweisen. Bis in die ersten Kriegsjahre betrug der Kohlenverbrauch etwa 1 kg je Kilowattstunde (oberschl. Steinkohle). In späteren Kriegsjahren und nachher jedoch stieg er bis auf das 1,6–1,7 fache, ja das doppelte. Die Ursache liegt bekanntlich in erster Linie in der außerordentlichen Verschlechterung der Kohle, die heute ohne jede Rücksicht auf die Beschaffenheit ungewaschen und unsortiert mit hohem Steingehalt verkauft und verfrachtet wird und so verwendet werden muß. Der Heizwert der Kohle betrug schließlich nur noch etwa 5400 WE gegen früher 6800 bis 7000 WE. Es mußten trotz hoher Rostbeanspruchung mehr Kessel als früher in Betrieb gehalten werden, um die gleiche Leistung zu erzielen, der Wirkungsgrad wurde bedeutend schlechter. Da zur Zeit der Vergleichsbetrachtung der Preis des Brennstoffes etwa das 10 fache des Friedenspreises betrug, so ergaben sich also 20 fache Brennstoffkosten gegenüber dem letzten Friedensjahr. Dazu kommt, daß in dem Werk, das infolge seiner vollständig automatisch-mechanischen Einrichtungen ein geringes Lohnkonto besaß, dieses unter dem Einfluß der Lohnsteigerungen, der Verminderung der Arbeitsleistungen und der oben erwähnten Verschlechterung der Kohle (erhöhte Schlackenmenge) etwa auf das 15 fache stieg. Unter diesen Umständen ergab eine Kalkulation, daß beim Bezug des Stromes von einem anderen Elektrizitätswerk, welches den Strom teilweise von einem neuen Großkraftwerk im Braunkohlengebiet erhält, eine jährliche Ersparnis von 500000 bis 600000 M erzielt werden konnte, was schließlich dazu führte, die Stillegung des Werkes zu beschließen. Allgemein betrachtet, ist der Fall ein bedauerliches Beispiel dafür, daß wir uns heute noch mehr als früher von den erstrebenswerten Zielen der Wärmewirtschaft entfernen, denn wärend in einer Stadt im allgemeinen die Möglichkeit gegeben ist, durch Verwertung der Abwärme eines eigenen Kraftwerkes die Stromerzeugung zu verbilligen, fällt dieser Umstand beim Bezüge des Stromes durch eine Fernleitung aus dem weit entfernten Kohlengebiet weg. Bei dem neuen von der Gemeinde abgeschlossenen Stromlieferungsvertrag wurde allerdings ausgemacht, daß soviel Kraft im eigenen Werk erzeugt werden kann, als bei Verwertung der Abwärme für Heizungszwecke anfällt. Eine umfangreiche Fernheizungsanlage ist auch bereits in Ausführung begriffen, und zwar für städtische Gebäude, Badeanstalten usw., jedoch wird, wie in Charlottenburg, das Warmwasser (richtiger Heißwasser) nicht durch Abwärme, sondern mit Frischdampf aus den Hochdruckkesseln erzeugt. Bei vollem Ausbau der Fernheizung werden bei tiefster Temperatur (– 20°) etwa 18000 kg Dampf in der Stunde benötigt, mit welchen eine Gegendruckturbine von etwa 600 kW betrieben werden könnte, normal werden jedoch im Winter nur etwa 6 bis 10000 kg Dampf/st gebraucht, und es ist geplant, eine Gegendruckturbine von etwa 300 kW aufzustellen und die aus dem Heizdampf gewonnene Energie an die benachbarte Gasanstalt abzugeben. Für die Verwendung von Maschinenabwärme zur Heizung in größerem Maßstabe sind die örtlichen Verhältnisse nicht gerade günstig. Das Werk liegt etwa 2 km von dem Zentrum des Wärmebedarfs entfernt. Die in der weiteren Umgebung befindlichen städtischen Gebäude und einzelne mit Zentralheizung versehene Miethäuser werden zwar an die neue Fernheizung angeschlossen, die Möglichkeit der Verwertung der Abwärme ist aber unter den jetzigen Umständen eine beschränkte und entspricht nicht dem Kraftbedarf; dagegen ist die eigene Energieerzeugung ohne Abwärmeausnutzung gegenüber dem zweiten Elektrizitätswerk mit dem Anschluß an das Braunkohlenkraftwerk wirtschaftlich im Nachteil. Das Beispiel zeigt, wie sich die Verhältnisse seit den letzten Jahren in erster Linie infolge der Brennstoffnot verschoben haben. Es wäre aber falsch, einen solchen Fall zu verallgemeinern, denn für viele großstädtische Elektrizitätswerke liegen die Verhältnisse umgekehrt. Die Möglichkeit des Absatzes von Abwärme ist in der Großstadt so groß, wenigstens während der Heizperiode, das ist während 8 Stunden, daß dadurch eine erhebliche Energieleistung gleichzeitig gedeckt werden kann, womit bekanntlich die größte Brennstoffersparnis verknüpft ist. Die Grundfrage, die vor der Lösung aller schwebenden Wärmewirtschaftsprobleme erledigt werden muß, ist die Frage der Brennstoffversorgung überhaupt. Der heutige Zustand, daß minderwertigste Kohle mit einem hohen Steingehalt auf weite Strecken aus den Kohlengebieten verfrachtet und mit Preisen, die das 20 fache des früher für hochwertige, sortierte, gewaschene Kohle giltigen betragen, bezahlt wird, kann nicht als Dauerzustand betrachtet werden, und eine normale Wirtschaft wird erst dann wieder in Gang kommen, wenn der wichtigste Rohstoff, die Kohle, einigermaßen nach seinem Werte gehandelt und bezahlt wird. Es ist ein Zeichen der heutigen Not, daß man endlich die Wärmewirtschaft nach allgemeinen Gesichtspunkten betrachtet und nicht wie bisher nur an eine billige Elektrizitätserzeugung und -Verteilung denkt. Mit berechtigtem Stolz hat die chemische und elektrische Großindustrie bei der Erbauung der Großkraftwerke während des Krieges auf die unübertrefflich billige Energieerzeugung aus der Rohbraunkohle hingewiesen. Es wurden Stromkosten genannt, die etwa den günstigsten Wasserkraftanlagen entsprechen, z.B. ½ Pfg. pro kWh, und doch gehen auch in diesen Anlagen über 80 v. H. der kostbaren Wärme nutzlos in die Luft. Die Rohbraunkohle wird dabei einseitig nur nach Gestehungskosten und nicht allgemein als Quelle von Wärme und hochwertiger Nebenprodukte bewertet. Wenn es gelingt, die Brikettierung wärmewirtschaftlich zu verbessern und den Vergasungsprozeß der Rohbraunkohle mit Nebenproduktengewinnung in großem Maßstabe durchzuführen, wofür die Aussichten günstig sind, so wird die jetzige Verfeuerung der Rohkohle unter dem Kessel der Großkraftwerke für manche Zwecke als unwirtschaftlich verworfen werden. Bei der Erbauung unserer heutigen Elektrizitätswerke hat man wohl billige Energieerzeugung, aber nicht auch Abwärmeverwertung bedacht, und die nachträgliche Einrichtung dazu (durch Aufstellung neuer Gegendruck- oder Anzapfturbinen) ist mit den größten Schwierigkeiten und Kosten verbunden. Auch für die Großkraftwerke im Braunkohlengebiet müßte durch Angliederung wärmeverbrauchender Industrieen, wie Brikettfabriken, Brauereien, Wäschereien, Färbereien, chemischer Großbetriebe ein Absatzgebiet für Wärme geschaffen werden und dadurch der schlechte Gesamtwirkungsgrad gehoben werden. Auch für den Fall einer künftigen Vergasung der Brennstoffe wird die Verquickung von Krafterzeugung mit Heizungsanlagen als wärmesparend aussichtsreich bleiben. Selbst wenn einmal eine Verteilung der Wärme in Form von Ferngasleitungen durchgeführt werden sollte, wird die Krafterzeugung auch in kleineren Anlagen wirtschaftlich vorteilhaft sein, solange eben die Wärme, die für Heizungszwecke erzeugt werden muß, mit so hoher Temperatur gewonnen wird, daß eine Vorschaltung eines Energiegewinnungsprozesses möglich ist. Ein Idealfall der Zukunft wäre die Verbindung großstädtischer Dampf-Elektrizitätswerke mit Dampf- oder Gaskraftwerken der Kohlengebiete. In der Großstadt mit ihrem großen Wärmebedarf würde dann während der Heizperiode gleichzeitig die Energieerzeugung in örtlichen Dampfkraftwerken erfolgen, während der übrigen Zeit würde der Strom aus den Großkraftwerken der Kohlengebiete bezogen werden; dabei müßten auch diese, wie oben erwähnt, zur Abwärmeausnützung eingerichtet werden. Die angeschlossenen wärmeverbrauchenden Industrieen könnten ihren Betrieb der Belastung des Werkes (saisonweise) anpassen. Welche Energiemengen in Großstädten aus dem Brennstoff für Heizungszwecke gewonnen werden könnten, zeigt schon eine oberflächliche Schätzung. Nimmt man an, daß für eine Person im Tag nur 2 Briketts zum Heizen und Kochen verwendet werden, so werden für eine Million Einwohner rund 10000 Mill. Brennstoff-Wärmeeinheiten täglich aufgewendet. Aus dieser Wärme könnten leicht 600000 KWh erzeugt werden, ohne die zur Heizung in Form von Abdampf von etwa 2 at abs. Spannung oder Warmwasser verfügbare Wärme merklich einzuschränken. Diese Energiemenge übertrifft erfahrungsgemäß den Bedarf um das Vielfache. Die in den Elektrizitätswerken installierte Gesamtleistung, die für eine Million Einwohner etwa 40000 kW beträgt, könnte damit 15 Stunden Tag und Nacht voll betrieben werden. Dabei ist allerdings zu beachten, daß der Bedarf an Heizwärme und elektrischer Energie zeitlich nicht immer zusammen fällt. Aus den obigen Zahlen ist aber zu entnehmen, daß auch schon eine teilweise Ausnutzung des für Heizungszwecke aufzuwendenden Brennstoffes im Elektrizitätswerk zur Deckung des Energiebedarfes ausreichen würde, und ferner ist es möglich, durch Aufspeicherung von Warmwasser für Heizung in besonderen Behältern und von Elektrizität in Akkumulatorenbatterien einen Ausgleich herbeizuführen. Bei einer solchen Fernheizung werden andere Gesichtspunkte maßgebend sein, als bisher üblich, die Heizungsanlagen werden knapper zu bemessen sein, dafür kann die Betriebszeit ausgedehnt werden und eine automatische Wärmemessung muß den sparsamen Verbrauch sicherstellen. Grundsätzlich verschieden von der Kraftwirtschaft aus Wärmeenergiequellen ist die Wasserkraft-Wirtschaft. Hier ist die elektrische Energieerzeugung und -Verteilung Alleinherrscherin. Wasserkraftreiche Länder können sogar elektrisch heizen. Mit der besseren Ausnutzung der vorhandenen Wasserkraftanlagen und dem Ausbau der noch fehlenden kann selbst in unserem gefällearmen Lande noch eine wenigstens örtlich merkliche unmittelbare Ersparnis an Brennstoff erreicht werden, für die Gesamtlage der Brennstoffwirtschaft allerdings kaum fühlbar, da bekanntlich vom Gesamtkohlenverbrauch nur wenige Hundert-Teile (vor dem Kriege etwa 2 v. HL Steinkohle) auf Elektrizitätswerke entfallen. Es empfiehlt sich jedoch, die billige Energie bestehender Wasserkraftanlagen auch zu Heizzwecken zu verwenden. So könnten viele Fabrikwasserkräfte im Nachtbetrieb Wärmeenergie für Fabrikationszwecke abgeben, wenn es auch nur z.B. zum Wasseranwärmen ist. Leider läßt sich auch hier, ähnlich wie bei der Abwärmeverwertung, feststellen, daß man kleinere Anlagen unter dem Einfluß der größeren Kraftwerke vernachlässigt hat. Wenn man sich im Kriege wunderte, daß alle kleineren Mühlen, insbesondere auch Windmühlen stillagen oder sogar abgerissen wurden, so hörte man als Grund, daß die Zwangswirtschaft große Dampfmühlen bevorzuge, weil sie leichter zu kontrollieren seien. Dabei ist es längst ein offenes Geheimnis, daß es beim „Schieben“ keine oberen Grenzen gibt. Es wäre zu begrüßen, wenn wieder alle Wasser- und Windmühlen sich drehen und kleinere ausgebaute Wasserkräfte als örtliche Elektrizitätswerke auch neben der Ueberlandzentrale verwertet würden. Auch die Erhaltung bodenständiger und gleichzeitig selbständiger Kleinunternehmer läge im allgemeinen Volksinteresse.