Die Energiekrise sorgt in Japan für Laufzeitverlängerung alter Kohlekraftwerke

Als Japan in diesem Sommer nur knapp einen Stromausfall vermeiden konnte, war ein Teil der Lösung die Leistung veralteter Kohlekraftwerke wie des Wärmekraftwerks Takasago.


Auch wenn das Land auf regenerative Energiequellen umsteigen will, ist es nach wie vor in hohem Maße von Anlagen wie Takasago abhängig, die 1968 gebaut wurden und als weit über das Rentenalter hinausgehend gelten. Das Kraftwerk, das der Electric Power Development Co. oder J-Power gehört, ist angesichts der weltweiten Energiekrise und der Abschaltung von Kernreaktoren nach der Katastrophe von Fukushima noch wichtiger geworden (Bloomberg, 02.09.2022).

Kohlekraftwerke laufen 20 Jahre länger als die geplante Laufzeit

„Normalerweise reicht es aus, wenn ein Kraftwerk 20 oder 30 Jahre lang in Betrieb ist“, sagte Hiroyuki Uchinaga, ein Beamter der Wartungsabteilung von J-Power und Leiter des Kraftwerks Takasago, das in einem Industriegebiet in der Nähe der westlichen Hafenstadt Kobe liegt. „Wir betreten Neuland, weil wir seit über 50 Jahren in Betrieb sind.“

Es wird erwartet, dass die Stromversorgung in diesem Winter knapp bleiben wird, und Experten sagen, dass extreme Wetterbedingungen wie die Hitzewelle in diesem Sommer immer häufiger auftreten, was bedeutet, dass Takasago noch viel länger laufen muss, um das Netz stabil zu halten – trotz der Herausforderungen, die eine alternde Anlage mit sich bringt.

Die Energiekrise sorgt in Japan für Laufzeitverlängerung sehr alter Kohlekraftwerke

Ältere Kraftwerke sind in der Regel weniger effizient und teurer in der Wartung als neuere Modelle. Takasago ist hauptsächlich von Arbeitern abhängig, die die Anlage überwachen und Unregelmäßigkeiten erkennen, während neuere Anlagen mehr Sensoren und andere Überwachungstechnologien einsetzen, so Uchinaga.

Aufgrund der anhaltenden Knappheit ist es besonders wichtig, dass das Kraftwerk Takasago, das das Stromnetz in der westlichen Kansai-Region Japans versorgt, ohne größere Unterbrechungen läuft. Das 500-Megawatt-Kohlekraftwerk erzeugt Strom, der etwa einem Viertel des Bedarfs der Haushalte in der umliegenden Präfektur Hyogo entspricht.


Alte Anlagen benötigen mehr Mitarbeiter und arbeiten mit veralteter Technik

Laut Uchinaga benötigt das Kraftwerk im Vergleich zu neueren Anlagen etwa doppelt so viele Mitarbeiter, um wichtige Teile der Anlage zu bewachen. Im Sommer steigen die Temperaturen rund um den Kessel, in dem Kohle verbrannt wird, um Dampf zu erzeugen, der die Turbine antreibt, auf etwa 60 Grad Celsius, was für die Arbeiter, die Schutzkleidung und Helme tragen, eine saunaähnliche Umgebung schafft.

Einige der Überwachungsprozesse scheinen fast instinktiv zu sein: Die Arbeiter berühren die Oberfläche der Anlagen, um Temperatur und Vibrationen zu überprüfen.

„Man muss wirklich seine fünf Sinne einsetzen“, um Anomalien in Turbinen, Kesseln und Generatoren zu erkennen, so Uchinaga.

Ein ständiges Problem ist, dass einige Maschinenteile von Herstellern gefertigt wurden, die nicht mehr im Geschäft sind. Wenn sie abgenutzt sind, müssen die Mitarbeiter des Kraftwerks sie selbst reparieren oder mit anderen Herstellern zusammenarbeiten, um sie von Grund auf neu zu entwickeln.

Der Betrieb alter Kraftwerke „erhöht die Wartungskosten“ für die Versorgungsunternehmen, so Go Matsuo, Leiter des Energy Economics and Society Research Institute in Tokio. „Können wir das noch 10 Jahre lang machen? Das wird sehr schwierig sein.“


Japan erzeugt mehr als 50% aus fossilen Brennstoffen

Es wird erwartet, dass die Versorgungsunternehmen im Zuge der Dekarbonisierung solche Wärmekraftwerke nach und nach stilllegen werden. Mehr als die Hälfte der 2021 erzeugten Elektrizität stammte aus fossilen Brennstoffen, so die Daten des Institute for Sustainable Energy Policies. Nach Berechnungen des japanischen Handelsministeriums wird Japan zwischen 2022 und 2031 einen Nettoverlust von etwa 21 Gigawatt an Flüssigerdgas-, Kohle- und Ölkraftwerkskapazität verzeichnen.

Ein Hauptproblem besteht darin, dass die Investitionen in zusätzliche erneuerbare Energiequellen zurückgeblieben sind. Japan, die drittgrößte Volkswirtschaft der Welt, belegte laut BloombergNEF im vergangenen Jahr nur den sechsten Platz bei den Ausgaben für die Energiewende. Den BNEF-Daten zufolge investierte das asiatische Land im Jahr 2021 26 Milliarden Dollar, verglichen mit 266 Milliarden Dollar in China und 114 Milliarden Dollar in den USA (Bloomberg, 02.09.2022).

J-Power hat sich für Takasago kein striktes Zeitlimit gesetzt, will aber nach eigenen Angaben veraltete, einheimische Kohlekraftwerke schrittweise abschalten. Im Jahr 2018 verwarf das Unternehmen einen früheren Plan, die Blöcke von Takasago zu ersetzen, um die Kapazität auf 1.200 Megawatt zu erhöhen, und entschied damals, dass die Stromnachfrage in der Region rückläufig sei.

Analysten sagen, dass die wirtschaftlichen Auswirkungen möglicher Beschränkungen der industriellen Stromnutzung für die japanische Wirtschaft schwerwiegend wären. Kazuki Kitatsuji, Forscher am Japan Research Institute, schätzt, dass für jedes Prozent, um das die Stromversorgung der Unternehmen sinkt, die Inlandsproduktion jährlich um 961,6 Milliarden Yen (7 Milliarden Dollar) zurückgeht.


Japan ist nicht das einzige Land mit diesen Problemen

Japan ist nicht das einzige Land, das darum kämpft, seine Klimaziele mit der dringenden Notwendigkeit, das Licht am Laufen zu halten, in Einklang zu bringen. Die extremen Temperaturen dieses Sommers haben die Stromnetze überall von Kalifornien bis China unter Druck gesetzt. Indien erwägt angesichts der steigenden Nachfrage und der Energieknappheit, die Schließung seiner veralteten Kohlekraftwerke zu verschieben, während die europäischen Staaten darüber nachdenken, die Abschaltung ihrer Kraftwerke zu verschieben, um Unterbrechungen der Gasversorgung abzumildern.

Die Stromerzeuger prüfen nun Technologien wie die Mitverbrennung von Ammoniak und Wasserstoff, um den Kohlenstoff-Fußabdruck ihrer bestehenden Kraftwerke zu verringern – eine Methode, die J-Power nach eigenen Angaben ebenfalls anwenden könnte.

„Angesichts der anhaltenden Debatte über die Nutzung der Kernenergie und den Ausbau der erneuerbaren Energien muss eine ernsthafte Diskussion darüber geführt werden, in welchem Umfang die thermische Energiequelle beibehalten werden sollte“, so Matsuo. „Das gilt nicht nur für Japan – alle Länder müssen sich mit dieser Frage auseinandersetzen.“


Japan setzt bei der Stromerzeugung wieder auf Atomkraft

Während die öffentliche Meinung über die Kernenergie nach der Katastrophe von Fukushima immer noch zwiespältig ist, haben die weltweite Brennstoffknappheit und die jüngsten Stromengpässe Premierminister Fumio Kishida in seiner Haltung zur Wiederinbetriebnahme von Kernreaktoren bestärkt. Die Regierung will die Zahl der Kernreaktoren am Netz bereits im nächsten Sommer fast verdoppeln, um den Strombedarf des Landes zu decken und die Emissionen zu senken, wie lokale Medien berichten.

Trotz der Aussicht auf einen Neustart der Kernkraftwerke und der Erleichterung über einen störungsfreien Sommer machen sich die Mitarbeiter von Takasago auf eine mögliche Stromknappheit im Winter gefasst.

„Die Nachfragesaison im Sommer erstreckt sich jetzt von Juni bis September und im Winter von Dezember bis März“, sagte Uchinaga. „Bei diesem Tempo ist die Nachfrage das ganze Jahr über hoch.“

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