Lage und Abgrenzung des Standorts
Das von der Volkswagen AG betriebene Heizkraftwerk Kassel be- findet sich auf ca. 34.500 m2 im Kasseler Becken im südöstlichen Bereich des Volkswagen Werks Kassel in der Gemarkung Baunatal (Hessen) und ist von der Autobahn A 49, die östlich am Kraftwerk vorbeiführt, gut zu erkennen. Eingeschlossen wird das Kraftwerk durch die Werkshallen Nr. 4 im Norden, Nr. 5 im Süden und Nr. 19 im Westen.
Von der Gesamtfläche sind ca. 24.500 m2 durch Bebauung versie-gelt, der Rest ist naturnahe Fläche (10.000m²). Zudem betreibt die VW Kraftwerk GmbH ein Hoch- und Mittelspannungsnetz auf dem Gelände des Volkswagen Werkes. So gibt es vier Umspannwerke.
Umspannwerk I liegt genau in der Mitte des Werksgeländes.
Umspannwerk II befindet sich direkt am Kraftwerksgebäude. Das Umspannwerk III befindet sich zwischen der Gießerei der Volkswa-gen AG und der Autobahn A 49. Umspannwerk IV dient seit 2004 der Stromversorgung der Produktionshalle 3 und liegt am Nord-ende der Halle 3. Umspannwerk VI wurde mit dem Ausbau der Halle 6 aus einer Lager- in eine Produktionshalle neu errichtet.
Die Strom- und Wärmeerzeugung im Heizkraftwerk Kassel erfolgt auf Basis der Brennstoffe Erdgas und Heizöl EL mit 521 MW Feue-rungswärmeleistung. Dieses Kraftwerk versorgt in Kraft-Wärme- Kopplung das Werk Kassel der Volkswagen AG mit elektrischer Energie und Heizwärme, die als technische Wärme oder als Raum-wärme genutzt wird. Weiterhin wird durch das Kraftwerk die Stadt Baunatal mit Fernwärme versorgt. Darüber hinaus wird das Werk mit vollentsalztem Wasser (VE-Wasser) beliefert.
Das Heizkraftwerk Kassel verfügt derzeit über eine Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD) sowie über einen Sattdampfkessel (Hilfsdampfkessel 10). Darüber hinaus sind in die Heizungskreis-läufe vier Heißwasserkessel eingebunden. Alle Energieerzeugungs-anlagen werden mit Erdgas oder alternativ mit leichtem Heizöl (HEL) befeuert. Da sowohl Erdgas als auch leichtes Heizöl ver-gleichsweise schadstoffarm verbrennen, ist keine Abgasnachbe-handlung erforderlich.
Die GuD-Anlage wurde baulich westlich der vorhandenen Kraft-werksanlage errichtet. Der Standort bietet mit seiner vorhandenen Infrastruktur und der Nähe zu den Wärmeverbrauchern ideale Voraussetzungen für die Errichtung und den Betrieb einer solchen Anlage.
Die zur thermischen Leistungserbringung betriebene Anlage des Heizkraftwerk Kassel besteht im Wesentlichen aus folgenden Anla-genteilen:
Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD)
- Brennstoffversorgung für die Gasturbinenanlage und die Zusatzfeuerung des Abhitzekessels
- Gasturbinenanlage
- Abhitzekessel mit Zusatzfeuerung - Dampfturbinenanlage
- Wasser-Dampf-Kreislauf
- Kühlwassersysteme mit Zwei-Zellen-Nasskühlturm
Großfeuerungsanlage, bestehend aus Dampf-, Sattdampf- und Heißwasserkesselanlagen und Nebenanlagen einschließlich elek-trischer Verteilanlagen (110 kV/20 kV/6 kV).
Die Heißwasserkessel dienen zur Wärmeerzeugung und als Wärme-reserve bei Ausfall der GuD. Der Sattdampfkessel dient zur Warm-haltung der GuD-Anlage und DruckWarm-haltung der Ausdehnungsge-fäße.
Anlagenbeschreibung
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Informationen zum Standort Kassel
G A S - U N D D A M P F T U R B I N E N A N L A G E M I T K R A F T- WÄ R M E - K O P P L U N G Die Vorteile von Gaskraftwerken sind ihre flexible Steuerbarkeit,
die kurzen Startzeiten und schnelle Laständerungen. In einem Stromnetz mit hohen Anteilen fluktuierend einspeisender erneu-erbarer Stromquellen löst sich die klassische Dreigliederung in Grund-, Mittel- und Spitzenlast auf. Alle Kraftwerke müssen im verstärkten Maße zur Regelung beitragen und helfen die nach Abzug der Erneuerbaren Energien verbleibende Last zu decken.
Die GuD-Anlage ist in der Lage Leistungsschwankungen im Netz bzw. Bilanzkreis flexibel auszugleichen.
Mit der GuD-Anlage werden maximal 80,6 MWth Wärme und dabei gleichzeitig 76,7 MWel elektrische Energie erzeugt. Bei wärmege-führter Fahrweise wird der obere Leistungsbereich der Dampftur-bine, durch eine Zusatzfeuerung im Abgaskanal vor Abhitzekessel, und damit erhöhter Dampferzeugung, abgedeckt. Für die Abde-ckung der Lastspitzen des Gesamtwärmebedarfes von ca. 225 MWth stehen dann zusätzlich die Heißwasserkessel zur Verfügung.
Brennkammer Dampfturbine
Gasturbine Verdichter
Kondensator Generator Generator
Kühlturm Abhitzekessel
Fernwärme
Wasser Dampf
Erdgas
Abgas Erdgas o. Heizöl
Der maximale Wärmebedarf am Standort Baunatal beträgt:
- für Raumheizung: 190 MW (kurzzeitiger Spitzenbedarf) - für Technische Wärme: 35 MW
- Gesamt: 225 MW
Wärme (Zahlenbasis 2018)
Der Gesamtjahreswärmebedarf, der für den Volkswagen Standort Kassel (Werk und Original Teile Center) sowie FW-Baunatal bereit-gestellt wird, liegt bei ca. 371 Mio. kWh/a. Davon ist die bereitge-stellte Raumheizungs- bzw. Fernwärmemenge 258,82 Mio. kWh/a.
In der Gesamtwärmemenge ist die Fernwärme von 31,7 Mio. kWh für die Stadt Baunatal, mit mehreren Gewerbebetrieben und ca.
1.600 Wohneinheiten, enthalten. Diese Wärmemenge wird mit einer Leistung von 3,0 MW abgenommen.
Der Anteil an technischer Wärme am Gesamtwärmebedarf des Werkes ist produktionsabhängig und somit über das Jahr relativ konstant. Er betrug im Jahr 2018; 112,29 Mio. kWh. Die Technische Wärme wird mit einer konstanten Vorlauftemperatur von 124 °C erzeugt.
Dagegen folgt der Raumheizungs- bzw. Fernwärmebedarf dem Ver-lauf der Außentemperatur. Daraus resultiert eine jahreszeitlich schwankende Auslastung der Kraftwerksanlagen bei der zu erzeu-genden Gesamtwärme.
Strom
Der Bedarf an elektrischer Energie für den Produktionsprozess der Volkswagen AG am Standort Kassel sowie für das Original Teile Center liegt zurzeit bei maximal 106.800 kW. Der Jahresverbrauch des gesamten Volkswagen Standorts Kassel beträgt 634,9 Mio. kWh/a.
Eine jahreszeitlich schwankende Wärmeerzeugung bedeutet für den Stromerzeugungsprozess in Kraft-Wärme-Kopplung, dass bei einem solchen Betrieb die Eigenerzeugungsleistung zwischen 15.000 und 75.000 kW pendelt und somit eine Stromerzeugung von 405,8 Mio. kWh im Jahr 2018 resultierte. Der Eigenbedarf des Kraftwerks liegt bei 11,45 Mio. kWh in 2018.
Der zusätzlich benötigte Strom für die Produktion im Volkswagen Werk Kassel wird aus dem Bilanzkreis der Volkswagen AG über die Stromnetze der Tennet und der Avacon AG und das Umspannwerk Rengershausen (110 kV-Anlage) entnommen.
VE-Wasser
Neben Strom und Wärme wird am Standort Kassel in einem Ionen-austauschprozess aus Trinkwasser auch vollentsalztes Wasser (VE-Wasser) hergestellt, welches zum größten Teil an die Volkswa-gen AG in Kassel geliefert wird. Diese benötigt das VE-Wasser für die Lackiererei, die Gießerei und diverse Wasch- und Kühlprozesse.
Der Einsatz von vollentsalztem Wasser ist erforderlich, um Ablage-rungen in den Anlagen zu verhindern, z.B. im Kühlkreislauf der Druckgießmaschinen. Das reduziert Reparaturen und Stillstands-verluste.
Der verbleibende Anteil des vollentsalztem Wassers – etwa 17 % der erzeugten Menge – fließt in die Betriebsprozesse des Kraftwerks.
GWh Kennzahlen [%]
[EB/Erzeugung] Veränderung
zum Vorjahr [%] Bemerkungen Jahr Stromerzeugung Wärmeerzeugung TW Wärmeerzeugung RH Eigenbedarf
2016 388,30 127,75 261,73 11,71 1,51 -5,3 Energieeinspar-
maßnahmen
2017 392,28 125,08 252,71 11,50 1,49 -0,7 Energieeinspar-
maßnahmen
2018 405,83 112,29 258,82 11,45 1,47 -1,4 Energieeinspar-
maßnahmen
Durch kontinuierliche Umsetzung von Energieefiizienz-maßnahmen konnte der Stromeigenbedarf trotz stei-gender Stromproduktion auf gleichem Niveau gehalten werden. Die Eigenbedarfskennzahl konnte weiter gesenkt werden.
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Standort Kassel
Besonderheiten und Entwicklungen
Wertschöpfung und Dienstleistung
Die Wertschöpfung besteht aus dem Handel mit Energien, die an verschiedene Kunden abgegeben werden. Die Energien werden dabei durch Eigenerzeugung und durch das Bilanzkreismanage-ment der VW Kraftwerk GmbH bereitgestellt. Dies gilt nicht nur für den Standort (Volkswagenwerk Kassel) inkl. der Abgabe an Dritte auf dem Werksgelände, sondern auch für diverse Lagerhallen des Bereichs Vertrieb Originalteile, sowie einem ausgelagerten Produk-tionsstandort der Aggregateaufbereitung im Raum Kassel.
Entwicklung der Abgabemengen an Kunden
Aufgrund von weniger Auslastung der Produktion sowie paralleler Außerbetriebnahme alter Produktionsanlagen im Werk ging die Stromabgabe an die Fabrik leicht zurück. Der Wärmeverbrauch reduzierte sich ebenfalls leicht, aufgrund der Witterung.
Die Erzeugung von VE-Wasser ist im Betrachtungszeitraum erstmal in 2018 gesunken durch verändertes Nutzungsverhalten beim Abnehmer.
E N T W I C K L U N G D E R A B G A B E M E N G E N A N S T R O M , WÄ R M E , E R D G A S U N D V E - WA S S E R
2016 2017 2018
Strom [Mio. kWh] 627 640 635
Wärme [Mio. kWh] 388 378 371
Erdgas [Mio. kWh*] 247 HU 250 HU 248 HU
VE-Wasser [m3] 126.264 126.028 106.370
Energieversorgung – Original Teile Center (OTC)
Im Werk Kassel ist das zentrale Ersatzteilmanagement mehrerer Marken der Volkswagen AG angesiedelt. Durch die ständig steigende Modellvielfalt wächst auch der Platzbedarf für die vorzuhaltenden Ersatzteile.
Photovoltaikanlage
Zur Erweiterung unserer Stromerzeugungsportfolios um CO2-freien Strom betreibt die VWK am Standort Kassel zwei Photovoltaikanla-gen. Eine 500 kWp-Anlage befindet sich auf dem Dach der Halle 4A und die zweite 500 kWp-Anlage auf dem Dach des Logistikzentrums Cross Dock. Die Anlage auf der Halle 4a speist mit 480.303 kWh direkt in das Volkswagen Netz. Die Anlage auf dem Cross Dock mit 349.330 kWh/a wird über den Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) abgerechnet. Insofern leisten aber beide Anlagen damit einen Bei-trag zur CO2-Reduzierung.
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