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Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft Der neue Block 9 Kurzbeschreibung Allgemein verständliche Kurzbeschreibung gemäß § 4 Abs. 3 der 9. BImSchV zum Antrag nach § 8 und § 16 Bundes-Immissionsschutzgesetz zur wesentlichen Änderung der bestehenden Kraftwerksanlage Mannheim-Neckarau durch die Errichtung und den Betrieb eines Steinkohleblocks (Block 9)
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Inhalt 4
Das Unternehmen
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Energiewirtschaftliche Notwendigkeit
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CO2-Reduktionsziele der Europäischen Union und der Bundesregierung Entwicklung der Kraftwerkskapazitäten in Deutschland, Baden-Württemberg und der Metropolregion Rhein-Neckar Fernwärme und Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Fazit
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Standortbeschreibung
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Antragsinhalt
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Anlagen und Betrieb
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Allgemeines Kraftwerksprozess Technische Hauptdaten Beschreibung der Anlagenteile · Brennstoffversorgung · Dampferzeuger · Wasser-/Dampfkreislauf · Rauchgasreinigung · Elektrische Energie und Eigenbedarfsversorgung · Kühlwassersystem · Gebäude und bauliche Anlagen Energieeffizienz, Abwärmenutzung, Klimaschutz Umweltschutz · Luftreinhaltung · Lärmminderung · Wasser/Abwasser · Kraftwerksnebenprodukte/Abfälle Termine
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
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Allgemeines Geprüfte Verfahrensalternativen Untersuchungsgebiet Schutzgut Mensch Schutzgut Luft Schutzgut Klima Schutzgut Biotoptypen/Vegetation sowie ökologische Vielfalt (Flora/Fauna) Schutzgut Wasser Schutzgut Boden Schutzgut Landschaft Schutzgut Kultur- und Sachgüter Wechselwirkungen zwischen den Schutzgütern Abschließende Bewertung
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Wesentliche Stoffströme im Nennlastbetrieb
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Abkürzungsverzeichnis
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Impressum
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Das Unternehmen
Das Unternehmen Die Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft (GKM) betreibt in Mannheim eines der effizientesten Steinkohlekraftwerke Europas. Das GKM gewährleistet eine sichere und zuverlässige Stromerzeugung für rund 1,5 Millionen Menschen sowie die Fernwärmeerzeugung für über 110.000 Haushalte in Mannheim und der Metropolregion Rhein-Neckar. Dazu erzeugt das GKM für die DB Energie GmbH rund 10 % des deutschen Bahnstroms. Die installierte Werkleistung beträgt brutto 1.675 MWel bzw. netto 1.520 MWel, die installierte Fernwärmeleistung (Heizwasser) rund 1.000 MWth. Von der Nettoleistung stehen 190 MWel für die Produktion von Einphasenbahnstrom zur Verfügung. Die Anteilseigner des GKM sind die RWE Power AG, Essen, die EnBW Kraftwerke AG, Stuttgart und die MVV RHE AG, Mannheim. Bereits heute gewährleistet das nach DIN ISO 14001 zertifizierte Umweltmanagementsystem sowie das nach OHSAS 18001 zertifizierte Arbeitssicherheitsmanagementsystem einen hohen Standard sowie kontinuierliche Verbesserungen in den Bereichen Umweltschutz und Arbeitssicherheit.
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Das GKM plant im Rahmen der Modernisierung des Kraftwerkparks einen der modernsten Steinkohleblöcke zu bauen. Mit Block 9 wird das GKM neue Maßstäbe in Sachen Effizienz und Wirtschaftlichkeit setzen. Das Prinzip der umweltschonenden Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), d. h. die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Fernwärme, bildet die Basis für eine besonders umwelt- und klimaschonende Energiebereitstellung. Der neue Block wird nach der Stilllegung der alten Blöcke 3 und 4 die Strom- und Fernwärmeversorgung für Mannheim und die Metropolregion Rhein-Neckar langfristig sicherstellen. In dieser Kurzbeschreibung haben wir für Sie alle relevanten Daten und Fakten zu Block 9 zusammengestellt. Sollten Sie weitere Fragen zum geplanten Neubau oder dem GKM haben, besuchen Sie uns im Internet unter www.gkm.de oder nutzen Sie unser kostenloses Infotelefon unter 0800 7 99 66 77.
GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Energiewirtschaftliche Notwendigkeit
Energiewirtschaftliche Notwendigkeit CO2-Reduktionsziele der Europäischen Union und der Bundesregierung
Entwicklung der Kraftwerkskapazitäten in Deutschland, Baden-Württemberg und der Metropolregion Rhein-Neckar
Die Staats- und Regierungschefs der Europäischen Union haben im März 2007 beschlossen, die Treibhausgas-Emissionen der EU bis 2020 um 20 % gegenüber 1990 zu vermindern. In internationalen Verhandlungen hat sich die EU bereit erklärt, die Emissionen sogar um 30 % zu reduzieren, wenn andere internationale Partner den EU-Zielen zur Verminderung von Treibhausgasen folgen sollten. Die Bundesregierung hat in diesem Zusammenhang für Deutschland ein Reduktionsziel bis 2020 von 40 % der Treibhausgase verabschiedet. Im Rahmen der Regierungserklärung zu den Beschlüssen der EU hat der Bundesumweltminister in seiner Rede „Klimaagenda 2020: Klimapolitik der Bundesregierung nach den Beschlüssen des Europäischen Rates“ ein Maßnahmenpaket präsentiert, mit dem die Minderungsziele erreicht werden sollen. Wichtigste Maßnahmen sind die Wärmeeinsparung in Gebäuden und in der Industrie, die Erhöhung der Stromeffizienz in Industrie und Haushalten, der Ausbau der erneuerbaren Energien bei Strom und Wärme, die Verdopplung des Stroms aus Kraft-Wärme-Kopplung sowie die Modernisierung durch neue Kraftwerke. Die folgende Grafik des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) zeigt alle notwendigen Maßnahmen.
Im Bereich der Stromerzeugung stehen in Deutschland altersbedingt und auf Grund der gesetzlich bestimmten Stilllegung der deutschen Kernkraftwerke bis 2021 in den nächsten Jahren notwendige Kraftwerkskapazitäten nicht mehr zur Verfügung. Vor diesem Hintergrund entsteht in Deutschland bis 2020 ein Ersatzbedarf von rd. 40.000 MW elektrisch (siehe folgende Grafik).
Voraussichtliche Leistung der 2005 in Betrieb befindlichen Kraftwerke in Deutschland MW 120.000 100.000 80.000 60.000
Wasserkraft Übrige
40.000 MW Ersatzbedarf bis zum Jahr 2020
Erdgas Heizöl Steinkohle
40.000 Kernenergie
20.000 Braunkohle
Maßnahmen auf dem Weg zu -40% Treibhausgasemissionen (THG) bis 2020
2005
2010
2015
2020
2025
2030
Quelle: UBA /VGB
1.200 1.100 1.000 900 800
THG-Emissionen: - bis 2006: tatsächliche Emissionen - ab 2007: Klimaschutzszenario
700 600 2005
2010
2015
2020
Quelle: Bundesministerium für Umwelt, April 2007, Klimaagenda 2020
THG-Emissionen (bis 2006 ist) Wärmeeinsparung Gebäude und Industrie Stromeffizienz Industrie und Haushalte Sonstige Maßnahmen (incl. Nicht-CO2) Wärme aus erneuerbaren Energien Erhöhung erneuerbarer Energien bei Strom Maßnahmen im Verkehr Verdoppelung Kraft-Wärme-Kopplung Modernisierung durch neue Kraftwerke
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Energiewirtschaftliche Notwendigkeit
Mittel- bis langfristig müssen erneuerbare Energien einen wesentlich höheren Anteil der Stromerzeugung übernehmen. Bis zum Jahr 2020 können erneuerbare Energien einen Anteil von rd. 30 % erreichen. Zu diesem Ergebnis kommen, mit einer gewissen Bandbreite in den jeweils untersuchten Szenarien, verschiedene Forschungsinstitute, wie z. B. Energiewirtschaftliches Institut Universität Köln (EWI)/Energy Environment Forecast Analysis Münster (EEFA), Prognos, Öko-Institut/Arrhenius oder Umweltbundesamt. Dies deckt sich mit Forderungen von Umweltverbänden (z. B. BUND: „Bis 2020 können und müssen die erneuerbaren Energien mindestens 30 % zur Stromerzeugung beitragen“) und mit den Zielsetzungen der Bundesregierung in ihrem „Integrierten Klima- und Energieprogramm“ vom August 2007. Hier wurde u. a. als Ziel die Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien bei der Stromerzeugung bis 2020 auf 25 bis 30 % verabschiedet. Im Ergebnis resultiert daraus, dass in 2020 immer noch mindestens 70 % des erforderlichen Strombedarfs mit konventionellen Energieträgern gedeckt werden müssen. Diese dienen im Gegensatz zu den erneuerbaren Energien insbesondere für eine grundlastfähige Energiebereitstellung, d. h., für Energie, die jeden Tag rund um die Uhr sicher und zuverlässig zur Verfügung steht. Hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung des Stromverbrauchs in Deutschland gibt es unterschiedliche Einschätzungen. Das Effizienzziel der Bundesregierung im Stromsektor sieht eine Senkung des Stromverbrauchs bis 2020 um 11 % gegenüber dem Jahr 2005 vor (Mitteilung UBA, März 2008). Auf Grundlage dieser Berechnungen und in Umsetzung der vorab genannten Ziele des Bundesumweltministeriums wird in der „Leitstudie 2007 – Ausbaustrategie Erneuerbare Energien“ (DLRStudie im Auftrag des Bundesumweltministeriums) für die Jahre 2001 bis 2020 ein Zubau an modernen Kohlekraftwerken mit einer Leistung von rund 15.000 MW für erforderlich gehalten. Nach Auffassung der Landesregierung werden in BadenWürttemberg bis zum Jahr 2021 ca. 5.950 MW Kraftwerksleistung vom Netz gehen (Datenquelle: Energiekonzept BadenWürttemberg 2020). Die Landesregierung Baden-Württemberg
geht deshalb zur Erhaltung der Versorgungs- und Netzsicherheit von einem Bedarf von mindestens fünf verbrauchsnah angesiedelten großen Kraftwerksblöcken mit einer Gesamtleistung von 4.500 MW aus. Die verbrauchsnahe Lage dieser Kraftwerke ist sinnvoll für die Sicherstellung der elektrischen Netzstabilität (Spannungshaltung) und energetisch günstiger unter dem Gesichtspunkt vermiedener Leitungsverluste (im Vergleich zu verbrauchsfernen Kraftwerkstandorten). Weiterhin werden in der erweiterten Metropolregion RheinNeckar weitere Kraftwerkskapazitäten stillgelegt. Abhängig von der erzeugten Strommenge wird Biblis A voraussichtlich 2009 und Biblis B 2012 vom Netz gehen. Die fehlende Kraftwerksleistung muss unter Berücksichtigung des Ausbaus der erneuerbaren Energien und aller Maßnahmen zur Effizienzsteigerung zeitgerecht ersetzt werden. Bislang wurde in Baden-Württemberg ein Steinkohleblock der EnBW in Karlsruhe mit rd. 850 MWel netto beschlossen und genehmigt. Ferner ist der Ausbau der Laufwasserkraftwerke in Rheinfelden mit 100 MWel geplant (siehe untenstehende Grafik). Für eine Gas- und Dampfturbinenanlage der EnBW in Karlsruhe mit ca. 465 MWel wurde die Immisionsschutzrechtliche Genehmigung (1. Teilgenehmigung) erteilt. Unabhängige Experten wie die Deutsche-Energie-Agentur (DENA), das Institut Trendresearch aus Bremen oder die Bundesnetzagentur warnen inzwischen vor Engpässen in der Stromerzeugung und fordern dringend den Bau von neuen und hocheffizienten Kraftwerken. Selbst unter Berücksichtigung ambitionierter Maßnahmen zur Energieeinsparung und Erhöhung der Energieeffizienz, einem Anteil erneuerbarer Energien von 30 % und einem KWK-Anteil von 25 % ergibt sich schon ab 2012 ein deutlicher Bedarf an Ersatzkapazitäten. Der im GKM erzeugte Strom wird von den Aktionären des GKM, der RWE Power AG in Essen, der EnBW Kraftwerke AG in Stuttgart und der MVV RHE AG in Mannheim sowie als Einphasenbahnstrom von der DB Energie GmbH abgenommen. Die Leistung von Block 9 deckt rund 25 % des Strombedarfs der Metropolregion Rhein-Neckar.
Ersatzbedarf für Kraftwerkskapazitäten in Baden-Württemberg bis 2020 MW el. netto 5.000 4.500 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0
Leistungsbedarf Baden-Württemberg 4.500 MW in 2020 (Ersatzbedarf) zur Sicherstellung der Versorgungsund Netzsicherheit
Block 9 Mannheim GKM, 840 MW RDK 8 Karlsruhe EnBW, 850 MW
Bedarfslücke
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Offener Leistungsbedarf Baden-Württemberg 2.710 MW („Lücke“)
Ersatzinvestitionen (Kraftwerksprojekte)
Laufwasserkraftwerk (Rheinfelden) 100 MW Quelle: Energiekonzept Baden-Württemberg 2020
GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
Fernwärme und Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Der von der Politik geforderte Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung wird durch die Investition in Block 9 unterstützt. Als eine der wichtigsten Maßnahmen im „Integrierten Klima- und Energieprogramm“ der Bundesregierung vom August 2007 wurde die Verdopplung des Stroms aus Kraft-Wärme-Kopplung bis 2020 auf 25 % beschlossen. GKM ist zusammen mit MVV ein Pionier in Sachen Fernwärme bzw. Kraft-Wärme-Kopplung. MVV nimmt die von GKM erzeugte Fernwärme ab und verteilt sie an Endverbraucher und an Weiterverteiler in der Metropolregion. Bereits seit den 50er Jahren wird Strom und Fernwärme nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung im GKM erzeugt. Die damit verbundene hohe Brennstoffausnutzung spart jedes Jahr, im Vergleich zur Wärmeerzeugung mittels Einzelfeuerungen, rund 200.000 t SKE Primärenergie und reduziert damit die Emission von CO2 um rund 300.000 t/a. Aktuell werden in Mannheim ca. 110.000 Wohneinheiten sowie Industrie und Gewerbe aus dem GKM mit Fernwärme versorgt. Die Fernwärmeversorgung in der Metropolregion Rhein-Neckar (MRN) soll weiter ausgebaut werden. Im Rahmen der „Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar“ wurde das gesamte Fernwärmepotential in der Metropolregion systematisch untersucht: Die nebenstehende Grafik zeigt die Entwicklung des Heizenergiebedarfs bis 2030 und den Anteil der jeweiligen Energieträger. Durch Wärmeeinsparmaßnahmen sinkt der Heizenergiebedarf um 21 %. Der Anteil erneuerbarer Energien steigt von rund 1 % auf rund 14 %, der Anteil Fernwärme steigt von 13 % auf rund 29 %. Der Anteil der fossilen Energieträger sinkt dadurch von 86 % auf rund 57 %.
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Energiewirtschaftliche Notwendigkeit
Entwicklung des Heizenergiebedarfs in der Metropolregion Rhein-Neckar GWh/a 25.000 - 21 %
20.000
15.000
10.000
5.000 0 2010
2020
2015
Energiequelle in %
2025
2008
2030
1,0
0,4
Öl
22,0
10,0
Gas
63,4
46,2
Erneuerbare
0,6
14,4
Fernwärme
13,0
28,9
sonstige
2030
Quelle: Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar, 2008
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Energiewirtschaftliche Notwendigkeit
Es wurde ein Fernwärmeausbaupotential von rd. 300 MWth für die Metropolregion Rhein-Neckar ermittelt (siehe folgende Grafik).
Wärmeabgabe GKM GWh/a
Fernwärmehöchstlast in MW 1.400
4.000
1.200 1.000
3.000
800 2.000
600 400
1.000 200 0 2006
2011
2016
2021
2026
0 2031
Ausbau Fernwärme-Abnahme aus GKM (2006 => 2031: + 815 GWh/a) Fernwärme-Erzeugung GKM, Basis-Szenario (2006: 2.700 GWh/a => 2031: 2.691 GWh/a) Fernwärme-Höchstlast, P rognose mit FW-Ausbau (2006: rd. 950 MW => 2031: 1.230 MW ) Quelle: Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar, 2008
Mit Block 9 werden rechtzeitig die notwendigen Kapazitäten für den geplanten Ausbau der Fernwärmeversorgung und der KraftWärme-Kopplung in der Metropolregion bereitgestellt (siehe folgende Grafik).
Entwicklung der Fernwärme im GKM und der Fernwärmehöchstlast und -kapazität in der Metropolregion Rhein-Neckar MWth 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 1954
64
74
84
94
Kapazität GKM Block 9, 500 MWth
Kapazität GKM (heute, 1.000 MWth) Fernwärmehöchstlast in MWth
8
2004
14
24
34
Fazit Der geplante Neubau von Block 9 im GKM steht in vollem Einklang mit den ambitionierten Zielen und dem Maßnahmenpaket der Bundesregierung zum Klimaschutz und zur Sicherstellung der Energieversorgung. Als eine der wichtigsten Maßnahmen im „Integrierten Klima- und Energieprogramm“ der Bundesregierung vom August 2007 wurde die Verdopplung der Stromerzeugung mit Kraft-Wärme-Kopplung bis 2020 auf 25 % beschlossen. Auch im Energiekonzept der Landesregierung BadenWürttemberg ist Block 9 vorgesehen. Ziel der geplanten Investition ist es, die Metropolregion Rhein-Neckar auch in Zukunft sicher und umweltschonend mit Strom und Fernwärme zu versorgen.
GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Standortbeschreibung
Standortbeschreibung GKM betreibt am Standort Mannheim-Neckarau seit 1921 steinkohlebefeuerte Kraftwerksanlagen, derzeit die Blöcke 4, 6, 7 und 8 sowie den Reserveblock 3 mit einer installierten elektrischen Gesamtleistung von 1.675 MW. Am Standort ist die gesamte, für den Kraftwerksbetrieb erforderliche Infrastruktur vorhanden. Die Lage am Rhein ermöglicht die uneingeschränkte Verfügbarkeit von Kühlwasser sowie einen günstigen und umweltfreundlichen An- bzw. Abtransport der Brennstoffe (Steinkohle, Heizöl S) bzw. der Kraftwerksnebenprodukte (Flugasche, Nassasche, Gips). Über den Mannheimer Rangierbahnhof und den Bahnhof Rheinau ist der Standort optimal an das Eisenbahnnetz angeschlossen. Vom Kraftwerk aus ist das überörtliche Straßennetz (Bundesstraßen, Autobahnen) zu erreichen, ohne dass Wohngebiete tangiert werden. Erdgas ist über eine Hochdruckleitung verfügbar. Das Fernwärmenetz der MVV Energie AG wird über mehrere Leitungen aus dem GKM versorgt. Der erzeugte Strom wird in die Hochspannungsnetze über 110 kV (24/7 Netze GmbH der MVV Energie Gruppe, Pfalzwerke Netzgesellschaft mbH) und 220 kV (EnBW Transportnetze AG, Pfalzwerke Netzgesellschaft mbH) eingespeist.
Die bauplanungsrechtliche Zulässigkeit von Block 9 richtet sich nach § 34 BauGB. Ein Raumordnungsverfahren ist deshalb nicht erforderlich (§ 18 Abs. 1 LplG). Der neue Block 9 ist so konzipiert, dass er vollständig in den bestehenden Kraftwerkstandort integriert werden kann. Das vorgesehene Baufeld grenzt unmittelbar an den Block 7 und liegt südöstlich des jetzigen Betriebsgeländes. Es wird im Südwesten begrenzt durch den Rhein und das Hafenbecken 21 des Mannheimer Rheinauhafens, im Nordosten durch ein Industrie-/Gewerbegebiet. Die Fläche zwischen Block 7 und der Zufahrt zur Altriper Fähre wurde in der Vergangenheit durch Gewerbebetriebe genutzt, der Bereich angrenzend an das Hafenbecken 21 als Kohlelager, zuletzt von der US Army (Coal Point). Auf dem Gelände befinden sich heute u. a. kleinere Industriebauten, Straßen und Bahngleise. Durch die Nutzung bestehender Anlagen auch für Block 9 wird der Flächenbedarf für den neuen Block minimiert. Da alle zur Bebauung vorgesehenen Flächen bereits in der Vergangenheit gewerblich bzw. industriell genutzt wurden, wird die Ressource Boden geschont.
Im Flächennutzungsplan 2015/2020 des Nachbarschaftsverbandes Heidelberg-Mannheim, genehmigt durch das Regierungspräsidium Karlsruhe am 13.07.2006 (AZ: 21-2511.3-9/62) und rechtswirksam seit dem 15.07.2006, ist der gesamte Standort einschließlich der für Block 9 und dessen Ver- und Entsorgungsanlagen vorgesehenen Flächen für die Nutzung zur Energieversorgung ausgewiesen.
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Antragsinhalt
Antragsinhalt GKM plant im Rahmen der Modernisierung des bestehenden Kraftwerks die Errichtung eines Steinkohleblocks (Block 9) mit einer elektrischen Leistung von 911 Megawatt, der im Jahr 2013 in Betrieb gehen soll. Derzeit betreibt GKM die Blöcke 4, 6, 7 und 8 sowie Block 3 als Reserveanlage. Nach Abschluss des Probebetriebes von Block 9 werden die Blöcke 3 und 4 stillgelegt (je 220 MWel). Nach § 16 Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) beantragt die Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft die wesentliche Änderung der bestehenden Kraftwerksanlage MannheimNeckarau durch die Errichtung und den Betrieb eines Steinkohleblocks mit einer maximalen Feuerungswärmeleistung von 2.100 Megawatt einschließlich Nebenanlagen. Die Anlage ist nach Anhang zur 4. BImSchV in Nr. 1.1, Spalte 1 einzustufen. Sie unterliegt der Betriebssicherheitsverordnung. Der Antrag wird nach § 8 Bundes-Immissionsschutzgesetz in zwei Stufen (Teilgenehmigungen) gestellt. Die 1. Teilgenehmigung umfasst alle für Errichtung und Betrieb von Block 9 erforderlichen Genehmigungen ausgenommen die Zulassung gemäß Betriebssicherheitsverordnung. Diese wird in der 2. Teilgenehmigung noch in 2008 beantragt.
Insbesondere schließt der Antrag ein: • Die Baugenehmigung nach § 49 Landesbauordnung BadenWürttemberg. • Die nach § 45 e Abs. 2 Wassergesetz für Baden-Württemberg erforderliche Genehmigung für die Anlagen zur Behandlung betrieblicher Abwässer, insbesondere zur Behandlung von Abwasser aus der Kondensatreinigungsanlage (KRA) sowie zur Behandlung von Abwasser aus der Rauchgasentschwefelung (RAA / REA). • Die Emissionsgenehmigung gemäß § 4 Abs. 1 und 6 Treibhausgas-Emissionshandelsgesetz (TEHG). • Eine Ausnahme gemäß § 43 Abs. 8 BNatSchG von den artenschutzrechtlichen Verboten des § 42 Abs. 1 BNatSchG einschließlich der Erlaubnis nach § 44 NatSchG und der Befreiungen nach § 79 NatSchG. • Die Entwässerungsgenehmigung gemäß der Entwässerungssatzung der Stadt Mannheim. • Die Plangenehmigung nach § 18 AEG zur Gleisverlegung. • Die Eignungsfeststellung gemäß § 19 h WHG.
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Antragsinhalt
Der neue Block 9
Im Zusammenhang mit der beantragten Änderung werden folgende weitere Genehmigungs- und Erlaubnisverfahren beantragt bzw. durchgeführt: • Wasserrechtliche Erlaubnis zur Kühlwasserentnahme und -einleitung am Rhein einschließlich Genehmigung zur Errichtung der erforderlichen Bauwerke sowie Erlaubnis zur Einleitung des REA- und KRA-Abwassers, der Verwerfkondensate vermischt mit dem Kühlwasser und Erlaubnis für die Einleitung des Dachflächenwassers.
Das Vorhaben ist in Nr. 1.1.1 Spalte 1 der Anlage 1 des Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetzes (UVPG) gelistet. Nach § 1 Abs. 3 9. BImSchV (i.V.m. § 3e Abs. 1 Nr. 1 UVPG) ist für das Vorhaben eine Umweltverträglichkeitsprüfung durchzuführen. Die Umweltverträglichkeitsprüfung ist unselbständiger Teil des Genehmigungsverfahrens.
• Wasserrechtliche Erlaubnis zur Wasserhaltung während der Bauzeit. • Wasserrechtliche Erlaubnis für die Zeit ab 01.01.2011 für die weitere Nutzung der bestehenden Brunnenwasserentnahmen (Befristung endet 31.12.2010) zuzüglich Nutzung für Block 9 und Errichtung von 2 neuen Brunnen für Block 9. • Wasserrechtliche Plangenehmigung (§ 31 Abs. 3 WHG) zur Errichtung und Nutzung einer Kaimauer zur Schiffsbe- und Schiffsentladung im Rheinauer Hafen (Becken 21). • Wasserrechtliche Erlaubnis gemäß § 13 Wassergesetz für Baden Württemberg für die Schiffsbe- und Schiffsentladeeinrichtungen im Rheinauer Hafen (Becken 21). • Strom- und schifffahrtspolizeiliche Genehmigung für alle Entnahmen und Einleitungen am Rhein gemäß erstem Punkt.
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Anlagen und Betrieb
tri
pe
rS
tra
ße
Plinau
straße
Al
B38a
Altriper Fähre
Rhein
Anlagen und Betrieb Allgemeines
Kraftwerksprozess
Ein Steinkohlekraftwerk wandelt die in der Steinkohle enthaltene chemische Energie, die im Dampferzeuger als Wärmeenergie freigesetzt und als mechanische Energie an die Dampfturbine übertragen wird, im Generator in elektrische Energie um. Da diese Umwandlung durch den im Dampferzeuger erzeugten und überhitzten Dampf erfolgt, der die Dampfturbine antreibt, spricht man auch von einem Dampfkraftwerk. Das Arbeitsmittel Wasser wird dabei in einem geschlossenen Prozess, dem WasserDampf-Kreislauf, geführt, wo es abhängig von Druck und Temperatur flüssig oder als Dampf vorliegt.
Die Steinkohle wird hauptsächlich per Schiff, jedoch auch per Bahn angeliefert. Auf einem neuen Kohlelagerplatz kann sie gelagert werden, um Unterschiede zwischen der Anliefer- und der Verbrauchsmenge auszugleichen. Förderbänder transportieren die Kohle von dort zum Dampferzeuger in die Kohlebunker. Von Kohlemühlen fein gemahlen wird die staubförmige Kohle mit Luft in den Feuerraum des Dampferzeugers eingeblasen, in dem sie im Flug verbrennt. Im Anfahrbetrieb wird die Kohle mit Heizöl S gezündet.
Der neue Steinkohleblock 9 wird mit einer maximalen Feuerungswärmeleistung von 2.100 MW eine elektrische Leistung von 911 MW (Nennlast) erzeugen. Er kann bis zu 500 MWth Fernwärme erzeugen, die in das Fernwärmenetz der MVV Energie AG eingespeist wird. Durch die moderne Kraftwerkstechnologie wie sehr hohe Dampfdrücke und -temperaturen, einen thermodynamisch optimierten Wasser-Dampf-Kreislauf und sehr hochwertige Werkstoffe, erreicht der neue Block 9 einen Wirkungsgrad bei reiner Stromerzeugung von 46,4 % und damit einen um ca. 20 % besseren Wert als die Blöcke 3 und 4, die nach dem Probebetrieb von Block 9 stillgelegt werden. Durch diesen höheren Wirkungsgrad reduziert sich entsprechend der Brennstoffbedarf und damit auch die Emission von CO2 und Schadstoffen wie NOX und SO2.
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Die durch das Verbrennen der Kohle im Feuerraum freigesetzte Wärme wird auf das Wasser bzw. den Dampf des WasserDampf-Kreislaufes übertragen. Diese werden in Rohren geführt, die den Feuerraum sowie den nachfolgenden rauchgasdurchströmten Bereich bilden. Weitere Rohre zur Wärmeübertragung werden direkt von den Rauchgasen umströmt. Durch die Wärmeaufnahme verdampft das Wasser, anschließend wird der Dampf weiter überhitzt. Mit hohem Druck und hoher Temperatur wird der Dampf auf den Rotor der Dampfturbine geleitet und treibt diesen an. Dadurch nehmen Druck und Temperatur des Dampfes ab. Im Kondensator der Dampfturbine wird der entspannte Dampf verflüssigt. Pumpen fördern das Wasser zum Dampferzeuger zurück, wodurch der Wasser-Dampf-Kreislauf geschlossen wird. Wasserverluste werden durch aufbereitetes, entmineralisiertes Wasser aus zwei bestehenden Anlagen ersetzt.
GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
Duisburge
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Anlagen und Betrieb
r Straße
Hafenbecken 21
Für die Fernwärme werden Teilströme des Dampfes an geeigneten Stellen aus der Dampfturbine entnommen und durch das Aufheizen des Fernwärmewassers kondensiert. Das Fernwärmewasser durchströmt das Netz ebenfalls in einem Kreislauf. Im Kraftwerk wird es aufgeheizt, zu den Verbrauchern gepumpt und fließt danach abgekühlt wieder zum Kraftwerk zurück. Der Rotor der Dampfturbine treibt den Generator an und erzeugt dadurch den elektrischen Strom. Dieser wird über einen Transformator in das Hochspannungsnetz eingespeist. Das im Kondensator der Dampfturbine benötigte Kühlwasser wird dem Rhein entnommen, mechanisch gereinigt und nach der Wärmeaufnahme im Kondensator chemisch unverändert wieder in den Rhein eingeleitet (Durchlaufbetrieb). Bei höheren Rheintemperaturen wird das aufgewärmte Wasser in Nasszellenkühlern wieder rückgekühlt, bevor es in den Rhein eingeleitet wird, um eine zusätzliche Wärmebelastung des Rheins zu verringern bzw. zu vermeiden (Ablaufkühlung).
Um bereits bei der Verbrennung die Bildung von Stickoxiden (NOX) zu vermindern, werden im Dampferzeuger entsprechende Low-NOX-Brenner eingesetzt. In einer SCR-Anlage (selektive katalytische Reduktion) wird mit Ammoniakwasser als Reduktionsmittel das Stickoxid zu den Luftbestandteilen Stickstoff und Wasserdampf reduziert. Nachfolgend wird der Staub in einem hochwirksamen, 5-stufigen Elektrofilter aus dem Rauchgas nahezu vollständig abgeschieden. In der Rauchgasentschwefelungsanlage werden in einem Waschturm die Schwefeloxide (SOX), sonstige saure Rauchgasbestandteile und der Reststaub mit einer Kalksteinsuspension ausgewaschen. Das entstehende Calciumsulfit wird durch Zugabe von Luft zu Calciumsulfat (Gips) oxidiert. Das in diesem mehrstufigen Verfahren nahezu vollständig gereinigte Rauchgas wird über den Schornstein in die Atmosphäre abgeleitet. Die bei der Reinigung der Rauchgase entstehenden Kraftwerksnebenprodukte Flugasche, Nassasche und Gips werden in Lager oder Silos zwischengelagert und in der Bauindustrie eingesetzt. Für die im Kraftwerksprozess erforderlichen Wässer und entstehenden Abwässer sind Behandlungsanlagen vorgesehen, sofern diese nicht bereits am Standort vorhanden sind.
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Anlagen und Betrieb
Technische Hauptdaten (Daten bezogen auf Nennlastbetrieb) Blockdaten Elektrische Bruttoleistung
911 MWel
Maximale Fernwärmeerzeugung
500 MWth
Nettowirkungsgrad
46,4 %
Nutzungsgrad bei Fernwärmeerzeugung
bis zu 70 %
FD-Druck / Temperatur (am DE-Austritt)
290 bar / 600 °C
FD-Menge
663 kg/s
ZÜ-Druck / Temperatur (am DE-Austritt)
58 bar / 610 °C
Bekohlungsanlage Schiffsentlader (Typ, Leistung)
Greiferkran, 1.000 t/h
Lagerkapazität
ca. 330.000 m3
Leistung der Haldengeräte
1.000 t/h
Dampferzeuger Bauart
Benson, Turmkessel
Feuerungswärmeleistung
1.812 (max. 2.100) MW
Steinkohleverbrauch
258,8 t/h
Brennstoff der Anfahrfeuerung
Heizöl S
Rauchgasvolumenstrom (am Schornstein, i.N.tr.)
1.997.880 m3/h
Dampfturbosatz Dampfturbine, Typ
5-gehäusig mit 6-flutigem Abdampf
Generatorscheinleistung
1.175 MVA
Generatorspannung
27 kV
Kühlung Verfahren
kombinierte Durchlauf-/Ablaufkühlung
Kühlwassermenge
25,5 / 15,2 m3/s
Abwärme
ca. 832 / ca. 255 MW
Maximale rechnerische Aufwärmung des Rheins
0,56 / 0,15 °C
(bei minimalem Abfluss) Rauchgasreinigung Verfahren - Stickoxidminderung
Elektrofilter
- Entschwefelung
Kalkstein-Gips-Nasswäsche
Ammoniakwasserverbrauch
14
SCR mit Ammoniakwasser
- Entstaubung
1,5 t/h
Kalksteinverbrauch
5 t/h
Flugaschemenge
32,9 t/h
Gipsmenge
8,7 t/h
GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Anlagen und Betrieb
Beschreibung der Anlagenteile Block 9 besteht im Wesentlichen aus den im Gesamtfließbild auf den Seiten 16 und 17 dargestellten Komponenten: • Brennstoffversorgung (Kohle, Heizöl S) • Dampferzeuger mit Steinkohle-Staubfeuerung • katalytische Entstickungsanlage (im Leerzug des Dampferzeugers) • Elektrofilter • Saugzug • Rauchgasentschwefelungsanlage mit REA-Abwasserreinigungsanlage • Schornstein • Lagerung und Verladung der Kraftwerksnebenprodukte • Dampfturbosatz • Wasser-Dampf-Kreislauf mit Kondensat- und Speisewasserpumpen, Kondensatreinigungsanlage, Vorwärmer • Fernwärmeauskopplung • Kühlwassersystem mit Nasszellenkühler • Transformatoren • Eigenbedarfsversorgung und Blockwarte 15
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Gesamtfließbild
16
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Anlagen und Betrieb
GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Anlagen und Betrieb
17
GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Anlagen und Betrieb
Brennstoffversorgung
Dampferzeuger
Brennstoff ist Steinkohle in einem Heizwertbereich von ca. 23.000 bis 30.000 kJ/kg.
Aus den Kohletagesbunkern wird der Brennstoff zur Zerkleinerung in vier Kohlemühlen (Schüsselmühlen) gefördert. Mit einem Teilstrom der Verbrennungsluft, den das Mühlenluftgebläse fördert, wird der fein gemahlene Kohlestaub über in vier Ebenen angeordnete, vertikal schwenkbare Brenner in den Feuerraum des Dampferzeugers eingeblasen und verbrennt im Flug. Das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas strömt durch den Feuerraum und die Berührungsheizflächen nach oben und gibt dabei seine Wärme durch Strahlung oder Konvektion über die Wände und Heizflächen des Dampferzeugers an das Speisewasser bzw. den Dampf ab. Über einen Kanal wird das Rauchgas nach unten durch die Entstickungsanlage (siehe Kapitel Rauchgasreinigung) zum Regenerativ-Luftvorwärmer (Luvo) geleitet. Dieser besteht aus drehenden Blechpaketen, die Wärme vom Rauchgas an die Verbrennungsluft übertragen.
Der Antransport der Steinkohle erfolgt primär per Schiff über den Rhein, alternativ auch per Bahn. Die Entladung der Schiffe erfolgt im Hafenbecken 21 des Mannheimer Rheinauhafens an einer neu zu errichtenden Entladestelle mit einem Greiferkran. Die Züge werden in einer geschlossenen Halle in einen Tiefbunker entladen. Im Winter können die Waggons in einer dampfbeheizten Halle vor dem Entladen aufgetaut werden. Zwischengelagert wird die Kohle bei Bedarf auf einem neuen Lagerplatz, auf den die Kohle über einen Absetzer eingelagert wird. Zur Rückförderung dient ein Portalkratzer. Der Kohletransport von den Entladestellen zum Kohlelager und von dort zu den Kohletagesbunkern des Dampferzeugers erfolgt über Förderbandanlagen. Alle Förder- und Umschlagvorgänge werden technisch so gestaltet, dass Staubemissionen möglichst vermieden werden z. B. durch Kapselung oder Wasserschleier. Für den Betrieb der Anfahrbrenner des Dampferzeugers ist schweres Heizöl gemäß DIN 51 603, Teil 3, vorgesehen. Diese Brenner sind im Wesentlichen nur beim Anfahren in Betrieb. Die Versorgung mit Heizöl S erfolgt über das vorhandene Tanklager. Zum Zünden der Anfahrbrenner wird Erdgas (Zündgas) verwendet, das aus dem am Standort bestehenden Niederdrucksystem entnommen wird.
18
Die Verbrennungsluft wird vom Frischlüfter im Allgemeinen aus der Dampferzeugerumschließung angesaugt, um Wärmeverluste zu minimieren. Über eine schallgedämmte Außenansaugung kann jedoch auch direkt Außenluft angesaugt werden. Die in der Steinkohle enthaltenen, nicht brennbaren Inertbestandteile werden größtenteils im Rauchgasstrom mitgeführt. Ein geringer Anteil meist größerer Partikel fällt nach unten in den Feuerraumtrichter und wird über das Nassentaschungssystem aus dem Dampferzeuger abgezogen, entwässert und mit gekapselten Bandanlagen zum Nassaschelager gefördert. Zu den Abnehmern in der Bauwirtschaft wird die Nassasche per Schiff oder LKW transportiert.
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Anlagen und Betrieb
Bekohlung, Feuerung und Dampferzeuger
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Anlagen und Betrieb
Wasser-/Dampfkreislauf Der im Dampferzeuger erzeugte Hochdruckdampf wird über Rohrleitungen zum Hochdruckteil der Dampfturbine geführt. Um den Wirkungsgrad des Prozesses zu erhöhen, wird der Dampf im Dampferzeuger zwischenüberhitzt, bevor er in den zweiflutigen Mitteldruckteil und dann in die drei jeweils zweiflutigen Niederdruckteile der Dampfturbine strömt. Unter diesen befindet sich der Kondensator, in dem der aus der Turbine ausströmende Abdampf mit Hilfe des Hauptkühlwassers kondensiert.
Dampfturbine aufgewärmt. Aus dem Speisewasserbehälter entnehmen die Speisewasserpumpen das erforderliche Speisewasser und pumpen es durch die Hochdruck (HD)-Vorwärmer, in denen es weiter durch Anzapfdampf aufgewärmt wird, zum Dampferzeuger zurück.
Das anfallende Hauptkondensat wird von den Hauptkondensatpumpen über die Kondensatreinigungsanlage (KRA) und die Niederdruck (ND)-Vorwärmer dem Speisewasserbehälter zugeführt und dabei in den Vorwärmstufen mit Anzapfdampf aus der
In der Kondensatreinigungsanlage (KRA) wird das Kondensat kontinuierlich mechanisch und chemisch gereinigt.
Wasser-/Dampfkreislauf
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Anzapfdampf aus der Dampfturbine wird auch in Heizvorwärmern zur Erzeugung der Fernwärme verwendet.
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Dampferzeuger Block 8
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Anlagen und Betrieb
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Anlagen und Betrieb
Rauchgasreinigung Die katalytische Entstickungsanlage (SCR) befindet sich im Leerzug des Dampferzeugers. An mehreren Lagen Wabenkatalysator werden die Stickoxide mit Hilfe von Ammoniakwasser zu Stickstoff reduziert, der als Bestandteil des Rauchgases über den Schornstein abgeleitet wird. Die Staubabscheidung erfolgt in einem Elektrofilter mit vier x fünf (quer x längs) elektrisch getrennten Feldern. Der abgeschiedene Staub wird über Trichter aus dem Gehäuse entnommen und pneumatisch zu den Flugaschesilos gefördert. Mit Silo-Schiffen oder Silo-LKW, angefeuchtet auch in Standardschiffen, wird die Asche zu den Abnehmern in der Bauwirtschaft transportiert. Die Druckverluste des Rauchgasweges vom Dampferzeuger bis zum Schornstein werden durch den Saugzug ausgeglichen. Dieser ist zwischen Elektrofilter und Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) geschaltet und wird im Gebäude der REA angeordnet. Schalldämpfer auf der Saug- und Druckseite reduzieren das Gebläsegeräusch. Die Rauchgasentschwefelung besteht im Wesentlichen aus dem Absorber, in dem das Rauchgas durch die umgewälzte, in mehreren Ebenen versprühte Suspension abgekühlt und gewaschen wird. Ein dreistufiger Tropfenabscheider minimiert den Tropfenaustrag aus dem Absorber. Vor Eintritt in den Schornstein wird das Rauchgas um ca. 10 °C aufgewärmt, um eine Rekondensation zu vermeiden. Die Aufwärmung erfolgt über ein Wärmeverschiebesystem, das Wärme über einen Wärmetauscher vor dem Absorber aus dem Rauchgas auskoppelt und hinter dem Absorber wieder einkoppelt. Als Wärmeträgermedium dient ein Wasserkreislauf.
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Die im Absorber der REA abgeschiedenen Schwefeloxide reagieren mit dem Kalziumkarbonat der Kalksteinsuspension und Luftsauerstoff (Oxidationsluft) zu Gips. Dieser wird aus dem Absorber ausgeschleust, mehrstufig entwässert und über gekapselte Bänder zum Gipslager transportiert. Per Schiff oder LKW erfolgt der Transport zu den Abnehmern in der Bauwirtschaft. Verbrauchte Kalksteinsuspension wird im Kalksteinsuspensionsbehälter aus Kalksteinmehl angesetzt und in den Absorber gepumpt. Das Kalksteinmehl wird per LKW angeliefert und in einem Silo zwischengespeichert. Um unzulässig hohe Aufkonzentrationen zu vermeiden, müssen Salze aus der REA ausgeschleust werden. Dieses Ausschleuswasser wird in der REA-Abwasserreinigungsanlage (RAA) in 2 Stufen auf die erforderliche Qualität zur Direkteinleitung gereinigt und mit dem Hauptkühlwasser vermischt in den Rhein geleitet. Schlamm wird aus der RAA in 2 Stufen abgezogen: Der Inertschlamm der Stufe 1 enthält im Wesentlichen Gips. Dieser wird entweder direkt in den REA-Prozess zurückgeführt oder – um Feinbestandteile abzutrennen – nach dem Entwässern in einer Kammerfilterpresse und Beimischen von Flugasche (bestehende Anlage) in geringer Dosierung der Kohle während des Transportes zu den Kohletagesbunkern zugegeben. Der Schlamm der Stufe 2 enthält im Wesentlichen Schwermetalle. Dieser kleinere Stoffstrom wird in einer eigenen Kammerfilterpresse entwässert, in Big-Bags verpackt und in einer geeigneten und zugelassenen Deponie abgelagert.
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Anlagen und Betrieb
Rauchgasreinigung
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Anlagen und Betrieb
Elektrische Energie und Eigenbedarfsversorgung Der im Generator erzeugte Strom wird in zwei parallelen Maschinentransformatoren auf die Netzspannung angehoben und über bestehende Einrichtungen in die 220 kV- und 110 kVHochspannungsnetze eingespeist. Der für den Eigenbedarf des Kraftwerkes benötigte Strom wird vor dem Maschinentransformator abgezweigt und über den Eigenbedarfstransformator zu den internen Verbrauchern geleitet. Alternativ kann er auch durch eine Fremdnetzeinspeisung aus dem 110-kV-Netz sowie über direkte Einspeisung aus der bestehenden Anlage bereitgestellt werden.
Elektrische Energie und Eigenbedarfsversorgung
NETZEINSPEISUNG GENERATOR
MASCHINENTRANSFORMATOR
EIGENBEDARFTRANSFORMATOREN
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ELEKTRISCHE EINSPEISUNG VON BESTEHENDER ANLAGE
FREMDNETZEINSPEISUNG 110KV FREMDNETZTRANSFORMATOR
ELEKTRISCHER EIGENBEDARF
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Anlagen und Betrieb
Kühlwassersystem Das für die Kondensation des Turbinenabdampfes benötigte Kühlwasser wird über ein Entnahmebauwerk dem Rhein entnommen, mechanisch in zwei Stufen gereinigt und durch die Hauptkühlwasserpumpen zum Kondensator gefördert. Das aufgewärmte Wasser wird entweder direkt über das Kraftschlussbecken und das Einleitbauwerk (Durchlaufkühlung) oder über die Nasszellenkühler (Ablaufkühlung) in den Rhein eingeleitet (siehe folgende Grafik).
In den zehn parallel geschalteten Nasszellenkühlern wird das Kühlwasser über Verrieselungseinbauten verspritzt, an denen es gegen die Luftströmung nach unten läuft und sich dabei abkühlt. Die auf zwei gegenüberliegenden Seiten in die Zellen einströmende Luft wird von einem Axialventilator angesaugt und über einen Diffusor in die Atmosphäre abgeleitet. Tropfenabscheider minimieren den Wasseraustrag, Schalldämpfer auf der Luftzu- und abströmseite die Schallemission.
Kühlwasserentnahme und -ableitung in den Rhein
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Anlagen und Betrieb
Gebäude und bauliche Anlagen
Energieeffizienz, Abwärmenutzung, Klimaschutz
Block 9 besteht aus folgenden Gebäuden und baulichen Anlagen:
Die Konzeption von Block 9 als Anlage mit Kraft-Wärme-Kopplung führt durch die hohe Fernwärmeerzeugung (maximal 500 MWth) zu einem hohen Brennstoffausnutzungsgrad sowie einer Verringerung nicht nutzbarer Energie, die an die Umgebung abgegeben wird. Weitere wesentliche Maßnahmen zur Optimierung des Kraftwerksprozesses und damit zur Steigerung des Wirkungsgrades bzw. des Brennstoffausnutzungsgrades sind:
• Dampferzeugergebäude mit Mahlhaus und Treppenturm 1 und 2 • Maschinenhaus mit Zwischenbau • Schaltanlagengebäude mit Warte und Kabelkanälen • Elektrofilter mit Schaltanlagengebäude • Rauchgasentschwefelungsanlage mit Treppenturm • Schornstein • Kühlwasserentnahme-, Kühlwasserpumpen- sowie Kühlwassereinleitbauwerk, Nasszellenkühler • Flugaschesilos, Gips- sowie Nassaschelager mit Rohr- und Bandbrücken, Ecktürmen und Schiffsverlader • Kohlelagerplatz mit Schiffsentlader, Waggonentladung mit Auftauhalle, Bandbrücken, Bandkanäle, Ecktürme.
• Realisierung hoher Dampfparameter (290 bar / 600 °C / 610 °C) • Neunstufige Hauptkondensat- und Speisewasservorwärmung • Frischwasserkühlung • Optimierte, verlustarme Komponenten (z. B. Dampferzeuger, Dampfturbine, Elektroantriebe) • Optimierte Wärmedämmung sowie interne Wärmenutzung (z. B. Ansaugung der Verbrennungsluft aus der Dampferzeugerumschließung, Verbrennungsluftvorwärmung, REA-Wärmeverschiebesystem).
Die Transformatoren werden neben dem Maschinenhaus bzw. dem Schaltanlagengebäude aufgestellt. Für den Betrieb von Block 9 erforderlich sind folgende Bestandsanlagen des Kraftwerksstandortes oder Teile bzw. Einrichtungen davon: • • • • • • • •
Heizöl S Tanklager mit Entladestation Erdgas Niederdruckstation / Reduzierstation Zündgas Wasseraufbereitung Block 7 Zentrale Betriebsabwasseraufbereitungsanlage Block 7/8 REA-Abwasseraufbereitungsanlage Block 7/8 Ammoniakwasserlager mit Entladung Flugaschesilos 1 und 2 Verwaltung, Sozialgebäude, Kantine, arbeitsmedizinischer Dienst • Werkstätten, Lagergebäude, Feuerwache, Tankstelle, Pförtnergebäude.
Der hohe Wirkungsgrad bzw. Brennstoffausnutzungsgrad sowie die Fernwärmeerzeugung senken die spezifischen CO2-Emissionen, die bei Block 9 ca. 20 % niedriger sind als bei den Blöcken 3 und 4, die nach dem Probebetrieb von Block 9 stillgelegt werden. Für eine zukünftige CO2-Abscheidung ist Platz freigehalten in der Anlagenanordnung. Die entsprechende Technik ist in der Entwicklung, großtechnisch jedoch noch nicht verfügbar.
Umweltschutz Luftreinhaltung Block 9 unterliegt der 13. Bundes-Immissionsschutzverordnung (BImSchV). Mit den im Kapitel Rauchgasreinigung beschriebenen Rauchgasreinigungsanlagen werden die Emissionen im Jahresmittel nur maximal 50 % der in der 13. BImSchV vorgeschriebenen Tagesmittelwerte betragen (siehe untenstehende Tabelle.) Die Überwachung erfolgt entsprechend der 13. BImSchV durch im Allgemeinen kontinuierliche Messungen.
Beantragte Werte für die Emissionen über den Schornstein (bezogen auf 6 Vol.-% O2) Jahresmittelwert2) mg/m3
Schadstoff
26
1/2 h-Mittelwert mg/m3
Gesamtstaub
PM
10
20
40
Kohlenmonoxid
CO
100
200
400
Stickstoffoxide (als NO2)
NO2
100
200
400
Schwefeloxide (als SO2)
SO2
100
200
400
Quecksilber
Hg
0,015
0,030
0,050
Dioxine und Furane 1)
Tagesmittelwert mg/m3
PCDD/F
Einzelmessung, Mittelwert über die Probenahmezeit
0,1 ng/m 2)
3 1)
Arithmetischer Mittelwert der Tagesmittelwerte eines Kalenderjahres
GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
Durch Einhausung, Kapselung, Aufsatzfilter oder sekundäre Vorkehrungen wie minimierte Abwurfhöhen, Anfeuchtung oder Wasserschleier werden Staubemissionen beim Umschlag von Steinkohle, Kalksteinmehl, Gips und Asche minimiert.
Lärmminderung An allen potentiellen Lärmquellen von Block 9 sind Schalldämmmaßnahmen nach dem neuesten Stand der Technik vorgesehen. Bis auf wenige Ausnahmen, bei denen es technisch nicht möglich ist (z.B. Schiffsbe- und -entlader), sind alle Anlagen in Gebäuden untergebracht, deren Fassaden, Dächer, Türen usw. entsprechend schallgedämmt sind. Durch ein Gutachten ist nachgewiesen, dass die vom gesamten GKM ausgehenden Schallimmissionen, d. h. von den zukünftig noch betriebenen Blöcken 6, 7 und 8 sowie vom neuen Block 9 einschließlich des anlagenbezogenen Verkehrs und der Bauphase, die Anforderungen der relevanten Vorschriften, insbesondere der TA Lärm, eingehalten werden.
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Anlagen und Betrieb
Abwasser fällt in folgenden Bereichen an und wird wie dargestellt entsorgt: • Siebabspritzwasser aus der Kühlwasserreinigung wird direkt in den Rhein zurückgeführt • Gereinigtes REA-Abwasser, Regenerat aus der Kondensatreinigungsanlage (KRA) sowie Verwerfkondensate aus dem WasserDampf-Kreislauf werden mit dem Kühlwasser vermischt in den Rhein eingeleitet • Regenwasser von den Dachflächen wird in den Rhein eingeleitet • Schmutzwasser (Sanitärabwasser) wird in die städtische Kanalisation geleitet • Regenwasser von Straßen und den Transformatoren (nach Ölabscheider) wird in die städtische Kanalisation eingeleitet.
Kraftwerksnebenprodukte, Abfälle Die beim Betrieb von Block 9 anfallenden Kraftwerksnebenprodukte Nassasche, Flugasche und Gips erfüllen die Qualitätsstandards entsprechender Produktrichtlinien und werden in der Baustoffindustrie verwertet.
Wasser / Abwasser Der Wasserbedarf des Kraftwerksstandortes wird mit Rheinwasser (Oberflächenwasser), Uferfiltrat und Wasser aus dem städtischen Netz abgedeckt. Das Rheinwasser dient zu Kühlzwecken, als Betriebswasser sowie – falls erforderlich – als Feuerlöschwasser. Uferfiltrat aus Brunnen im Uferbereich des Rheins wird in der Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) und der REA-Abwasserreinigungsanlage (RAA) als Prozesswasser sowie zur Ascheanfeuchtung eingesetzt. Wasser aus dem städtischen Netz wird als Trinkwasser, Sanitärwasser und – falls erforderlich – Feuerlöschwasser genutzt. Bei Durchlaufkühlung werden maximal 25,5 m3/s, bei Ablaufkühlung maximal 15,2 m3/s Wasser aus dem Rhein zwischen Rhein-km ca. 415,358 und 415,380 entnommen und zwischen Rhein-km ca. 415,746 und 415,770 wieder eingeleitet. Das eingeleitete Wasser hat maximal eine Temperatur von 30 °C und ist im Regelfall ca. 8 °C, maximal 10 °C wärmer als der Rhein. Sobald das einzuleitende Kühlwasser die maximale Einleittemperatur von 30 °C erreicht oder wenn der Rhein eine Temperatur von 24 °C aufweist, werden die Nasszellenkühler in Betrieb genommen, um eine stärkere Aufwärmung des Rheins zu vermeiden.
Der in der 2. Stufe der REA-Abwasserreinigungsanlage anfallende schwermetallhaltige Inertschlamm wird in Big-Bags verpackt und in einer geeigneten und zugelassenen Deponie abgelagert. Die Verfahrenstechnik der Anlage wird dahingehend optimiert, diesen Schlammanteil möglichst gering zu halten. Darüber hinaus fallen kleinere Mengen an hausmüllähnlichen Abfällen aus den Bereichen der Verwaltung und der Werkstätten sowie bei Instandhaltungsmaßnahmen an. Diese Stoffe werden getrennt gesammelt und ordnungsgemäß entsorgt.
Termine Block 9 soll ab Ende 2013 regulär im Lasteinsatz eingesetzt werden. Der Beginn der Bauarbeiten ist für Sommer 2009 geplant. Beginnend im Herbst 2012 werden die einzelnen Aggregate und Komponenten getestet, ab dem Jahr 2013 erfolgt das Inbetriebsetzen der Teilanlagen.
Zur Entnahme von Uferfiltrat als Prozesswasser für die REA und RAA ist vorgesehen, zwei weitere Brunnen zu errichten. Aus bestehenden Brunnen wird Uferfiltrat für die vorhandenen Zusatzwasseraufbereitungsanlagen entnommen, mit dem die Wasserverluste im Wasser-Dampf-Kreislauf ersetzt werden.
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung Allgemeines
Geprüfte Verfahrensalternativen
Gemäß § 3 i.V.m. § 3 e des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) unterliegt das Vorhaben der UVP-Pflicht. Die UVP ist unselbständiger Teil des Genehmigungsverfahrens nach Bundes-Immissionsschutzgesetz. Das Prüfverfahren umfasst die Ermittlung, Beschreibung und Bewertung der bedeutsamen Auswirkungen einer UVP-pflichtigen Anlage auf
Vom Vorhabenträger wurde eine Prüfung und Bewertung von Alternativen auf ihre Umweltrelevanz in folgenden Bereichen durchgeführt:
• • • • • • • •
Menschen, einschließlich der menschlichen Gesundheit Tiere, Pflanzen und die biologische Vielfalt Boden Wasser Luft Klima und Landschaft Kultur- und sonstige Sachgüter sowie die Wechselwirkungen zwischen den vorgenannten Schutzgütern.
auf Basis der technischen Planungen und der vorliegenden Prognosedaten. Vom Träger des Vorhabens sind entscheidungserhebliche Unterlagen der zuständigen Behörde, die die Umweltverträglichkeitsprüfung durchführt, vorzulegen. Diese sind in einer Umweltverträglichkeitsuntersuchung zusammengestellt.
• Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GuD) alternativ zu Steinkohlekraftwerk Unter Umweltaspekten ist ein GuD-Kraftwerk das verträglichere Konzept. Aus Gründen der Versorgungssicherheit und der Verfügbarkeit des Brennstoffs, der Nutzung am Standort vorhandener Anlagen und Einrichtungen sowie der Wirtschaftlichkeit entschied sich GKM für einen steinkohlebefeuerten Block mit Kraft-Wärme-Kopplung.
• Kühlverfahren Die gewählte Kombination von Durchlaufkühlung mit dem besten Anlagenwirkungsgrad während des größten Teils im Jahr und Ablaufkühlung über Nasszellenkühler während der Sommermonate stellt die insgesamt günstigste Variante dar. Die Ablaufkühlung reduziert dabei die Wärmeeinleitung in den Rhein bei bereits höheren Wassertemperaturen. Eine Kreislauf- oder Umlaufkühlung mit Naturzugnasskühlturm würde zu einem schlechteren Anlagenwirkungsgrad (und damit höherem Brennstoffbedarf und höheren CO2-Emissionen) führen. Auch steht die benötigte Grundfläche am Standort nicht zur Verfügung. Zusätzlich sind die Auswirkungen eines mindestens 160 m hohen Kühlturms auf das Stadtbild zu berücksichtigen sowie die Schwaden. Ein Hybridkühlturm mit dem Vorteil eines geringen Schwadens hat eine geringere Kühleffektivität im Vergleich zu einem Nasszellenkühler und benötigt einen hohen elektrischen Eigenbedarf. Dies führt zum schlechtesten Anlagenwirkungsgrad.
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
&RIESENHEIMER)NSEL 6OGELSTANG .ECKAR STADT
(IRSCHBERGANDER"ERGSTRAE (EDDESHEIM
+ËFERTAL 7ALLSTADT &EUDENHEIM
,UDWIGSHAFEN
)LVESHEIM
-ANNHEIM
AM2HEIN
,ADENBURG 3ECKENHEIM
.ECKAR HAUSEN
.ECKARAU
-UNDENHEIM
#ASTERFELD %DINGEN .ECKARHAUSEN &RIEDRICHSFELD
-UTTERSTADT !LTRIP
2HEINAU
.EUHOFEN
-Ì>`ÀÌ
,IMBURGERHOF Untersuchungsgebiet mit einem Radius von 9 km %PPELHEIM
7ALDSEE
"RàHL
0LANKSTADT
3CHWETZINGEN 3CHIFFERSTADT
/TTERSTADT +ETSCH
• Stickoxidminderung des Rauchgases Das gewählte SCR-Verfahren (siehe Seite 13 und 22) ist für Großkraftwerke eine etablierte Technologie mit sicherem Abscheidegrad und geringem NH3-Schlupf, das deutliche Vorteile gegenüber dem SNCR-Verfahren (Selektive nichtkatalytische Reduktion) hat.
• Entschwefelung des Rauchgases Das gewählte Nasswaschverfahren mit Kalkstein (siehe Seite 13 und 22) ist für Großkraftwerke ein etabliertes Verfahren mit zuverlässiger Abscheidung, das auch HF, HCl, Reststaub und die an diesen gebundene Metalle gut abscheidet und mit Gips ein in der Baubranche gut verwertbares Produkt erzeugt. Es hat deutliche Vorteile gegenüber einem Halbtrockenverfahren.
/FTERSHEIM
Untersuchungsgebiet Die Auswirkungen des Vorhabens auf die Schutzgüter werden innerhalb eines definierten Untersuchungsbereiches ermittelt und bewertet. Das Untersuchungsgebiet umfasst ein Gebiet mit einem Radius von 9 km (siehe obenstehende Karte) und ist dreigeteilt: • Der direkte Standortbereich umfasst das zum Bau des Blocks 9 und seiner Ver- und Entsorgungsanlagen erforderliche Gelände (das eigentliche Blockfeld) sowie das Gelände für die Kohlelagerung. • Der Nahbereich der Anlage umfasst ein Kreisgebiet mit einem Radius von 1.500 m um den Anlagenstandort und wurde unter Berücksichtigung schallschutzrelevanter Gesichtspunkte festgelegt. • Der weitere Untersuchungsbereich (Luft) umfasst ein Gebiet mit einem Radius von 9 km. Er wurde unter Berücksichtigung der Vorgaben der Nr. 4.6.2.5 der TA Luft 2002 festgelegt und entspricht dem 50-fachen der tatsächlichen Schornsteinhöhe des Vorhabens. Der für das Schutzgut Wasser relevante Untersuchungsbereich resultiert aus den Abwasser- und Abwärmeeinleitungen in den Rhein und der zur kompletten Durchmischung im Fluss erforderlichen Strecke. Er erstreckt sich für die Wärmefrachteinleitung von der Einleitstelle (Rhein-km 415+800) bis zum Kernkraftwerk Biblis (Rhein-km 456+000).
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
Schutzgut Mensch Die baubedingten Auswirkungen auf den Menschen durch Lärm, Licht, Erschütterungen, Staub- und Verkehrsimmissionen sowie durch Bodenabtrag und -versiegelung sind aufgrund der vorgesehenen Minderungsmaßnahmen sowie der temporären Wirkungsdauer als nicht erheblich zu betrachten. Aufgrund der Tatsache, dass das Werksgelände von GKM bereits stark von ähnlichen Anlagen geprägt ist und der neue Block 9 in den vorhandenen Anlagenkomplex integriert wird, sind die anlagenbedingten Auswirkungen auf das Erscheinungsbild / Landschaftsbild als nicht erheblich einzustufen. Erhebliche Auswirkungen sind auf die Erholungsnutzung des Menschen nicht zu erwarten. Die betriebsbedingten Auswirkungen durch Lärm-, Lichtimmissionen werden als nicht erheblich eingestuft. Belästigungen durch Erschütterungen von Anwohnern der nächstgelegenen geschlossenen Wohnbebauung können ausgeschlossen werden. Alle betrachteten Stoffe unterschreiten im gesamten Untersuchungsgebiet die Irrelevanzgrenzen gemäß TA Luft, mit Ausnahme von SO2, NO2, Schwebstaub (PM 10) und Staubniederschlag, die in einem kleinen gewerblich und industriell genutzten und direkt an die Anlage angrenzenden Gebiet die Irrelevanzgrenzen überschreiten, deren Gesamtbelastung jedoch die Immissionswerte der TA Luft sicher einhalten. Deshalb wird sich die Situation für das Schutzgut Luft nicht signifikant ändern. Relevante Auswirkungen für die menschliche Gesundheit sind daher nicht zu erwarten In der Umweltzone der Stadt Mannheim wurden für die darin befindlichen beiden Messstationen des LUBW (MannheimMitte, Mannheim Straße) die Zusatzbelastungen bezüglich Schwebstaub PM 10 und NO2 ermittelt. Die maximalen Zusatzbelastungen liegen hier für NO2 und für Schwebstaub deutlich
30
unterhalb von 1 %. Damit wird das 1 %-Kriterium in der Umweltzone eingehalten. Eine weitere Betrachtung ergab für den Bereich der Umweltzone, dass die Anzahl der Überschreitungen der Kurzzeitwerte durch die Inbetriebnahme des Blocks 9 nicht beeinflusst wird. Eine Betrachtung der zu erwartenden Schwebstaub PM 2,5Situation für den Nahbereich und den weiteren Untersuchungsbereich ergab, dass auch bei sehr konservativen Ansätzen die Irrelevanzgrenzen für den zukünftig geplanten PM 2,5-Grenzwert von 20 µg/m3 unterschritten würden. Ebenso würde auch das 1 %-Kriterium für PM 2,5 in der Umweltzone eingehalten. Die Prüfung, ob aus der Zusatzbelastung des Blocks 9 ein erhöhtes Krebsrisiko auf die Bevölkerung ausgeht, wurde mittels Unit Risk Bewertung durchgeführt. Die Bewertung ergibt in der Summe ein Zusatzrisiko von 0,418 x 10-6. Damit sind die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit unter Berücksichtigung der Forderungen des LAI als nicht erheblich anzusehen. Zur Fragestellung der Keimimmissionen beim Betrieb der Nasszellenkühler wurde ein Fachgutachten erstellt. Dabei wurde die Keimemission auf Grundlage der Keimvorbelastung des Rheins, der Keimvermehrung innerhalb des Nasszellenkühlers (sekundäre Keimvermehrung) und dessen Auslegungsdaten betrachtet. Durch die Einhaltung technischer und organisatorischer Maßnahmen zur Vermeidung von Keimvermehrung während der Betriebs- und Stillstandsphase des Nasszellenkühlers ist nicht mit einer sekundären Keimvermehrung zu rechnen. Die Berechnung der Keimemission basiert somit auf der Keimvorbelastung des Rheinwassers und beträgt 2.720 KBE/m3. Derartige Emissionswerte im Schwaden der Nasszellenkühler führen gemäß dem Fachgutachten nicht zu messbar erhöhten Immissionswerten. Bei Umsetzung der im Fachgutachten empfohlenen Maßnahmen nach dem Stand der Technik sind keine Bedenken hinsichtlich der mikrobiologisch-hygienischen Auswirkungen gegeben.
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
Zur Ermittlung der Auswirkungen aufgrund der Radioaktivität von Steinkohle wurde ein Fachgutachten erstellt. Das Gutachten kam zu dem Ergebnis, dass die ermittelten Maximal-Werte durch die Radioaktivität von Kohlestaub und Flugasche sowohl für den Expositionspfad der Bodenstrahlung als auch für den Expositionspfad der Inhalation weit unter den Werten für die jährliche mittlere effektive Dosis der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2005 liegen. Die Auswirkungen auf den Menschen sind als nicht erheblich einzustufen.
Die Zusatzbelastung ist im Untersuchungsgebiet aufgrund der Unterschreitung der Irrelevanzgrenzen außer einem direkt an die Anlage grenzenden Gebiet, in dem jedoch die Gesamtbelastungen die Immissionswerte der TA Luft sicher unterschreiten, für alle betrachteten Schadstoffe als nicht relevant einzustufen. Aufgrund der sehr niedrigen Zusatzbelastungen werden die für das Schutzgut Luft als kritisch identifizierten Schadstoffvorbelastungssituationen durch Ozon, Schwebstaub und Stickstoffdioxid nicht merklich beeinflusst.
Durch die Auskopplung von Fernwärme in das bestehende Fernwärmenetz sowie die Abwärmenutzung für betriebsinterne Prozesse werden die Wärmeeinleitung in die Luft und somit Auswirkungen auf das Klima reduziert. Des Weiteren kam eine Ausbreitungsrechnung zur Schwadenhäufigkeit beim Einsatz der Nasszellenkühler zu dem Ergebnis, dass insgesamt die mikroklimatischen Auswirkungen als sehr gering einzuschätzen sind. Mit relevanten Auswirkungen durch den Betrieb des Blocks 9 auf die Umgebung des Menschen ist nicht zu rechnen.
Betreffend die Zusatzbelastungen bei Schwebstaub PM 10 und NO2 in der Umweltzone der Stadt Mannheim, die zu erwartende PM 2,5-Situation sowie die Keimimmissionen beim Betrieb der Nasszellenkühler wird auf die Ausführungen unter „Schutzgut Mensch“ (Seite 30 und 31) verwiesen.
Durch das gewählte Verfahren „Durchlaufkühlung mit kombinierter Ablaufkühlung“ wird der Wärmeeintrag in den Rhein begrenzt. Erhebliche Auswirkungen auf die wassergebundenen Organismen und somit auf die Lebensumgebung des Menschen sind nicht zu erwarten.
Schutzgut Luft Alle betrachteten Stoffe unterschreiten im gesamten Untersuchungsgebiet die Irrelevanzgrenzen gemäß TA Luft, mit Ausnahme von SO2, NO2, Schwebstaub (PM 10) und Staubniederschlag, die in einem kleinen gewerblich und industriell genutzten und direkt an die Anlage angrenzenden Gebiet die Irrelevanzgrenzen überschreiten, deren Gesamtbelastung jedoch die Immissionswerte der TA Luft sicher einhalten. Deshalb wird sich die Situation für das Schutzgut Luft nicht signifikant ändern. Auch ein Einfluss auf den zur Charakterisierung der Luftqualität entwickelten Luftqualitätsindex (LaQx) ist aufgrund der sehr niedrigen bzw. vernachlässigbaren Zusatzbelastung der einzelnen Schadstoffe Stickoxide, Schwefeldioxid, Schwebstaub PM 10, Ozon und Benzol nicht zu erwarten. Die bau- bzw. stilllegungsbedingten Auswirkungen können aufgrund ihres temporären Charakters sowie geplanter Minderungsmaßnahmen auf der Baustelle dem Stand der Technik entsprechend gemindert und begrenzt werden. Die Immissionen durch den Baustellenverkehr können als nicht erheblich eingestuft werden.
Die durch Flugasche und Kohlestaub zu erwartende radioaktive Immissionsbelastung durch die Anlage liegt weit (mehr als drei Größenordnungen) unter den Werten für die jährliche mittlere effektive Dosis der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2005. Auswirkungen auf das Schutzgut Luft sind damit als nicht erheblich einzustufen. Bei Störung des bestimmungsgemäßen Betriebes wird durch technische bzw. organisatorische Maßnahmen eine Freisetzung oder Reaktion von Stoffen vermieden bzw. zeitlich sehr stark eingeschränkt, so dass es zu keinen bzw. keinen länger andauernden Überschreitungen der zulässigen Grenzwerte kommt. Bei nicht umgehend zu behebenden Beeinträchtigungen würde die Anlage in Ihrer Leistung entsprechend reduziert bzw. ganz abgefahren. Merkliche Auswirkungen auf das Schutzgut Luft und gleichermaßen auf die anderen Schutzgüter Klima, Wasser (Grundwasser und Oberflächengewässer), Boden, Landschaft sowie Sach- und Kulturgüter sind damit bei Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes der Anlage aufgrund der temporären Einwirkdauer der Ereignisse nicht zu erwarten. Für den Kraftwerksstandort gelten bereits heute die Grundpflichten der Störfallverordnung (12. BImSchV). Alle den neuen Block 9 betreffenden Ergänzungen und Änderungen werden in das bestehende Managementsystem (ein zertifiziertes Managementsystem für Arbeitssicherheit und Umweltschutz) integriert. Hierdurch stellt der Betreiber sicher, dass Störfälle im neuen Block 9 verhindert bzw. in ihren Auswirkungen begrenzt werden. Zusammenfassend sind somit keine erheblichen Auswirkungen durch die Errichtung, den Betrieb und die Stilllegung des geplanten Blocks 9 auf das Schutzgut Luft zu erwarten.
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GKM Block 9 – Antrag nach § 8 und § 16 BImSchG Kurzbeschreibung
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
Schutzgut Klima Für das Schutzgut Klima sind die Auswirkungen während der Bauphase aufgrund der zeitlichen Begrenzung als unerheblich einzustufen. Anlagenbedingt kann es in Folge der Gebäude und des Kohlelagers an wolkenarmen Tagen mit geringen Windgeschwindigkeiten zu einer erhöhten Durchlüftung am Boden kommen. Messbare klimatische Auswirkungen bleiben auf das Kraftwerksgelände begrenzt und führen zu keinen erheblichen Auswirkungen auf die Nachbarschaft. Am weltweiten CO2-Ausstoß gemessen, ist der Beitrag des Blocks 9 zur Klimaerwärmung messtechnisch nicht nachweisbar. Der Anteil des geplanten Block 9 an den globalen anthropogen verursachten CO2-Emissionen ist so gering, dass die Bewertung einer Einzelanlage nicht möglich ist. Daher, und weil die CO2Begrenzung über das TEHG erfolgt, wurden die betriebsbedingten klimatischen Auswirkungen auf den Treibhauseffekt der Atmosphäre durch den CO2-Ausstoß an dieser Stelle nicht bewertet. Direkte lokale Klimaauswirkungen am Standort und in der Region sind nicht zu erwarten. Der Wärmeeintrag durch das Rauchgas und die erwärmte Abluft des Nasszellenkühlers ist als unbedenklich einzustufen. Die Häufigkeit der Schwadenbildung durch den Betrieb der Nasszellenkühler ist außerhalb des Betriebsgeländes in Bezug auf die Jahresstunden als sehr niedrig einzustufen. Dies gilt auch unter extremen Bedingungen (extrem warmer Sommer und maximale Einsatzzeit der Nasszellenkühler). Auf Basis dieser Ergebnisse sind die Auswirkungen als unerheblich einzustufen.
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Die Gefahr einer Erhöhung der Anzahl der Nebeltage ist als gering einzuschätzen. Die Auswirkungen durch Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes auf das Schutzgut Klima werden als nicht erheblich eingestuft. Unter Berücksichtigung dieser Sachverhalte ist die Bedeutung des Vorhabens für das Schutzgut Klima insgesamt als nicht erheblich einzustufen.
Schutzgut Biotoptypen / Vegetation sowie ökologische Vielfalt (Flora / Fauna) Durch baubedingte sowie anlagenbedingte Flächeninanspruchnahmen treten die folgenden erheblichen Beeinträchtigungen für das Schutzgut Biotoptypen / Vegetation sowie ökologische Vielfalt auf: • Verlust von 7 Bäumen mit einem Stammdurchmesser von > 30 cm (unterliegen der Baumschutzsatzung der Stadt Mannheim) sowie eines 0,1 ha großen Robinienvorwaldes (baubedingt) • Flächeninanspruchnahme der Biotoptypen und Vegetation des Kohlelagers (1,6 ha) mit besonderer Bedeutung für das Schutzgut aufgrund des Vorkommens stark bestandsbedrohter Pflanzenarten und artenreicher Ruderalvegetation als einem gefährdeten Biotoptyp (baubedingt) • Flächeninanspruchnahme von Bereichen mit Ruderalvegetation, Holundergebüsch und Gestrüppen (ca. 0,78 ha) als Lebensraum für Tiere und Pflanzen (anlagenbedingt) • Verlust des Kohlelagers als Lebensraum für Pflanzen und Tiere (bau- und anlagenbedingt)
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
In Flächen, die zur Errichtung von Block 9 herangezogen werden, wurden Vorkommen streng geschützter Tierarten und europäischer Vogelarten nachgewiesen. Für Verbotstatbestände des § 42 Abs. 1 BNatSchG, die im Zuge der Baufeldfreimachung bereits vor dem immissionsschutzrechtlichen Verfahren nach BImSchG eintreten, war am 18. März 2008 vom Regierungspräsidium Karlsruhe eine Ausnahme gemäß § 43 Abs. 8 BNatSchG erteilt worden. Auf Grundlage dieser Ausnahme wurden bislang 28 Exemplare der streng geschützten Zauneidechse sowie Tiere besonders geschützter Arten in hierfür hergerichtete Lebensräume am Südrand des Käfertaler Waldes, im Sandtorfer Bruch und im Naturschutzgebiet „Bei der Silberpappel“ umgesiedelt. Weitere Umsiedlungen werden im Sommer / Frühherbst 2008 noch durchgeführt.
Für weitere streng geschützte Arten und europäische Vogelarten werden keine Verbotstatbestände des § 41 Abs. 1 BNatSchG eintreten.
Auch nach diesen Maßnahmen führen Handlungen bei der Errichtung des Blocks 9 zu Auswirkungen auf die folgenden streng geschützten Arten und europäischen Vogelarten: Zauneidechse, Flussregenpfeifer, Dorngrasmücke und Girlitz.
Schutzgut Wasser
Bezüglich der Zauneidechse werden zur Verminderung und Vermeidung der Tötung von Tieren die Umsiedlungen 2009 fortgeführt, der am Südrand des Käfertaler Waldes hergerichtete Lebensraum wird verdoppelt. Bezüglich der Vögel werden Maßnahmen zur Sicherung der ökologischen Funktionen der betroffenen Fortpflanzungs- und Ruhestätten im Naturschutzgebiet „Unterer Neckar“, Teilgebiete „Im Wörthel“ und „Maulbeerinsel“ durchgeführt, die gleichermaßen zur Sicherung des Erhaltungszustands geeignet sind. Vorsorglich wird gleichwohl auch bezüglich der Zerstörung von Fortpflanzungs- und Ruhestätten der genannten Vogelarten sowie der Verletzung und Tötung bei den Fängen nicht erfasster Exemplare der Zauneidechse eine Ausnahme nach § 43 Abs. 8 BNatSchG beantragt.
Die Auswirkungen aufgrund von Lärm-, Licht- und Erschütterungsimmissionen sowie von Stoffeinträgen in Gewässer und die Luft entfalten keine erheblichen Auswirkungen auf das Schutzgut. Die Auswirkungen durch Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes auf das Schutzgut Biotoptypen / Vegetation sowie ökologische Vielfalt werden als nicht erheblich eingestuft.
Grundwasser Durch den Neubau des Blocks 9 sind durch die erforderlichen Bodenversiegelungen und -verdichtungen sowie die Gründungsmaßnahmen keine relevanten Auswirkungen auf die Grundwasserneubildung, -strömung und -verhältnisse zu erwarten. Schadstoffeinträge über den Wasserpfad sind aufgrund der getroffenen Schutzmaßnahmen, wodurch die Anforderungen nach VAwS erfüllt werden, nicht zu befürchten. Die Auswirkungen durch Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes auf das Schutzgut Grundwasser werden als nicht erheblich eingestuft. Insgesamt gehen vom geplanten Neubau des Blocks 9 keine erheblichen Auswirkungen auf das Schutzgut Grundwasser aus.
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
Oberflächengewässer Im Zusammenhang mit dem Betrieb des Blocks 9 entsteht Abwasser, das dem Rhein zugeführt wird. Dieses Abwasser ist entsprechend den gesetzlichen Vorgaben und dem Stand der Technik aufbereitet. Relevante Beeinträchtigungen der Wassergüte und der biologischen Bedingungen sind auf die Oberflächengewässer nicht zu erwarten. Die Kühlwassereinleitung in den Rhein führt zu keiner weitreichenden Beeinträchtigung der Rheinwassertemperatur. Der Grenzwert für die zulässige rechnerische Mischungstemperatur im Gewässer von Tmax = 28 °C sowie die zulässige Aufwärmspanne zwischen eingeleitetem und entnommenem Wasser von max. 10 °C wird nicht überschritten. Der Einfluss der Kühlwassereinleitung ist als nicht erheblich einzustufen. Die Auswirkungen auf die Strömungsverhältnisse und Wasserspiegellagen im Rhein sind nur sehr gering.
die Irrelevanzkriterien eingehalten werden. Damit ist der Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen sichergestellt (vgl. TA Luft 4.5). Eine weitergehende Betrachtung wäre nicht mehr erforderlich, trotzdem wurde zusätzlich eine Abschätzung des Schadstoffeintrages in den Boden vorgenommen und hierzu die maximale Immissionszusatzbelastung errechnet. Es ergeben sich für eine angenommene Kraftwerkslaufzeit von 40 Jahren für die oben genannten Schwermetalle sowie die Stoffe Chrom, Kupfer, Benzo(a)pyren, PCDD/PCDF Zusatzbelastungen, die unterhalb der 2 % Irrelevanzschwelle der Orientierungswerte der UVPVwV bzw. der Vorsorgewerte der BBodSchV liegen. Die Böden sind zudem aufgrund der anthropogenen Vornutzung vorbelastet. Es sind keine erheblichen Auswirkungen infolge zusätzlicher vorhabensbedingter Schadstoffanreicherung im Boden zu erwarten.
Es erfolgen keine relevanten Schadstoffeinträge über den Luftpfad in stehende Gewässer, da die Immissionszusatzbelastungen unterhalb der Irrelevanzschwellen liegen.
Durch die Schutzmaßnahmen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen und Abwasser sind keine Schadstoffeinträge in den Boden zu erwarten. Anfallende kontaminierte Bodenmaterialien oder sonstige Abfälle werden ordnungsgemäß entsorgt. Von den Bauarbeiten betroffene Bodenverunreinigungen (z. B. der bereits bekannte PAK-Schaden) werden saniert.
Die Auswirkungen durch Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes auf das Schutzgut Oberflächengewässer werden als nicht erheblich eingestuft.
Die Auswirkungen durch Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes auf das Schutzgut Boden werden als nicht erheblich eingestuft.
Insgesamt gehen damit vom geplanten Neubau des Blocks 9 keine erheblichen Auswirkungen auf das Schutzgut Oberflächengewässer aus.
Insgesamt gehen damit vom geplanten Neubau des Blocks 9 keine erheblichen Auswirkungen auf das Schutzgut Boden aus.
Schutzgut Landschaft Schutzgut Boden Der derzeitige Befestigungsgrad beträgt für den Blockbereich 57 % von 5,8 ha und für den Kohlelagerbereich 17 % von 12,1 ha. Vorhabensbedingt erhöht sich der künftige Befestigungsgrad für den Blockbereich auf 60 % von 5,7 ha und für das Kohlelager auf 35 % von 12,6 ha. Die abweichenden Flächengrößen der Bestandssituation zum zukünftigen Zustand sind u. a. auf die neu hinzukommende Fläche im Bereich der Kaimauer und die südliche Verlegung der Straße zur Altriper Fähre zurückzuführen. Summiert erhöht sich der Versiegelungsgrad für den direkten Standortbereich von derzeit 35 % um 8 %-Punkte auf 43 %. Da der direkte Standortbereich stark anthropogen verändert und flächendeckend künstlich aufgefüllt wurde, ist seine Wertigkeit und Bedeutung hinsichtlich seiner natürlichen Bodenfunktionen als gering einzustufen. Die Auswirkung der Versiegelung (Baukörper, Verkehrsinfrastruktur, Gleise etc.) wird damit als nicht erheblich für den Boden beurteilt. Für die Bewertung der Erheblichkeit des Schadstoffeintrages in den Boden (Luftschadstoffdeposition) sind nach Nr. 4.5 der TA Luft die Immissionswerte für die Schwermetall-Depositionen der maßgeblichen Stoffe Arsen, Blei, Cadmium, Nickel, Quecksilber und Thallium heranzuziehen. Im Rahmen der Immissionsprognose wurde ermittelt, dass für die zu betrachtenden Schwermetalle 34
Auswirkungen auf die Landschaft ergeben sich vor allem durch die hohen Anlagenteile sowie die Sichtbarkeit der Schwaden aus dem Nasszellenkühler und der Abgasfahne des Schornsteines. Die anlagenbedingten Auswirkungen des geplanten Vorhabens sind bzgl. veränderter Sichtbeziehungen sowohl im Nahbereich als auch im weiteren Untersuchungsbereich unter Berücksichtigung der baulichen Vorbelastung durch industrielle und gewerbliche Anlagen (unter anderem bestehende Gebäude des GKM) als nicht erheblich einzustufen. Aufgrund der am Standort vorhandenen Vorbelastung sowie der geringen Häufigkeit sichtbarer Schwadenereignisse des Nasszellenkühlers, welche überwiegend in der Nacht und in meteorologischen Situationen auftreten, während denen bereits Bewölkung vorherrscht, sind keine erheblichen Auswirkungen auf das Landschaftsbild zu erwarten. Die betriebsbedingten Auswirkungen des Nasszellenkühlers auf das Schutzgut Landschaft werden somit als nicht erheblich eingestuft. Die durch den Betrieb der Anlage am Schornstein hervorgerufene Abgasfahne führt aufgrund der weit reichenden Einsehbarkeit zu einer Veränderung der Sichtbeziehung zum geplanten Vorhaben. Diese Veränderung ist jedoch unter Berücksichtigung
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der Vorbelastung am Vorhabensstandort sowie technischer Maßnahmen zur Verminderung der Abgasfahne des Schornsteines als nicht erheblich einzustufen. Die Auswirkungen durch Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes auf das Schutzgut Landschaft werden als nicht erheblich eingestuft. Zusammenfassend sind keine erheblichen Auswirkungen durch die Errichtung, den Betrieb und die Stilllegung des geplanten Blocks 9 auf das Schutzgut Landschaft zu erwarten.
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Kurzfassung der Umweltverträglichkeitsuntersuchung
Wechselwirkungen zwischen den Schutzgütern Bei der Darstellung und Bewertung der Wechselwirkungen zwischen den Schutzgütern wurden die Belastungsverschiebungen • • • • •
Immissionsschutzmaßnahmen – Abfälle Immissionsschutzmaßnahmen – Abwasser Abwasserbehandlungsmaßnahmen – Luft Abwasserbehandlungsmaßnahmen – Abfälle Immissionsschutzmaßnahmen, Abfallentsorgungsmaßnahmen, Abwasserbehandlungsmaßnahmen – Eingriffe in Natur und Landschaft
Schutzgut Kultur- und Sachgüter
betrachtet.
Beeinträchtigungen der Kultur- und Sachgüter sind nicht zu erwarten, da die ermittelten Zusatzbelastungen durch säurebildende Luftschadstoffe gering sind und somit zu keinen negativen Auswirkungen auf die Verwitterung von Gebäudesubstanzen führen. Durch die Unterschreitung der Irrelevanzkriterien können daher signifikante Wirkungen über den Luftpfad ausgeschlossen werden.
Die Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen führen nicht zu erheblichen Wechselwirkungen zwischen den Schutzgütern.
Im Nahbereich überschreitet die maximale Zusatzbelastung für Staub den Irrelevanzwert geringfügig. Bei einer Betrachtung der Gesamtbelastung an diesem Immissionsort wurde festgestellt, dass der Immissionsgrenzwert deutlich unterschritten wird. Von den Erschütterungen, die im Rahmen der Bauphase auftreten können, sind keine nachteiligen Auswirkungen auf die Kultur- und Sachgüter zu erwarten. Die Auswirkungen durch Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebes auf das Schutzgut Kultur- und Sachgüter werden als nicht erheblich eingestuft. Unter Berücksichtigung dieser Sachverhalte sind die Auswirkungen des Vorhabens für das Schutzgut Kultur- und Sachgüter insgesamt als nicht erheblich einzustufen.
Abschließende Bewertung Die Umweltverträglichkeitsuntersuchung kommt abschließend zu dem Ergebnis, dass durch die Errichtung und den Betrieb der Anlage nach heutigem Kenntnisstand und unter Einbeziehung der vorhandenen Unterlagen (Genehmigungsantrag nach BImSchG, verschiedene Fachgutachten), mit Ausnahme des Aspektes der anlagenbedingten Flächeninanspruchnahme (Schutzgut Biotoptypen/Vegetation/Fauna und ökologische Vielfalt), keine erheblichen Auswirkungen auf die Schutzgüter Mensch, Flora, Fauna, Luft, Klima, Boden, Wasser, Kultur- und Sachgüter und somit auf die Umwelt zu erwarten sind. Diese Beeinträchtigungen der Leistungsfähigkeit des Naturhaushaltes werden von der Eingriffsregelung des § 19 BNatschG erfasst. Nach § 21 Abs. 2 BNatschG in Verbindung mit § 34 BauGB findet die Eingriffsregelung keine Anwendung, so dass die Beeinträchtigungen für den Genehmigungsantrag nicht von Bedeutung sind. Die Vermeidungs- und Verminderungsmaßnahmen führen nicht zu erheblichen Wechselwirkungen zwischen den Schutzgütern. 35
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Wesentliche Stoffströme im Nennlastbetrieb
Wesentliche Stoffströme im Nennlastbetrieb (ca.-Angaben)
1
14
Kalksteinmehl 5 t/h Ammoniakwasser 1,5 t/h
14
14 14 14 15 2
3
Verbr.-Luft 2,1 Mio. Nm3/h
4
Brennstoff 258,8 t/h
15
5
10
Brunnenwasser 114 t/h Hauptkühlwasser 91.800 t/h 11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 36
Schaltanlagengebäude / Warte Maschinenhaus Maschinenhaus /Zwischenbau Dampferzeugergebäude Mahlhaus Elektrofilter Saugzug Rauchgasentschwefelungsanlage Kühlzellen
10 11 12 13 14 15
Kühlwasserpumpenbauwerk Kühlwasserentnahmebauwerk Schornstein Bandbrücke Trafoanlagen Betontreppentürme
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Wesentliche Stoffströme im Nennlastbetrieb
Nassasche (feucht) 5,2 t/h Flugasche 32,9 t/h Gips 8,7 t/h
REA-Abwasser 24 t/h 7
Hauptkühlwasser 91.800 t/h
6 15 8 12
Nasszellenabluft nur bei Bedarf
13
Rauchgas 2,0 Mio. Nm3/h tr.
9
Elektrische Energie 911 MW (Brutto) Fernwärme je nach Jahreszeit
Rhein
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Abkürzungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis 4. BImSchV
Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen)
9. BImSchV
Neunte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über das Genehmigungsverfahren)
13. BImSchV
Dreizehnte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über Großfeuerungs- und Gasturbinenanlagen)
AEG
Allgemeines Eisenbahngesetz
BauGB
Baugesetzbuch
BBodSchV
Bundesbodenschutz- und Altlastenverordnung
BImSchG
Bundes-Immissionsschutzgesetz
BNatSchG
Bundes-Naturschutzgesetz
CO2
Kohlendioxid
DE
Dampferzeuger
FD
Frischdampf
GuD-Kraftwerk
Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerk
HCl
Chlorwasserstoff
HD
Hochdruck
HF
Fluorwasserstoff
i.N.tr.
im Normzustand (0 °C / 1,013 bar) trocken
KRA
Kondensatreinigungsanlage
LplG
Landesplanungsgesetz
LUBW
Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg
ND
Niederdruck
NH3
Ammoniak
NO2
Stickstoffdioxid
NOX
Stickoxide / Stickstoffoxide
O2
Sauerstoff
PAK
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe
PM 2,5
Particulate Matter < 2,5 µm
PM 10
Particulate Matter < 10 µm
RAA
REA-Abwasserreinigungsanlage
REA
Rauchgasentschwefelungsanlage
SCR
Selective Catalytic Reduction (Selektive Katalytische Reduktion)
SKE
Steinkohleeinheit 1 kg SKE ist die Wärmeenergie, die 1 kg Steinkohle mit einem Heizwert von 29,3 MJ/kg enthält.
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SNCR
Selective Non-Catalytic Reduction (Selektive Nicht-Katalytische Reduktion)
SO2
Schwefeldioxid
SOX
Schwefeloxide
TEHG
Treibhausgas-Emissionshandelsgesetz
UVP
Umweltverträglichkeitsprüfung
UVPG
Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung
UVPVwV
Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Ausführung des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung
ZÜ
Zwischenüberhitzung / Zwischenüberhitzer
Heizöl S
Schweres Heizöl
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Impressum
Impressum Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft Herausgeber: Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft Marguerrestraße 1, 68199 Mannheim Telefon (06 21) 8 68-0, Telefax (06 21) 8 68-44 10 E-Mail:
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Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft Marguerrestraße 1 · 68199 Mannheim E-Mail:
[email protected] Internet: www.gkm.de
