Deutschland: Kraftwerkssanierungen und der Weg zur Energiewende

Die Sanierung und Modernisierung von Kraftwerken nimmt in Deutschland einen zentralen Stellenwert ein, insbesondere vor dem Hintergrund der Herausforderungen der Energiewende. Insbesondere in den Bereichen Pumpspeicherkraftwerke, Gaskraftwerke und Wasserstofftechnologien werden umfangreiche Projekte durchgeführt, um die Energiesicherheit und Klimaneutralität bis 2045 zu gewährleisten. Nachstehend werden die aktuelle Lage, der technische und ökologische Aufwand sowie zukunftsorientierte Strategien erläutert – im Schwerpunkt auf Erfahrungen aus der Sanierung der Kraftwerksgruppe Pfreimd durch ENGIE Deutschland sowie auf der politischen und wirtschaftlichen Antwort auf die deutsche Energiewende.

Kraftwerkssanierungen am Beispiel ENGIE Deutschland: Pumpspeicherkraftwerke

Engie Deutschland betreibt mehrere Standorte im Bereich der regenerativen Stromerzeugung, unter anderem die Kraftwerksgruppe Pfreimd, einer der zentralen Pumpspeicher in Südostdeutschland. Die Sanierungen an diesem Standort zeigen exemplarisch die Komplexität und die technischen, organisatorischen sowie ökologischen Herausforderungen, die in der heutigen Energie- und Baubranche zu bewältigen sind.

Der Pumpspeicherkraftwerksumbau in der Kraftwerksgruppe Pfreimd

Die Kraftwerksgruppe Pfreimd zählt zur Kategorie der Pumpspeicherkraftwerke – regenerative Speicheranlagen, die über Pumpen den Wasserstand regeln und bei Bedarf umkehrend wie ein konventionelles Wasserkraftwerk funktionieren. Die Technologie dieser Anlagen basiert allerdings auf den technischen Randbedingungen, die schon in den 1920er- und 1950er-Jahren bestanden.

Daher ist die Sanierung nicht bloß ein Update der Maschinen, sondern eine Gesamtsanierung des Systems – von den Turbinen über die Speicherbecken bis zu den Elektro- und Pumpkomponenten.

Technische Herausforderungen einer Kraftwerksgruppe

Die Aktivitäten begannen 2024 mit der Sanierung der Kainzmühlsperre, einer zentralen Stauanlage, die ursprünglich in den 20er Jahren errichtet wurde und danach mit Erweiterungen versehen wurde. Um die Speicherung, Verteilung und Sicherheit der Anlage gewährleisten zu können, mussten umfangreiche bauliche Verbesserungen durchgeführt werden. Dazu zählen:

Abdichtung des Betonkörpers der Kainzmühlsperre mit Geotextilien, um Wasser durchsetzende Mängel abzuschließen.
Aufbau einer Baustraße im Kainzmühlsee, um Baugeräte und Materialien transportieren zu können.
Beseitigung von Sedimenten in ausgewählten Bereichen – vor allem im Unterlauf – durch sorgfältigen Ausgrabungen und Ausgleich im Stauraum.

Die Bauarbeiten erfolgten dabei unter strikter Koordination mit Fachbehörden und unter ökologischer Beobachtung. Vor der ersten Bauphase 2023 wurde ein Teilentleerung des Sees durchgeführt, um Fische, Krabben und Muscheln in den benachbarten Trausnitzsee umzusiedeln – ein Projekt, welches eng mit Fischereien und Umweltverbänden durchgeführt wurde.

Einsatz großer Baumaschinen und Anpassung an schwere Bauteile

Im Zuge der Instandsetzung wurden auch schwere Bauteile wie Generatoren, Turbinen und Verschlusseinrichtungen demontiert. Der Transport erfolgte über sogenannte Schwertransporter, da einzelne Komponenten ein Gewicht von bis zu 60 Tonnen erreichen konnten. Nach Demontage wurden die Bauteile zur Analyse an externe Dienstleister gegeben und dort voraussichtlich wiederverwertet oder durch Ersatzteile ersetzt.

Parallel dazu fanden Instandsetzungen im Kraftwerk Tanzmühle statt. Im Zuges zum Pumpspeicherkreislauf wurden die Verschlusseinrichtungen modernisiert, was eine Expedition und Revisionsarbeit an Turbinen, Zahnkupplung und Generator erforderte. Alle Arbeiten erfolgten unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften und standen in engen Abstimmungen mit den regionalen Lieferketten.

Investitionen und wirtschaftliche Bedeutung

ENGIE Deutschland investiert seit 2014 über 40 Millionen Euro in die Sanierungen, insbesondere zur Anpassung an die Anforderungen der Energiewende. Dazu gehören:

Umrüstung der Turbinensätze im Rahmen der Anpassung an flexible Regelenergie,
Steigerung des elektrischen Mindestdurchflusses, um ökologische und vertraglich vorgeschriebene Durchflusswerte nicht zu unterschreiten,
Anbau eines kleineren Batteriespeichers am Standort Tanzmühle als Pilotprojekt für dezentrale Speicher.

Diese Maßnahmen sind nicht nur technisch erforderlich, sondern auch zur sicheren Integration fluktuierender Erneuerbaren Energien unerlässlich. Die Sanierungsarbeiten an dieser Kraftwerksgruppe dauern voraussichtlich bis Ende 2024, wonach der reguläre Betrieb wieder aufgenommen und die Stabilität des Stromnetzes sowie die Schwarzstartfähigkeit (Blackstartfähig) sichergestellt sein werden.

Gesamtprojektziele: Schwarzstart und Netzstabilität

Eine zentrale Eigenschaft moderner, besonders regenerativer Kraftwerke ist die Schwarzstartfähigkeit, also die Fähigkeit, im Falle eines umfassenden Stromnetz-Crashes oder eines regionalen Blackouts ohne externe Energieversorgung in den Betrieb überschalten zu können. Bei der Kraftwerksgruppe Pfreimd wurde dies unter technischer Anpassung und Infrastrukturplanung gewährleistet.

Dies ist von besonderer Bedeutung in einem Energiesystem, in dem immer mehr regenerative Energien wie Wind- und Solarenergie genutzt werden. Da diese fluktuierten Quellen ausweichen können, ist die Vorsehung flexibler, regulierbarer Gegenkraft notwendig. Pumpspeicherkraftwerke wie Pfreimd sind im Vergleich zu Gaskraftwerken langfristiger, können aber in Kombination mit modernen Speichertechnologien wie Batterien oder Wasserstoff auch als kurzfristige Energiepuffer dienen.

Politik und Strategie: Gaskraftwerke als Strompuffer

Während die Kraftwerksgruppe Pfreimd ein Beispiel für Investitionen in erneuerbare Energien ist, zeigt sich in der aktuellen Gesamtsituation auch, dass Gaskraftwerke – zumindest in der Übergangsphase – noch eine bedeutende Rolle spielen.

H2-Ready-Gaskraftwerke und künftige Umstellung auf Wasserstoff

Nach den Koalitionsverhandlungen hat sich die neue Bundesregierung unter Ministerin Reiche auf eine Strategie verständigt, die vorsieht, den Künftigen Energieverbrauch durch wasserstoffbereite Gaskraftwerke zu sichern. Die Regierungsposition ist:

Gaskraftwerke sollen in der Übergangsphase die Lücken zwischen regenerativ erzeugten Strommengen schließen, insbesondere in sogenannten Dunkelflauten, also Phasen, in denen weder Wind noch Solarenergie ausreichend produziert.
Ab 2032 ist vorgesehen, dass Gaskraftwerke sukzessive auf Wasserstoff (H2) umgestellt werden – ein Prozess, der bis 2040 vollständig ausgelöst und abgeschlossen sein soll.
Die Bundesregierung plant, bis 2030 mindestens 20 Gigawatt an neuer Gaskraftwerkkapazität auszuschreiben, einen Betrag, der vorerst durch staatliche Zuschüsse (Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz) oder Kapazitätsmärkte unterstützt werden könnte.

Energie-Ökostrome und Versorgungssicherheit

Die Notwendigkeit solcher Gaskraftwerke wird von der neuen Bundesregierung als wichtig angesehen – insbesondere nach dem Vorfall mit dem Spanien-Stromausfall im Jahr 2023, der auf ein mangelndes Angebot flexibiler Lastdeckungshilfen hinwies. Die Ministerin betonte in mehreren Interviews:

„Wir müssen so schnell wie möglich in die Ausschreibung von 20 GW Gaskraftwerken kommen, um Versorgungssicherheit sichern zu können.“
Gleichzeitig müsse eine Kostenanalyse der gesamten Energiewende stattfinden, besonders der Netzengpässe, Netzausbaukosten für erneuerbare Anlagen sowie der langfristigen Verbindlichkeiten an Kohle- und Gasanlagen.

Warum die Wirtschaftsministerin auf Atomstrom verzichtet

Trotz der CDU/CSU-Forderungen, die Atomkraftwerke wiederzubeleben, setzte Katherina Reiche auf Klarheit:

„Der Atomausstieg ist vollzogen, und wir müssen damit leben.“
Gegenüber der Industrie wird versprochen, auch investitionsfördernde Maßnahmen durchzusetzen, so auch:
- Stromsteuer senken
- Gas-Speicher-Umlage senken
- Industriestrompreis neu ausrichten (mit europaweiter Koordinierung)

Der Fokus auf Technologien: Kapazitätsmarkte und Energiespeicher

Ein zentrales Projekt, um die Sanierung und den Neubau von Kraftwerken zu beschleunigen, ist die Einführung des Kraftwerkssicherungsgesetzes (KWSG). Es handelt sich um einen marktbasierten Mechanismus, der Investoren für den Bau und Betrieb flexibler Kraftwerke entlohnt.

Funktionsweise des KWSG und Kapazitätsmärkte

Die Funktionsweise ist dabei vergleichbar zum Emissionshandel, bei dem Kapazitäten ersetzen die CO₂-Emissionen:

Der Staat schreibt eine Menge an verfügbaren Kraftwerkskapazitäten aus, z. B. im Gigawattbereich.
Investoren bieten je Megawatt an Entgelt an, das sie für den Bau und Betrieb benötigen.
Die Auktion begrenzt auf die billigsten 5–10 Investoren, die für die Kapazitäten zuständig sind.
In der Förderphase haben die beauftragten Anlagen ausschließlich recht am KWSG und nicht an einem späteren Kapazitätsmarkt, um Verwirrung zu entgehen.

Die jetzige Investitionsflaute (nur ca. 5 GW im Bau bei Bedarf von 20–25 GW) wird mit der Absenz von klarer politischer Planung begründet, was Investoretten zur Zögerlichkeit veranlasst.

Energiebranche in der Übergangsphase: Investitionsbedarf und Herausforderungen

Die Energiewandel-Projekte – insbesondere bei Pumpspeicherkraftwerken – erfordern großvolumige, meist langfristige Investitionen, die von regionalen Unternehmen und regional finanzieller Begleitung stark abhängig sind. ENGIE Deutschland betont, dass die Sanierung von Anlagen wie Pfreimd nicht nur technisch notwendig ist, sondern auch sozial und wirtschaftlich relevant. Eine Studie von 2024 schätzt, dass fast jede Sanierung von Kraftwerken im Milliardenbereich kostet und oft mehre Jahre an Bauzeit in Anspruch nimmt.

Zum Vergleich:

Die Sanierung von Pfreimd kostet ca. zehn Millionen Euro innerhalb weniger Monate.
Gaskraftwerke oder Wasserstoffanlagen kosten jedoch je mehrere hundert Millionen, weshalb staatlicher Wirtschaftsschutz und politische Planung entscheidend sind.

Fazit

In der aktuellen Situation ist die Sanierung und Modernisierung von Kraftwerken unumgänglich, um die Energiesicherheit, das Klimaziel 2045 und die Stabilität des Energieausbaus sicherzustellen. Die Sanierung exemplarischer Projekte wie die der Kraftwerke in der Gruppe Pfreimd zeigt, wie Technik, Ökologie und Wirtschaftsplanung miteinander im Einklang stehen müssen. Politisch drängt man im Moment auf Gaskraftwerke als Übergangslösungen, um die Stabilität des Energienetzes zu gewährleisten. Zukünftig ist aber der Wechsel zu wasserstofffähigen Kraftwerken und zur Nutzung smarter Speichertechnologien erforderlich.

Für Hersteller, Investoren und regional wirksame Unternehmen – insbesondere im Segment Infrastruktur, Schwerlastlogistik und Elektromaschinen *– eröffnet sich durch die Energiewende eine Vielzahl an *Konstruktions- und Wartungsaufgaben, die von professioneller Planung, Bauausführung und Betriebsnachhaltigkeit profitieren.

Vor diesem Hintergrund sind Kraftwerksbaumaßnahmen nicht bloß technische Projektentwicklung, sondern wichtige Säule der Energiesicherheit – vor und nach der Klimaneutralität.