Marktbericht für Wärmekraftwerke: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Brennstoffart (Kohle, Erdgas, Kernenergie), nach Kapazität (400 MW, 400–800 MW, über 800 MW), nach Turbinentyp (einfacher Kreislauf, Kombikraftwerk) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumstreiber des Marktes für Wärmekraftwerke

Steigender globaler Energiebedarf

Einer der Hauptfaktoren für den Ausbau der Wärmekraftwerksbranche ist der weltweit stetig steigende Energiebedarf. Bevölkerungswachstum, Urbanisierung und verbesserte wirtschaftliche Bedingungen treiben diese Nachfrage an, insbesondere in Entwicklungsländern. Kohle, Erdgas, Erdöl, Biomasse undKernenergieWärmekraftwerke sind Beispiele für Kraftwerke, die unerlässlich sind, um den steigenden Energiebedarf zu decken. Der Strombedarf für die wachsende Weltbevölkerung wird weiter steigen. Die Urbanisierung verstärkt diesen Bedarf zusätzlich, da Städte enorme Energiemengen für Haushalte, Unternehmen und Fabriken benötigen. Der Stromverbrauch pro Kopf ist in städtischen Gebieten höher als in ländlichen, da diese häufig wirtschaftliche Zentren darstellen.

Laut UN-Prognosen wird die Weltbevölkerung bis 2050 auf 9,7 Milliarden Menschen anwachsen, wobei ein Großteil dieses Wachstums in Städten stattfinden wird. Beispielsweise wird erwartet, dass sich die städtische Bevölkerung Afrikas bis 2050 verdreifachen und dadurch einen signifikanten Anstieg des Stromverbrauchs verursachen wird. Auch Chinas rasante Urbanisierung hat zu einem massiven Energieverbrauch geführt. Zwischen 2021 und 2022 wuchs die städtische Bevölkerung Chinas um 1,66 Prozent auf 897.578.430. Schätzungsweise 65,2 Prozent der chinesischen Bevölkerung lebten 2023 in Städten, gegenüber 55,75 Prozent im Jahr 2014. Insgesamt lebten 2023 933 Millionen Chinesen in Städten, während 477 Millionen auf dem Land lebten. Diese Entwicklung hat den Bau zahlreicher Wärmekraftwerke erforderlich gemacht, um den stark steigenden Strombedarf zu decken. Als Beispiel für die Abhängigkeit von thermischer Energie zur Aufrechterhaltung der Urbanisierung sei Chinas Zubau von Kohlekraftwerkskapazitäten um 47,4 GW im Jahr 2023 genannt. Dies entspricht etwa zwei Dritteln des weltweiten Anstiegs der in Betrieb befindlichen Kohlekraftwerkskapazität.

Markthemmender Faktor

Umweltbedenken und strenge Regulierung

Wärmekraftwerke, insbesondere solche, die fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl und Erdgas nutzen, emittieren erhebliche Mengen an Treibhausgasen und Schadstoffen wie Schwefeldioxid (SO₂), Stickoxide (NOₓ) und Feinstaub. Diese Emissionen tragen maßgeblich zum Klimawandel, zur Luftverschmutzung und zu anderen Gesundheitsproblemen bei. Daher haben Regierungen und internationale Organisationen strenge Umweltgesetze erlassen, um die Emissionen dieser Kraftwerke zu kontrollieren und zu minimieren. Die Einhaltung dieser Auflagen erfordert häufig beträchtliche Investitionen in Technologien zur Schadstoffminderung, die Modernisierung bestehender Anlagen oder in bestimmten Fällen die Stilllegung älterer, weniger effizienter Einheiten.

Darüber hinaus hat die EU Empfehlungen verabschiedet, die Netto-Treibhausgasemissionen bis 2030 im Vergleich zu 1990 um mindestens 55 % zu senken. Dadurch könnte die EU bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden. Die aktualisierte EU-Richtlinie 2023/2413 erhöht das Ziel für erneuerbare Energien in der EU für 2030 von 32 % auf mindestens 42,5 %. Dies würde den Anteil erneuerbarer Energien in der Europäischen Union nahezu vervierfachen. Infolgedessen würde sich das Marktwachstum im Prognosezeitraum verringern.

Darüber hinaus setzt die US-Umweltschutzbehörde (EPA) Gesetze des Clean Air Act durch, darunter die Quecksilber- und Luftschadstoffnormen (MATS) und die Regelung zur grenzüberschreitenden Luftverschmutzung (CSAPR). Am 6. März 2023 veröffentlichte die EPA eine endgültige Regelung zur Verbesserung und Aktualisierung der Quecksilber- und Luftschadstoffnormen (MATS) für Kohlekraftwerke. Die Regelung schreibt die kontinuierliche Emissionsüberwachung in allen Kohlekraftwerken vor und erhöht den Emissionsgrenzwert für Schwermetalle um 67 %.

Marktchance

Integration erneuerbarer Energien

Wärmekraftwerke spielen eine entscheidende Rolle bei der Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz, indem sie die mit Wind- und Solarenergie verbundenen Schwankungen ausgleichen. Sie ergänzen erneuerbare Energiequellen durch die Bereitstellung von Grundlaststrom und Netzstabilität und gewährleisten so eine konstante Stromversorgung auch bei schwankender Erzeugung erneuerbarer Energien. Diese Integration verbessert die Netzstabilität und ermöglicht einen reibungsloseren Übergang zu einem kohlenstoffarmen Energiesystem.

Das Projekt Noor Energy 1 in Dubai ist ein hybrides Solarkraftwerk, das konzentrierte Solarenergie (CSP) und Photovoltaik (PV) nutzt. Es ist das weltweit größte CSP-Kraftwerk an einem einzigen Standort und eines der ersten, das drei verschiedene Solarenergietechnologien einsetzt. Noor Energy 1 zeichnet sich durch seine enorme Wärmespeicherkapazität aus, die die Schwankungen in der Stromlieferung an das Netz deutlich reduziert. Im Gegensatz zu Wind- und Photovoltaikanlagen, die nur bei Wind oder Sonnenschein Strom erzeugen können, kann Noor Energy 1 über weite Teile des Jahres zuvor gespeicherten Strom ins Netz einspeisen.

Darüber hinaus hat das indische Energieministerium (Ministry of Power, MoP) am 27. Februar eine Resolution zur Einführung einer neuen „Verpflichtung zur Erzeugung erneuerbarer Energien“ (Renewable Generation Obligation, RGO) für Stromerzeuger erlassen. Jedes neue kommerzielle Kohle- oder Braunkohlekraftwerk muss künftig einen Teil seines Stroms aus erneuerbaren Energien gewinnen. Die neue RGO-Vorgabe verpflichtet zukünftige Wärmekraftwerke, mindestens 40 % ihrer Gesamtstromproduktion aus erneuerbaren Quellen zu erzeugen. Es steht ihnen jedoch frei, erneuerbare Energien selbst zu erzeugen oder aus anderen Quellen zu beziehen.

Segmentanalyse

Nach Kraftstoffart

Die Kategorie Kohle machte 2023 einen bedeutenden Teil des Marktes für Wärmekraftwerke aus, da Kohle aufgrund ihrer reichlichen Verfügbarkeit und der im Vergleich zu anderen Stromerzeugungsverfahren niedrigen Kosten eine wichtige Energiequelle darstellt. Kohle ist aufgrund ihrer Verfügbarkeit und ihres niedrigen Preises seit Langem ein beliebter und weit verbreiteter Brennstoff für die Wärmekraftwerkserzeugung. Bei der Verbrennung von Kohle wird Energie freigesetzt, die Wasser in Kesseln erhitzt und Dampf erzeugt. Dieser Dampf treibt dann Turbinen an, die Strom erzeugen.

Die Kohleverbrennung erzeugt jedoch erhebliche Mengen an Treibhausgasen, Schwefeldioxid und Feinstaub und trägt so zur Luftverschmutzung und zum Klimawandel bei. Trotz dieser Umweltbedenken erzeugen Kohlekraftwerke in vielen Teilen der Welt weiterhin große Mengen Strom, insbesondere in Ländern mit umfangreichen Kohlevorkommen und begrenztem Zugang zu alternativen Energiequellen.

Darüber hinaus hat die rasante Urbanisierung und Industrialisierung in Wachstumsmärkten wie dem asiatisch-pazifischen Raum sowie Mittel- und Südamerika den Energiebedarf für private und gewerbliche Anwendungen erhöht. Dies dürfte im Prognosezeitraum zu einer steigenden Nachfrage nach Kohle aus Wärmekraftwerken führen.

Erdgas ist ein anpassungsfähigerer und sauberer verbrennender Brennstoff als Kohle oder Öl und wird daher bevorzugt zur Stromerzeugung in Wärmekraftwerken eingesetzt. Bei der Verbrennung von Erdgas entstehen weniger Schadstoffe und Treibhausgase, was die Umweltbelastung verringert. Erdgaskraftwerke sind zudem anpassungsfähiger und effizienter, mit kürzeren Anlaufzeiten und geringeren Betriebskosten.

Infolgedessen hat sich Erdgas zum bevorzugten Brennstoff für den Bau neuer Wärmekraftwerke entwickelt, insbesondere in Ländern mit großen Erdgasreserven. Darüber hinaus haben Fortschritte in der Gasturbinentechnologie die Effizienz und Leistung von Erdgaskraftwerken gesteigert.

Nach Kapazität

Mehr als 800-Megawatt-Kraftwerke dominierten den weltweiten Markt für Wärmekraftwerke. Wärmekraftwerke mit einer Leistung von über 800 MW gelten als Großanlagen und zeichnen sich häufig durch den Einsatz modernster Technologie und eine umfangreiche Infrastruktur aus. Sie tragen wesentlich zur Netzstabilität bei und decken einen erheblichen Teil des regionalen Strombedarfs. Kraftwerke mit einer Leistung von über 800 MW können Strom kostengünstiger erzeugen und sind strategisch günstig gelegen, um dicht besiedelte Gebiete oder Industriezentren zu versorgen. Der Bau und Betrieb solcher Großkraftwerke erfordert jedoch erhebliche Investitionen und eine präzise Planung, um Umwelt- und Regulierungsauflagen zu erfüllen.

Darüber hinaus ist der Anstieg auf eine höhere Nachfrage nach rund 800 MW Leistung in verschiedenen Branchen zurückzuführen. Die rasante Industrialisierung und der drastisch gestiegene globale Strombedarf haben in den letzten zehn Jahren zu diesem Marktwachstum geführt. Steigende Investitionen in die Modernisierung unterentwickelter Volkswirtschaften werden die Expansion dieses Segments und des gesamten Marktes für Wärmekraftwerke voraussichtlich in Kürze weiter ankurbeln.

Wärmekraftwerke mit einer Leistung von 400 bis 800 MW zählen zu den mittelgroßen Anlagen und sind vor allem in Gebieten mit mittlerem bis hohem Strombedarf anzutreffen. Diese Anlagen nutzen häufig moderne und effiziente Technologien wie überkritische und ultra-überkritische Dampferzeuger, um die Energieproduktion zu maximieren und gleichzeitig die Umweltbelastung zu minimieren. Dank ihrer höheren Kapazität tragen Kraftwerke mit einer Leistung von 400 bis 800 MW maßgeblich zur Deckung des Strombedarfs von Industrie, Gewerbe und privaten Haushalten bei und spielen eine wichtige Rolle für die Zuverlässigkeit und Stabilität des Stromnetzes.

Nach Turbinentyp

Gasturbinenkraftwerke im einfachen Kreislauf sind eine Art von Wärmekraftwerken, die den Brayton-Kreisprozess nutzen. Dabei wird Luft komprimiert, mit Brennstoff vermischt und gezündet. Die entstehenden erhitzten Gase expandieren durch eine Turbine und erzeugen so mechanische Energie, die einen Generator antreibt, welcher wiederum Strom erzeugt. Gasturbinenkraftwerke im einfachen Kreislauf sind in der Regel einfach konstruiert und lassen sich schnell starten und stoppen. Dadurch eignen sie sich hervorragend zur Deckung von Spitzenlasten und zum Ausgleich plötzlicher Schwankungen im Strombedarf.

In den Vereinigten Staaten werden beispielsweise häufig einfache Dampfturbinenkraftwerke eingesetzt, um in Spitzenlastzeiten, etwa an heißen Sommertagen mit hohem Klimaanlagenbedarf, zusätzliche Energie bereitzustellen. Laut der US-amerikanischen Energieinformationsbehörde (EIA) erreichen diese Kraftwerke Wirkungsgrade von 35–40 %. Diese sind zwar niedriger als die von Kombikraftwerken, aber ausreichend für die Netzstabilität und die Spitzenlaststeuerung.

Kombikraftwerke erzeugen Energie mithilfe von Gas undDampfturbinenDadurch wird die Gesamteffizienz erheblich verbessert. Eine Gasturbine erzeugt in einem Mischkreislauf Strom und emittiert dabei heiße Abgase. Diese Abgase werden in einem Abhitzedampferzeuger (HRSG) zu Dampf umgewandelt. Der Dampf treibt eine Dampfturbine an, die wiederum Strom erzeugt. Dieses duale Verfahren maximiert die Energieausbeute aus dem Brennstoff und erzielt gleichzeitig einen höheren Wirkungsgrad als einfache Kreislaufkraftwerke.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Marktteilnehmer im globalen Markt für Wärmekraftwerke und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 3,5 % wachsen. In dieser Region haben die weltweit führenden Kohlekonzerne ihren Sitz, darunter Coal India Limited. Coal India ist ein wichtiger Kohlelieferant weltweit. Die reichlichen Kohlevorkommen im asiatisch-pazifischen Raum führen zu einer hohen Verfügbarkeit von Kohle zu günstigen Preisen. Darüber hinaus haben die zunehmende Industrialisierung und Urbanisierung in Ländern wie China, Indien, Südkorea und Indonesien maßgeblich zur gestiegenen Nachfrage nach Wärmeenergie in der Region beigetragen. China und Indien sind die wichtigsten Produktionszentren der Welt, und mehrere große regionale Unternehmen haben ihren Stromverbrauch aus Wärmekraftwerken deutlich erhöht.

Darüber hinaus wird erwartet, dass steigende staatliche Investitionen in Urbanisierung und Industrialisierung das Marktwachstum im Prognosezeitraum deutlich ankurbeln werden. Insbesondere die zunehmenden staatlichen Investitionen in den Bau von Wärmekraftwerken, wie beispielsweise das Kohlekraftwerk Phulkari in Bangladesch, das Wärmekraftwerk Patratu in Indien, das Kraftwerk Fuyang und das Kraftwerk Huadian-Laizhou in China, dürften den Markt für Wärmekraftwerke im asiatisch-pazifischen Raum im Prognosezeitraum maßgeblich beeinflussen.

Für Nordamerika wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 3,3 % erwartet. Erdgas ist der wichtigste Brennstoff für die Stromerzeugung in Wärmekraftwerken. Das reichliche Gasangebot aus Ländern wie Russland und den USA hat maßgeblich zum Wachstum des Wärmekraftwerksmarktes beigetragen. In den USA besteht eine hohe Nachfrage nach Erdgas für die Stromerzeugung in Wärmekraftwerken. Eine gut ausgebaute und robuste Infrastruktur ist der Haupttreiber des Wärmekraftwerksmarktes. Steigende Investitionen in den Ausbau der Wärmekraftwerkskapazität in den USA, verbunden mit einem zunehmenden Stromverbrauch, dürften das Wachstum des nordamerikanischen Wärmekraftwerksmarktes in den kommenden Jahren weiter ankurbeln.

Europa wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ebenfalls einen erheblichen Beitrag leisten. Durch die Stilllegung von Kohlekraftwerken in mehreren Ländern der Region dürfte der Markt künftig von der Stromerzeugung aus Erdgas getrieben werden. Russlands geplante Atomprojekte und Frankreichs starke Abhängigkeit von Kernenergie werden die Branche weiter vorantreiben. Obwohl Kohle und Kernenergie voraussichtlich an Bedeutung verlieren werden, bietet Erdgas aufgrund geplanter Entwicklungen schon bald zahlreiche Chancen. Russland dürfte in den kommenden Jahren aufgrund seines hohen Strombedarfs, der steigenden Erdgasproduktion und geplanter Projekte ein Wachstum verzeichnen.