PT 03

Roadmap für Energie und Technologie
Antonio Pflüger, International Energy Agency
Die Hauptaufgaben heutiger Energiepolitik lauten: Wachsende Importabhängigkeit begrenzen, ökonomische Verwundbarkeit gegenüber hohen und volatilen Energiepreisen reduzieren, Verbesserung der Energieeffizienz und die Auswirkungen der Nutzung fossiler Energieträger auf die Umwelt verringern. Um die zukünftige Versorgung zu sichern sind etwa 16 Billionen US-Dollar an Investitionen im Energiesektor erforderlich. Zwei drittel des Kapitalbedarfs dürfte in der Stromversorgung anfallen. Weltweit bedeutet das etwa 4.800 GW an neuer Kraftwerkskapazität.

Energieperspektiven in Mittel- und Osteuropa aus polnischer Sicht
Michal Klawe, Krzysztof Lipko, Jan Solinski
Im Rahmen des Projektes CENERG 2005 wurden am Institut für Energietechnik in Warschau/Polen Perspektiven für den Energiebedarf und die Energieversorgung der zentral- und osteuropäischen Staaten für das Jahr 2030 ermittelt und analysiert. Die Ergebnisse der Studie werden mit dem speziellen Schwerpunkt Polen dargestellt und erläutert.

Die Versorgung mit Primärenergie – eine gemeinsame Aufgabe von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft
Dietrich H. Welte, Dietrich Böcker
Eine ausreichende Versorgung mit Primärenergie ist eine wichtige Lebensgrundlage für jede Region. Dies gilt in besonderem Maße für Deutschland, das nur über wenige eigene Reserven an Primärenergie verfügt mit einem hohen Maß an Importabhängigkeit. Der zweite wichtige Aspekt der Energieversorgung betrifft die Wirtschaftlichkeit und als drittes Element müssen Umweltverträglichkeit und Akzeptanz berücksichtigt werden. Rahmenbedingungen werden analysiert und Empfehlungen für die Energieversorgung einer Welt im Wandel diskutiert.

Konsequenzen der neuen EU-Umweltschutz-bestimmung zur Energieerzeugung unter besonderer Berücksichtigung von Fortum als nordischer Kraftwerksbetreiber
Pauli Dernjatin, Kari Kankaanpää, Seppo Haapajoki, Marja Englund
Ein grundlegender Weg bei der Brennerentwicklung ist es, eine Hochtemperaturzone in der Nähe des Brenners unter Verwendung eines speziellen Flammenstabilisierungsringes zu schaffen, um brennstoffgebundenes NOx effektiv zu reduzieren. Durch die Verwendung des neuesten Brennertyps im Kraftwerk Hemweg in den Niederlanden ist ein NOx-Wert von 250 mg/m3 erreicht worden und Entwicklungsziel ist es, den Wert der zukünftigen EU-Direktive von 200 mg/m3 allein durch Primärmethoden zu erreichen.

Aufgaben der Kraftwerkschemie in Biomasseanlagen am Beispiel des Kraftwerkes Timelkam
Josef Waltl, Norbert Rechberger
Ausgehend von den europäischen Zielen zur Steigerung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen wird in Österreich die Errichtung von Biomasseanlagen forciert und gefördert. Die Energie AG Oberösterreich errichtete am Kraftwerksstandort Timelkam ein Biomassekraftwerk. In dem als stationäre Wirbelschichtanlage ausgeführten Kessel kommen verschiedenste natürliche Holzbrennstoffe und Altholz zum Einsatz. Bei der Planung wurden eine Reihe von Fragestellungen der Kraftwerkschemie untersucht und Konzepte für die betriebliche Handhabung und Überwachung chemischer Anforderungen ausgearbeitet.

Klärschlamm-Mitverbrennung im steinkohlebefeuerten Fernheizkraftwerk Mellach
Werner Schöngrundner, Franz Raudner, Manuela Dissauer
Die Mitverbrennung von Klärschlamm im Kohlekraftwerk ist Stand der Technik, erprobt und umweltverträglich. Ein Projekt zur Mitverbrennung von kommunalen Klärschlämmen im Fernheizkraftwerk Mellach wurde Anfang 2003 begonnen, Ende 2003 durch einen umfassenden Versuchsbetrieb positiv verifiziert und im Februar 2004 behördlich genehmigt. Im November 2005 nahm die kommerzielle Mitverbrennungsanlage den Betrieb auf.

Membrantechnologie für die Energieerzeugung – Realisierung und Betrieb der Wasseraufbereitung mit Ultrafiltration und Umkehrosmose
Armin Brödtler, René Sauer
Membranverfahren bieten heute eine wirtschaftliche und ökologische Alternative in der Wasseraufbereitung. Für Vattenfall Europe Berlin wurde ein System realisiert, das es erlaubt, Oberflächenwasser (entkarbonisiertes Flusswasser aus der Spree) als Speisewasser zu nutzen. Die darin enthaltenen organischen Stoffe werden effizient zurückgehalten. Der Chemikalienverbrauch wird auf ein Minimum reduziert.

Umbau und Optimierung der Vollentsalzungsanlage im Kraftwerk Boxberg
Frank Udo Leidich, Adelja Markert, Sigrun Hajdamowicz, Winfried Kleespies
Die Vollentsalzungsanlage im Kraftwerk Boxberg Block Q der Vattenfall Europe Generation AG& Co KG wurde im Jahr 2000 in Betrieb genommen. Durch die zwischenzeitliche Insolvenz des Lieferanten konnten eine ganze Reihe von betriebsbehindernden Problemen nicht beseitigt und die Anlage nicht optimiert werden. Durch Nachrüstmaßnahmen, Umbau und Installation neuer Anlagenkomponenten konnten die Probleme in der Anlage beseitigt werden. Zusätzlich ergab sich eine Erhöhung der Laufzeit zwischen den Regenerationen.

Quecksilberabscheidung am Gewebefilter bei Verwendung eines kohlefreien, mineralischen Adsorbens
Martin Mineur, Martin Sindram
Beim Verbrennen von Klärschlamm wird ein besonderes Augenmerk auf die Emissionen von Quecksilber gelegt. Die Monoklärschlammverbrennungsanlage VERA entsorgt jährlich ca. 135.000 t Klärschlamm. Quecksilber wird hauptsächlich im HCl-Wäscher durch Einsatz von Natriumdimethyldithiocarbamat abgeschieden. Die Emissionen der Schadstoffkomponente Quecksilber liegen bei der VERA dauerhaft deutlich unterhalb der Grenzwerte der 17. BImSchV. Von Januar bis Mai 2005 wurden Versuche mit einem neuartigen Adsorbens durchgeführt. Die Ergebnisse der Versuch werden vorgestellt.

Bromgestützte Quecksilberabscheidung aus Verbrennungsabgasen - neuere industrielle Anwendungen und Laborforschung
Bernhard Vosteen, Rico Kanefke, Heinz Köser
Der Beitrag stellt die Brom gestützte Quecksilberabscheidung vor. Die neuartige, kostengünstige Technologie fußt auf der Hg-Bromierung im Rauchgas auf seinem Weg durch Kessel und z.B. SCR-Katalysatorbett sowie Staubfilter. Das Verfahren wurde zum Patent angemeldet; kürzlich sind das US-amerikanische Patent US 6,878,358 und das deutsche Patent DE 102331 erteilt worden. Inzwischen wurde die Technologie im Rahmen von DOE-geförderten Demonstrationsprojekten an kohlegefeuerten Großkesseln in den USA mit beachtlichem Erfolg getestet.

Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke unter Primärregelung
Reinhold Ackenheil, Oldrich Zaviska
Ein wichtiger Parameter der Stromversorgungssicherheit ist die Frequenzhaltung die durch Primärregelung gewährleistet wird. Bei herkömmlich betriebenen GuD-Kraftwerken wird die erforderliche Leistung mit der Gasturbine (GT) vorgehalten. Um den GT-Primärregelanteil und die GT-Beanspruchung zu senken, steht bei Siemens Power Generation eine Option zur Verfügung, die eine gezielte Heranziehung der Dampfturbine zur Primärregelung ermöglicht. Das Konzept basiert auf angedrosselter Fahrweise der DT und gesteuerter Bereitstellung der positiven Primärregelleistung durch die DT bei größeren Frequenzabweichungen (> -50mHz).

Entwurf eines fortgeschrittenen Stutzendesigns
Axel Schulz, Robert Wernicke, Matthias Friedrich
Am Beispiel einer Stutzenoptimierung wird gezeigt, welchen Beitrag die Verbesserung des traditionellen Komponentendesigns (Stutzen, ebene Böden, Sammler) zur Erhöhung der Zeitstandsfestigkeit – angesichts der im Vordergrund stehenden Werkstofffragen – leisten kann. Ausgehend von den Ergebnissen könnten in einem nächsten Schritt Software-Tools abgeleitet werden, die eine kostengünstige Dimensionierung ohne aufwendige FEM-Berechnungen ermöglichen.

Verbesserungen zur normierten indirekten Methode der Wirkungsgradbestimmung von Dampferzeugern
Andrej Senegacnik, Igor Kustrin, Janez Oman
Einige Sonderfälle und Unzulänglichkeiten bei der Bestimmung der Wirkungsgrade von fossil-befeuerten Kesseln werden analysiert. Die Bestimmung des Kesselwirkungsgrades kann nach einer direkten oder indirekten Methode erfolgen. Fünf Verbesserungen zur normierten indirekten Methode der Wirkungsgradbestimmung von Dampferzeugern werden vorgeschlagen. Vier davon beziehen sich auf Genauigkeitsverbesserungen der Abgasverlustbestimmung. Der fünfte bezieht sich auf die Berücksichtigung der unkontrollierbaren Verbrennungsluft. Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen ist einer weitaus höhere Genauigkeit der Wirkungsgradbestimmung des Dampferzeugers zu erzielen.