Editorial - VGB PowerTech Journal 3/2019

Chemie in der Stromerzeugung – Herausforderungen und Chancen

Sicher, umweltgerecht, störungsfrei und wirtschaftlich sind die Anforderungen an den Betrieb in der Stromerzeugung. Einen Beitrag dazu zu leisten ist auch eine originäre Aufgabe und zugleich Anspruch der Kraftwerkschemie.

Die Kraftwerkschemie gehört dabei zu den Wurzeln des VGB. Vor rund 100 Jahren führten Untersuchungen zur Aufklärung von Korrosionserscheinungen – dem Wechselspiel zwischen Medium und Werkstoff – und Fälle erheblicher Dampferzeugerkorrosionen zur Gründung des „Speisewasserausschusses“, der Keimzelle des heutigen VGB PowerTech.

Erste Schritte der Kraftwerkschemie auf dem Weg durch die Jahrzehnte technischer Entwicklungen waren die Entwicklung von Technologien zur Herstellung extrem salzarmen Speisewassers.

Mit einem Sprung über die Jahrzehnte waren dann der Ersatz von Verdampferanlagen durch die Ionenaustauschertechnologie sowie die Einführung von Kondensatreinigungsanlagen Meilensteine in der Entwicklung für einen sicheren und verlässlichen Kraftwerksbetrieb. Heute stehen Membrantechnologien im Vordergrund, mit dem Anspruch eines „abwasserfreien“ Kraftwerks. Die Konditionierung von Wasser­Dampf­Kreisläufen zur Bildung stabiler Schutzschichten und Vermeidung von Korrosionen führte von der neutralen über die alkalische hin zur anfangs umstrittenen und Fahrweise mit Sauerstoffdosierung. Konditionierung ist dabei mehr denn je ein Thema aktueller Bedeutung.

Die Entwicklungen der Chemie in der Stromerzeugung schienen Mitte der 1970er­Jahre abgeschlossen. Die Rolle beschränkte sich stark auf Analytik. Mit Einsetzen von Nachrüstungen der konventionellen Kraftwerke mit Rauchgasreinigungsanlagen stellten sich neue anspruchsvolle Aufgaben. Fossilbefeuerte Anlagen wurden zu „chemischen Fabriken“. Weitere Aufgaben im Zuge umweltgerechter Stromerzeugung folgten.

Chemie spielte bei all diesen Herausforderungen eine Rolle und die aktuelle Konferenz „Chemie im Kraftwerk“ des VGB – Themenschwerpunkt dieser Ausgabe – zeigte in eindrucksvollen Vorträgen, dass sich das Thema Chemie in der Stromerzeugung noch lange nicht erschöpft hat.

Dabei geht es nicht allein darum, Vorhandenes zu optimieren, vielmehr bietet auch die Chemie große Potenziale durch Innovation, also Neues, Impulse für neue Verfahren zu liefern und dies auch oder gerade in Zeiten, in denen in der Digitalisierung der Stein der Weisen zu liegen scheint. Neue Herausforderungen in der Stromerzeugung, gleichwie der konventionellen als auch erneuerbaren Erzeugung, können somit gemeistert werden.

Chemie ist also nicht nur ein Thema des „Kraftwerks“, sie ist Thema der Branche.

Dies spiegelt sich auch in der Arbeit des VGB wider, in seinen Gremien und in den Dienstleistungen des VGB. Werkstoffe, die Wechselwirkung von Werkstoff und Umgebung sind nicht nur Thema der Wasserchemie. Es ist auch Thema der Erneuerbaren, denn letztendlich lassen sich alle Werkstoffe auf das Thema Chemie zurückführen. Zudem bestimmt die Chemie in vielen Bereichen auch das technische Umfeld einzelner Anlagenkomponenten, so zum Beispiel in Zusammenhang mit Schmierstoffen und Öl. In der Koppelung von Chemie, Werkstoffen und Öllabor und ihrer Bedeutung für die Branche deckt VGB daher mit erweiterten Dienstleistungen solche Anforderungen ab.

In den Fachgremien des VGB, der Arbeit „vor Ort“, erfolgt dabei der Erfahrungsaustausch, also eine auch heute und sicherlich in Zukunft wichtige Komponente von Know-how-Transfer und Innovation. In Zeiten der Digitalisierung und schier unendlich wirkender Möglichkeiten „Wissen“ im weltweiten Internet abzurufen, ist es letztendlich die Umsetzung durch qualifizierte Beschäftigte, die vor Ort in den Anlagen gilt. Dazu ist mehr erforderlich, als die reine Informationsrecherche in einem Netz, das auf jede Frage eine – beliebige – Antwort liefert. Der Erfahrungs- und Wissensaustausch, ob vor Ort oder per Webkonferenz als digitales Hilfsmittel ist und bleibt eine gelebte „Win-win-Situation“ im VGB.

Die Entwicklungen in der Energietechnik sind nicht abgeschlossen, neue Herausforderungen an die Chemie sind evident. Weltweit zählen dazu weiterhin steigende Anforderungen einer umweltgerechten konventionellen Stromerzeugung, auch auf Basis fossiler Energierohstoffe. In Europa und Deutschland mit ambitionierten Zielen eines weiteren Ausbaus erneuerbarer Erzeugung öffnen sich weitere Herausforderungen, denken wir nur an die Verbundwerkstoffe in der Windenergienutzung. Auch die Speicherung ist ein Kernthema für die Chemie. Neue chemische Speicher oder Batteriespeicherkonzepte sind ohne einen Beitrag der Chemie nicht denkbar. Und wenn Power-to-X ins Spiel kommt, steht die Chemie wiederum an vorderster Stelle.

Wo diese Entwicklungen hinführen, vermögen wir heute weder vorherzusagen noch abzusehen. Der Weg scheint ein Ziel zu sein, aber für die Chemie bedeutet er Herausforderungen und Engagement.