Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 1-2/2009

Der globale Energiebedarf und seine Beschränkungen

Wolfgang Drenckhahn, Irek Pyc und Klaus Riedle

Strukturen des heutigen Energiebedarfs werden analysiert und Szenarien von morgen vorgestellt. Zukünftig können unter anderem bessere Technologien die begrenzten Energiequellen länger verfügbar halten, den ökologischen Einfluss verringern und die Versorgungssicherheit erhöhen. Viele dieser Technologien sind heute schon verfügbar, benötigen aber noch Zeit, um den Markt zu erobern. Eine wichtige weitere Zukunftsoption ist der erhöhte Einsatz von Erneuerbaren und der Kernenergie.

Der erste deutsche Offshore-Windpark: alpha ventus

Silvin Bruns

Der Bau des ersten deutschen Offshore-Windparks unter Hochseebedingungen, alpha ventus, in der deutschen Bucht vor Borkum ging Ende 2008 in seine wetterbedingte Winterpause. Die Fertigstellung soll nach Verzögerungen komplett im Jahr 2009 erfolgen. Das Projekt, für das im Jahr 2001 mit der Bau- und Betriebsgenehmigung ein erster wichtiger Schritt erfolgte, wird vom Planungsstadium bis zu seiner Umsetzung vorgestellt.

Der weltweite Energiebedarf – Eine Schlüsselherausforderung für die Nuklearindustrie

Ulrich Gräber

Weltweit wird die Kernenergie neu bewertet und ein Ausbau der nuklearen Stromerzeugung prognostiziert. Gründe für diesen Aufschwung sind unter anderem der weltweit steigende Energiebedarf, die Begrenztheit fossiler Ressourcen und der Klimaschutz. Die kerntechnische Industrie stellt sich dieser Herausforderung unter anderem durch das Angebot weiter entwickelter Reaktoren der Generation III+, durch personellen Aufbau und Investitionen in Fertigungsstätten und den Brennstoffkreislauf.

Enels Strategie für den Einsatz von Clean-Coal-Technologien

Leonardo Arrighi und Sauro Pasini

Enel zielt auf einen Ausbau seiner mit Kohle befeuerten Kraftwerkskapazität, um den Energiemix seiner Stromproduktion auf eine breitere Basis zu stellen. Der Ersatz alter kohle- und ölbefeuerter Kraftwerke durch neue kohlebefeuerte, effizientere und umweltfreundlichere Anlagen ist dabei eine wichtige Komponente dieser Strategie. Des Weiteren ergänzen Projekte sowie Pilot-Anlagen zur CO2-Abtrennung, Oxy-Combustion, zum Einsatz von Wasserstoff sowie die Beteiligung an fortschrittlichen Projekten, wie z. B. COMTES700 (VGB) und IGCC P66 (EPRI) die Enel-Strategie zur Minderung von Treibhausgasemissionen.

Best Practice – Ein Schlüssel für Umweltschutz, Effizienzsteigerung und sicheren Betrieb

Martin Giehl und Franz Bauer

Im Energiemix aus erneuerbaren, nuklearen und fossilen Energieträgern sind die Energieversorgung und die Preiswürdigkeit für das europäische Wirtschaftssystem zu sichern. Um dem sich daraus insgesamt ergebenden Anforderungsprofil gerecht zu werden, müssen die Energieversorger nach „Best Practice“ agieren, d. h. bewährte und kostengünstige Verfahren, technische Systeme und Geschäftsprozesse einsetzen. VGB bildet als europäischer Fachverband für Strom- und Wärmeerzeugung die notwendige Plattform, um als Experten- und Kommunikationsplattform „Best Practice“ für die Unternehmen entwickeln und leben zu können.

Forschung, Entwicklung und Innovation als Voraussetzung für die Zukunftsfähigkeit der RWE

Johannes Heithoff und Silke Köhler

Sich ändernde politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen erfordern eine regelmäßige Anpassung von FuE-Strategien. Deshalb wurde von RWE eine Studie zur Zukunft der Energietechnologien durchgeführt, in der 29 Energietechnologien analysiert wurden. Ergebnis ist die Neubewertung einiger Technologien und daraus folgend die sinnvolle Modifikation des FuE-Portfolios und der Zukunftsaktivitäten von RWE. Diese FuE-Aktivitäten fokussieren vor allem auf regenerative Energien, dezentrale Erzeugung, Energiespeicherung, Mobilität, Energieanwendung und Sekundärenergieträger.

Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie – Folgerungen für Wasserkraftwerke

Otto Pirker

Die EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) wird als Meilenstein in der europäischen Wasserpolitik gesehen. Anstelle der Betrachtung einzelner Sektoren der Wasserwirtschaft gibt die Wasserrahmenrichtlinie einen integralen Ansatz, der auf der Basis von Wasserkörpern gesamte Flusseinzugsgebiete betrachtet, vor. Je mehr die Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie fortschreitet, umso deutlicher werden aber auch Zielkonflikte mit unterschiedlichen Formen der Gewässernutzung, allen voran mit der energiewirtschaftlichen Nutzung. Dabei ist sowohl die Wasserkraft, als auch die thermische Stromerzeugung betroffen.

Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie in Europa – Folgerungen für thermische Kraftwerke

Christian Forkel

Die Europäische Wasserrahmenrichtlinie fordert u.a. für alle Gewässer die Erreichung eines guten Zustandes. Aufgrund der Nutzung der Ressource Wasser für die Kühlung kann dieses Ziel auch für thermische Kraftwerke Restriktionen beinhalten. Resultierende Maßnahmen oder technisch-ökologisch bedingte betriebliche Einschränkungen stellen zu berücksichtigende Faktoren für den Kraftwerksbetrieb dar. Zusätzlich können aus der WRRL noch weitere finanzielle Belastungen in Form von z.B. Wasserentnahmeentgelten resultieren.

Neubau eines 500-MW-Kraftwerkes im Rahmen des neuen integrierten Hüttenwerkes der ThyssenKruppSteel AG in Brasilien

Andreas Stolbrink und Karl Reyser

ThyssenKruppSteel hat die strategische Entscheidung zum Bau eines integrierten Hüttenwerkes in Brasilien getroffen. Planung und Konzeption eines Kraftwerksneubaus im Rahmen dieses Projektes werden vorgestellt. Der Einfluss der Rahmenbedingungen eines integrierten Hüttenwerkes auf das Hüttenkraftwerk erfordert dabei maßgeschneiderte Lösungen und ein Anlagenkonzept höchster Flexibilität. Die technischen Besonderheiten der gewählten Lösung – ein Kombi-Kraftwerk mit dem niederkalorischen Brennstoff Hochofengas – werden dargestellt, und die spezielle Hochofengas-Gasturbine wird näher beschrieben.

Charakterisierung von Ersatzbrennstoffen hinsichtlich brennstofftechnischer Eigenschaften

Michael Beckmann, Martin Pohl, Sokesimbone Ncube und Kathrin Gebauer

Ersatzbrennstoffe und Biomassebrennstoffe sind schwierige Brennstoffe, die besondere Anforderungen an die Prozessführung richten. Für Regelbrennstoffe entwickelte Methoden zur Charakterisierung lassen sich nicht ohne Weiteres auf die Ersatzbrennstoffe übertragen. Daher müssen geeignete Methoden zur Ermittlung brennstofftechnischer Eigenschaften entwickelt werden. Methoden sowie Zusammenhänge, die sich aus den chemischen und kalorischen Eigenschaften von Brennstoffen ergeben, werden vorgestellt und diskutiert.

Trockene Abgasreinigung für Großdampferzeuger, Biomasse- und Müllverbrennungsanlagen unter Einsatz von Kalkhydrat und Natriumbicarbonat

Andries Adema, Erich Blaß, Peter Buhlmann, Ralf Engel und Rolf Graf

Die Graf-Wulff-Abgasreinigungstechnologie für Kesselanlagen hinter Festbrennstofffeuerungen ist für Abgasmengen zwischen 30.000 m3/h und 3.000.000 m3/h je Einzelanlage im Einsatz. Die Technologie umfasst im Wesentlichen eine zirkulierende Wirbelschicht zur Abscheidung gasförmiger Schadstoffe. Betriebsergebnisse eines mit Holz befeuerten Biomassekessels sowie einer 2-linigen Abgasreinigung hinter einer Müllverbrennung mit besonders hohen Anforderungen an die Emissionsreduzierung werden präsentiert. Der Bau einer einlinigen Abgasreinigung für eine kohlebefeuerte Großkesselanlage wird vorgestellt.

Carbon-Capture-Ready“-Zertifizierung der E.ON Neubauprojekte „Antwerpen“ und „Kraftwerk 50plus“ durch den TÜV NORD

Lars Wiese, Helmut Rode, Michael Schuknecht und Lars Kirchner

Der zukünftige Einsatz von Kohle zur Verstromung in Kraftwerken soll im Einklang mit den Klimaschutzzielen durch die Entwicklung und Implementierung von Carbon-Capture- and Storage-Technologien erfolgen. Aktuelle Neubau-Kohlekraftwerke werden aufgrund heute kommerziell noch nicht verfügbarer CCS-Anlagen für eine spätere Nachrüstung konzipiert und gebaut. Der TÜV NORD hat zu dieser mit „Capture Ready” bezeichneten Eigenschaft ein freiwilliges Zertifikat entwickelt, das eindeutige Kriterien definiert, die eine spätere Umrüstung zu CO2-armer Erzeugung realisierbar erscheinen lassen.

Post-Combustion-CO2-Abtrennung in Kohlekraftwerken – Rauchgaswäschen mit chemischen Lösungsmitteln

Jochen Oexmann und Alfons Kather

Die Post-Combustion-CO2-Abtrennung mittels chemischer Absorption weist ein mittelfristig großes Potential für den Einsatz in kommerziellen Anlagen auf. Die möglichen Lösungsmittel für eine Rauchgaswäsche zur CO2-Abtrennung werden vorgestellt, und der Aufbau eines typischen Prozesses zur CO2-Abtrennung mit Rauchgaswäschen wird erläutert. Zusammenhänge im integrierten Gesamtkraftwerksprozess werden als Beitrag zur technologischen Weiterentwicklung diskutiert.

Neue Regelungsstrategien erlauben eine Erhöhung der Leistungsdynamik von Kraftwerksblöcken um über 30 %

Manfred  Rech, Joachim Rupp und Klaus Wendelberger

Die Flexibilität eines Kraftwerksblockes kann ein für den wirtschaftlichen Einsatz wichtiger Aspekt sein. Eine für die Leistungsdynamik bestimmende Größe ist dabei das träge Verhalten des Dampferzeugers mit seinen Massen und Volumina. Aufgrund der Nachteile der Ausnutzung von Potentialen bei der Turbinenventilandrosselung sind regelungstechnische Maßnahmen, die das Laständerungsverhalten beschleunigen können, von besonderem Interesse. Eine Reduktion der Kesselträgheit von bis zu 30 % ist möglich, verbunden mit einer Wirkungsgraderhöhung und einer schonenderen Betriebsweise des Kraftwerksblocks.