Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 1-2/2011

Nachhaltige Energie für Europa: bis 2020 und darüber hinaus - Herausforderungen für die europäische Stromindustrie

Hans ten Berge

Die europäische Stromwirtschaft befasst sich derzeit mit einer Reihe wichtiger Herausforderungen, um einen CO2-neutralen, sicheren und integrierten europäischen Strommarkt zu erzielen. Nachdem sich 61 Unternehmen 2009 in einer Erklärung dem Ziel des CO2-neutralen Stroms bis 2050 verpflichtet hatten, ergab die Analyse im Rahmen der EURELECTRIC "Power Choices Studie", dass dieses Ziel technisch und wirtschaftlich erreichbar ist, wenn die richtigen wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen geschaffen werden. Dieser Prozess war Wegbereiter für das jüngste Dokument der Stromindustrie, "20 Steps Towards 2020".

Herausforderungen annehmen - Neue Strukturen in der Stromerzeugung

Bernhard Fischer, Matthias Neubronner und Torsten Röglin

Die globale Energiewirtschaft steht kurz- und langfristig vor gewaltigen Herausforderungen: Das energiewirtschaftliche Trilemma, die europäische Integration der Energiemärkte und der Erneuerungsbedarf im Erzeugungsbereich mit entsprechenden Investitionsanforderungen erzwingen dies. Die Schlüsselrolle der Energiewirtschaft im Klimaschutz ist evident. Ebenso objektiv ist der mindestens europaweit gegebene Modernisierungsbedarf im Erzeugungs- und Netzbereich. Ein Strukturwandel mit länderübergreifender funktionaler Fokussierung in der Wertschöpfung kann für integrierte Energieversorgungsunternehmen die Antwort auf diese Herausforderungen sein.

Erneuerbare Energien in Europa - Chancen und Herausforderungen

Fritz Vahrenholt und Holger Gassner

Die erneuerbaren Energien werden zukünftig eine bedeutende Rolle in der europäischen Energieversorgung spielen. Europa und seine Mitgliedstaaten setzen dabei den Rahmen mit ehrgeizigen Zielen beim Beitrag der Erneuerbaren, der Reduzierung der Treibhausgasemissionen und der Energieeffizienz. Je erfolgreicher die beiden letzten Ziele erreicht werden, desto schneller steigt der relative Anteil der erneuerbaren Energien. Die Anpassung der Energieinfrastruktur, die Gewährleistung der Versorgungssicherheit bei zunehmender Volatilität, die Kosteneffizienz sowie gesellschaftliche und politische Akzeptanz für den Ausbau der erneuerbaren Energien sind dabei weitere Aspekte.

Perspektiven für das Erzeugungsportfolio der Zukunft

Frank-Detlef Drake

Die Klimadiskussion bleibt der entscheidende Treiber der Veränderung der Energiewirtschaft in der EU. Dabei sind drei Hebel für eine signifikante CO2-Reduktion unverzichtbar: "mehr Effizienz", "mehr Strom" und ein "CO2-armer Strommix". Ein CO2-armer Strommix bis 2050 kann über verschiedene Wege erreicht werden: Die "kurze Brücke" mit einer raschen Transposition zu nahezu 100 % erneuerbaren Energien oder die "lange Brücke" mit einem Mix aus erneuerbaren Energien, Kernenergie, Gas und Kohle mit CCS als Übergang zu einer langfristig nachhaltigen Energieversorgung. Aus Gründen der Kosteneffizienz, Versorgungssicherheit und Umsetzbarkeit ist jedoch nur die "lange Brücke" realistisch.

Kernenergie und Erneuerbare - technische Flexibilität zum Ausgleich zufälliger Einspeisung

Alfred Voß, Matthias Hundt, Rüdiger Barth und Ninghong Sun

In der aktuellen energiepolitischen Diskussion wird die These vertreten, dass eine Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke ein Hemmschuh für den Ausbau erneuerbarer Energien sei, weil Kernkraft und erneuerbare Energien im Systemverbund nicht kompatibel seien. Mittels einer technisch-ökonomischen Analyse von Elektrizitätserzeugungssystemen mit hohen Anteilen einer Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien wird aufgezeigt, dass diese These aus technisch-betrieblicher Sicht nicht belastbar und im Hinblick auf günstige Strompreise und den Klimaschutz sogar kontraproduktiv ist.

Areva's Thermo-Hydraulik-Plattform als Prüf- und Inspektionsstelle akkreditiert

Ingo Ganzman, Wolfgang Herr, Holger Schmidt, Willi Stecher, Dirk Walter, Klaus Umminger, Achim Beisiegel, Michael Wich, Philippe Dolleans und Thierry Muller

Areva betreibt eine weltweit einmalige Test- und Qualifizierungsinfrastruktur für Komponenten der Kraftwerkstechnik. Die dazugehörige Thermo-Hydraulik-Plattform wurde als Prüf- und Inspektionsstelle nach DIN ISO 17025 und DIN ISO 17020 akkreditiert. Sie umfasst Integralversuchsstände sowie Qualifizierungsversuchsstände. Die Betriebsparameter der Versuchsanlagen der Thermo-Hydraulik-Plattform reichen bei Heizleistungen bis zu 22 MW, elektrischen Strömen bis zu 80 kA, Drücken bis zu 300 bar und Temperaturen bis zu 600 °C. Die Akkreditierung umfasst Versuche und Bewertungen sowie sachkundige Konzeptbeurteilungen mit entsprechenden Unterstützungsprogrammen.

Das dänische CELL-Projekt - Aktueller Stand und Perspektiven eines Smart-Grid Projektes

Nis Martensen, Per Lund, Holger Kley, Eckehard Tröster und Thomas Ackermann

In Europa nehmen Zahl und Leistung dezentraler Erzeugungsanlagen in Verteilernetzen zu. Die Anlagen basieren meist auf Wind- und Sonnenenergie sowie Biomasse. Das dänische Versorgungssystem besitzt dabei eine Vorreiterstellung: Schon heute werden mehr als 50 % der elektrischen Energieversorgung von dezentralen Erzeugungseinheiten bereitgestellt. Resultierend ist es schwieriger geworden, die Stromproduktion vorherzusagen und zu kontrollieren. Das dänische Cell-Projekt hat in diesem Kontext zum Ziel, eine optimale Regelung von Verteilernetzen (Cells) mit hohem Anteil dezentraler Erzeugungsanlagen zu realisieren.

VDMA-Beitrag zur Funktionalen Sicherheit von Turbomaschinen - Notwendige Risikoreduktion durch Schutzfunktionen für Dampfturbinen

Bernhard Wüst, Matthias Zelinger, Jürgen Havemann und Christian Potten

An die Sicherheit von Turbomaschinen in Kraftwerken und Industrieanlagen werden hohen Anforderungen gestellt. Hierfür werden seit Jahrzehnten überwiegend bewährte mechanische, hydraulische, pneumatische und elektromechanische Komponenten eingesetzt. Neue Normen zur funktionalen Sicherheit sprechen unterschiedliche Zielgruppen an (IEC 61 508/511 die Prozessindustrie, IEC 62061 und ISO 13849 den Maschinenbau). Bei VDMA werden dazu im Arbeitskreis "Funktionale Sicherheit von Turbomaschinen" Bewertungsregeln für Turbomaschinen definiert, die hier im Bedeutungszusammenhang vorgestellt werden.

Verbesserte Werkstoffe und Verfahren bei der Herstellung von Kondensatorrohren

Lodoic de Kerret und Pascal Gerard

Die Zuverlässigkeit eines Kondensators zählt zu den Schlüsselfaktoren für die Leistung eines Kraftwerks sowie die Optimierung der Wartungs- und Instandhaltungskosten. Bei der Optimierung der Qualität und Zuverlässigkeit von Kondensatorrohren müssen zwei wichtige Faktoren berücksichtigt werden: eine adäquate Werkstoffauswahl und das geeignete Herstellungsverfahren für das Rohrmaterial. Methoden zur Optimierung des Herstellungsverfahrens und zur Verbesserung der Rohrqualität werden aufgezeigt. Die Bedeutung der richtigen Werkstoffauswahl wird erläutert.

Erfahrung mit Online-TE-Messungen bei Synchrongeneratoren

Jan  Pedersen, Karsten Kabel und Christian Sanddal Nielsen

DONG Energy Power hat Online-Teilentladung(TE)-Kontrolleinrichtungen an Generatoren seiner Kraftwerke als vorbeugende Schutzmaßnahme installiert. Das installierte TE-System mit den grundlegenden Auswertemethoden der Messungen sowie die Erfahrungen aus Fallbeispielen, bei denen die Online-TE-Messungen erfolgreich Probleme mit der Statorwicklung identifizierten haben, werden vorgestellt. So wurden in zwei Fällen beispielsweise die Generatoren vor dem Auftreten einer Betriebsstörung umgewickelt.

Erfahrungen mit Kohlesilobränden im Heizkraftwerk Tiefstack

Claus Rosner und Hauke Röpell

Seit 1996 werden auf dem Gelände des Heizkraftwerks Tiefstack zwei Kohlesilos betrieben. Umfangreiche Erfahrungen mit der Lagerung von Importkohlen verschiedenster Herkunft konnten gesammelt werden. Der besondere Aufbau der Kohlesilos ermöglicht ein wirksames Bekämpfen von exothermer Selbsterwärmung der Kohlen. Vorbeugende Maßnahmen zur Vermeidung von Schwelbränden, der Umgang mit erwärmter Kohle und die anlagenspezifischen Löschkonzepte werden beschrieben. Des Weiteren werden die Möglichkeiten zur effektiven Kühlung und Inertisierung der Kohle erläutert.

Reinigung von Claddingflächen in Kesseln zur Müllverbrennung

Christian Grasser

Die Reinigung von Claddingflächen in Kesseln zur Müllverbrennung ist ein wichtiges Thema. Der Schmutz an den Rohrwänden der Kessel kann deren Instandhaltung und den Betrieb erheblich beeinflussen. Durch eine beim Zweckverband Müllverwertung Schwandorf durchgeführte Arbeit werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie eine Optimierung der Reinigung aus technischer sowie auch wirtschaftlicher Sicht möglich ist. Das Hauptaugenmerk der Studie lag in der Strahlreinigung (Sandstrahlen). Mit den Ergebnissen konnten die besten Bedingungen für das Strahlen gefunden werden.

Betriebliche Versuche zur Optimierung der SNCR-Anlage in Müllverwertungsanlagen

Martin Mineur und Wolfgang Schmidt

Für Abfallverwertungsanlagen gelten mit der Novellierung der 17. Bundesimmissionsschutzverordnung künftig strengere Grenzwerte für den Ausstoß von NOx von im Jahresmittel 100 mg/Nm3. Dieser gilt für alle Anlagen, die ab dem 1. Januar 2013 in Betrieb gehen oder wesentlich geändert werden und eine Feuerungswärmeleistung von mehr als 50 MW aufweisen. Im Hinblick auf die Verschärfung des NOx-Grenzwertes wurden Betriebsversuche an Hamburger Müllverwertungsanlagen durchgeführt, bei denen zur Reduktion der Stickoxide das SNCR-Verfahren eingesetzt wird.

Qualitätssichernde Maßnahmen an Luftklappen zur Erhöhung der Prozessgüte bei Feuerungsanlagen

Dirk Pfeiffer, Tobias Kühnle, Thorsten Strunz, Thomas Sabel und Martin Käß

Erhöhte Anforderungen an den Kraftwerksbetrieb hinsichtlich Lastdynamik und Wirtschaftlichkeit erfordern eine ständige Optimierung und Qualitätssicherung. Im Betrieb ist die Prozessgüte einer Feuerung direkt abhängig von der Luftführung, die in jedem Betriebszustand dem dosierten Brennstoff die richtige Menge an Luft zuordnet. Durch Maßnahmen an den Brennerluftklappen können hier Verbesserungen erzielt werden. Am Beispiel eines 550-MW-Steinkohleblocks wird die Vorgehensweise bei der Optimierung erläutert.