Ausgabe - VGB PowerTech Journal 1-2/2016

Editorial: Die Dekarbonisierungsstrategie der Energie Union vorwärts bringen

Hans ten Berge

Die Dekarbonisierung ist ein wichtiger Baustein, um eine langfristige Nachhaltigkeit der Weltwirtschaft zu erreichen. Die europäische Elektrizitätswirtschaft stimmt diesem Ziel zu und ist in die Entwicklungen umfassend eingebunden.
Die eigentliche Herausforderung liegt im Aufbau und der Gewährleistung eines Marktdesigns für die Technologien, die einen ausgewogenen kohlenstoffarmen Energiemix gewährleisten.[weiter...]

Die zukünftige Rolle der erneuerbaren Energien in Europa

Dörte Fouquet und Jana Viktoria Nysten

Erneuerbare Energien spielen in der Energie­politik der Europäischen Union und den Mitgliedstaaten eine weiter zunehmend wichtige Rolle. Damit ändern sich die politischen Ansätze und auch der rechtliche Rahmen für die zukünftige Entwicklung der erneuerbaren Energien. Der derzeitige rechtliche Rahmen für den Ausbau der Erneuerbaren wird skizziert und Ideen und Vorstellungen für die weitere Rolle der erneuerbaren Energien in der Europäischen Union werden erläutert.

Die zukünftige Rolle der fossilen Energieerzeugung in Europa

Emmanouil Kakaras, Gosia Stein-Brzozowska, Michalis Agraniotis, Tom De Latte und Patrick Clerens

Thermische Kraftwerke spielten schon immer eine entscheidende Rolle in einer sicheren Energieversorgung. Ihre Rolle in Europa wurde dramatisch geändert. Ursprünglich überwiegend verantwortlich für die Grundlastversorgung werden sie jetzt, mit einem zunehmenden Einsatz von intermittierenden erneuerbaren Energiequellen, mit der damit verbundenen Forderung nach einer flexibleren Arbeitsweise konfrontiert. In diesem Rahmen sind die europäischen thermischen Kraftwerke weiterhin für eine sichere, verlässliche Energieversorgung zuständig, während Sie zudem eine Partnerrolle mit der fluktuierenden Erzeugung aus intermittierenden erneuerbaren Energiequellen einnehmen.

Die zukünftige Rolle der Energiespeicherung in Europa

Ernst Zeller und Gerhard Totschnig

Ausgehend von den grundsätzlichen Bestrebungen der EU im Energiesektor, die im Wesent­lichen auf Versorgungssicherheit, Energie Binnenmarkt, Energieeffizienz, Dekarbonisierung und Forschung und Innovation setzen, wird die Rolle der Energiespeicherung in den kommenden Jahrzehnten eine wichtige und dominante bei der Versorgungssicherheit spielen. Mit dem steigenden Anteil an erneuerbaren Energien wächst auch die Herausforderung, diese zu speichern. Im Rahmen einer Studie der TU Wien, dem Verbund, dem Joanneum Research, dem AIT und Pöyry wurden eine Bewertung des Pumpspeicherbedarfes sowie alternative Maßnahmen zur Integration möglicher Speichersysteme eines hohen Erneuerbarenanteils in Österreich und Deutschland untersucht.

Download [1,9 MB]

Neue Geschäftspotenziale für Energieversorger durch optimierte Vermarktung dezentraler Erzeugung

Michael Küster, Leif Wiebking und Bernhard Meerbeck

Seit Veröffentlichung des Weißbuches für den Strommarkt 2.0 gilt der Energy-Only-Markt als zukünftiges Marktmodell für eine durch regenerative Erzeugung geprägte Versorgungslandschaft in Deutschland. Ein fairer Wettbewerb zwischen den unterschiedlichen dezentralen Flexibilitätsquellen soll deren effizienten Ausbau fördern und die Versorgung in Deutschland nachhaltig sichern. Dabei bieten spezialisierte Dienstleister ihre Kompetenzen an, welche z.B. eine Aggregationsfunktion (Pooling) zur Optimierung dezentraler Verbrauchs- und Erzeugungsanlagen übernehmen. Im Hinblick auf die Ziele des Energiemarkts 2.0 als Grundlage für weitreichende Innovationen sind solche Funk­tionen unerlässlich.

Windkraft in Österreich: Erfolgsfaktoren und Hemmnisse für einen weiteren Ausbau

Georg Waldner und Christoph Zehetner

Es werden wesentliche Faktoren analysiert, die zum Wachstum der Stromerzeugung durch Windkraft in Österreich beigetragen oder dieses begrenzt haben. Diese Faktoren umfassen das regulatorische Umfeld, die Raumordnung sowie die technologische Weiterentwicklung von Windkraftanlagen und das Marktdesign. Ein Fokus liegt auf der Entwicklung des Fördersystems und der Deckelung der jährlichen Fördermittel. Ein Ausblick auf die Zukunft der österreichischen Windkraft wird gegeben. Das aufgrund des Wind- und Raumangebots realisierbare Windkraftpotenzial wird mit rund 20 % des Stromverbrauchs im Jahr 2030 angenommen.

Überblick zum Kraftwerksneubauprogramm von ESKOM in Südafrika

Matshela Koko und Yokesh Singh

ESKOM ist der größte Stromversorger in Südafrika und produziert rund 95 % des Stromaufkommens des Landes, was 45 % des in Afrika insgesamt produzierten Stroms entspricht. Aufgrund der Struktur des Kraftwerksparks und des absehbaren Strombedarfs hat ESKOM mit dem bislang umfangreichsten Neubauprogramm für die Stromerzeugung des Landes begonnen. Das Gesamtprogramm umfasst eine Kapazität von 17.384 MW und umfasst den Neubau von Kohlekraftwerken, einem Pumpspeicherkraftwerk, Windkraftanlagen sowie einem Concentrated Thermal Solarkraftwerk. Zudem werden für eine Verbesserung der Infrastruktur 9.756 km neue Hochspannungsleitungen und rund 42.470 MVA an Umspannkapazität errichtet.

Neubauprojekte für Kohlekraftwerke in Europa – Technik und Abwicklung

Wolfgang Schreier

Weltweit gesehen gibt es weiterhin eine bemerkenswerte Nachfrage für Kraftwerke auf Kohlebasis. Das gilt gleichermaßen für Steinkohle als auch für Braunkohle. Betreiber in Westeuropa haben solche Aufträge in der Vergangenheit bevorzugt auf einzelne Lose und damit viele Lieferanten verteilt und die Gesamtplanung selbst übernommen. Diese Situation hat sich geändert und Neubauaufträge in Polen und Südosteuropa werden jetzt vor allem als Gesamtauftrag vergeben. Vorgestellt werden dazu drei Projekte in Polen und Griechenland.

Konstruktiv und logistisch anspruchsvoller Stahlbau beim Kraftwerk Eemshaven

Johannes Hauptenbuchner und Franz-Werner Esser

Terminliche Verzögerungen bei größeren Bauvorhaben haben vielschichtige Ursachen die letztendlich alle mit zusätzlichen Kosten verbunden sind. Solche zu verhindern ist Aufgabe einer vorausschauenden Projektarbeit. Bezogen auf den Stahlbau ist es wesentlich, dass für die Fertigung ausreichend Bauteile für ausweichende Baustellenarbeit zur Verfügung stehen und konstruktive und organisatorische Maßnahmen vorausschauend eingeplant werden, um Störungen möglichst ohne Einfluss auf die Gesamtbauzeit kompensiert zu können. Auf der Grundlage eines frühzeitig festgelegten Projektmanagements sind Problemlösungen dann schnell und lösungsorientiert zu erarbeiten.

Neue Erkenntnisse aus der CO2-Post-Combustion Versuchsanlage in Dürnrohr – Ein wichtiger Schritt hin zu Großanlagen

Markus Rabensteiner, Gerald Kinger, Martin Koller und Christoph Hochenauer

Die Wirtschaftlichkeit von PCC-Anlagen (Post-Combustion Capture) und des gesamten CCS-Prozesses (Carbon Capture and Storage) ist ein wesentlicher Faktor für deren Einführung. Die hohen Betriebskosten werden vorwiegend durch den Energiebedarf zur Lösungsmittelregeneration verursacht. Am Kraftwerk Dürnrohr (Öster­reich) wurde dazu eine PCC-Versuchsanlage (CO2SEPPL) in Betrieb genommen. Durch die industrielle Höhe der Absorberkolonne und der Verwendung von Kraftwerksrauchgas können realitätsnahe Messungen durchgeführt werden. Versuche und Ergebnisse werden vorgestellt.

Download [2,0 MB]

Kriterium zur Feuerwandkorrosion in NOx-armen Braunkohlenstaubfeuerungen und ihre Vermeidung durch den Einsatz von Schleierlüften

Paul Alps, Reinhard Leithner, Jannik Lücking und Horst Müller

Hochtemperaturkorrosion kann in Braunkohlenstaubfeuerungen abhängig vom Brennstoff und den Verbrennungsparametern zu Problemen führen. Hohe CO- und niedrige O2-Konzentrationen in der wandnahen Atmosphäre begünstigen die Bildungsvorgänge. Ein Kriterium wird beschrieben, das den Vergleich des Risikos von Hochtemperaturkorrosion bei der Nutzung unterschiedlicher NOx-Minderungsmaßnahmen ermöglicht. Das Kriterium wird zur Evaluation verschiedener simulierter Minderungsmaßnahmen genutzt. Der Einfluss der Verwendung von Schleierluft zur Vorbeugung gegen Hoch­temperaturkorrosion wird anhand von Simulationsergebnissen vorgestellt.

Die neueste Entwicklung von DENOX-Systemen

Andreas Anderl

Das ANCR®-System (Adaptive None Catalytic Reduction) wurde entwickelt, um zukünftigen Anforderungen an Emissionsgrenzen Rechnung zu tragen und NOx-Reduktionsraten von bis zu 75 % bei gleichzeitig niedrigem NH3-Schlupf zu erreichen. Die Technologie stellt eine Weiterentwicklung der bekannten SNCR-Technik für industrielle Anwendungen dar. Dieses System arbeitet auf einer nicht katalytischen Grundlage, jedoch zusätzlich mit einem 3D-Temperatur-Analysesystem in Verbindung mit adaptiven, motorisch angetriebenen Eindüslanzen. Das ANCR-System wurde entwickelt, um neue SNCR-Anlagen zu optimieren sowie bestehende nachzurüsten. Das System ist in der Lage, schwankende Kessellasten sowie wechselnde Brennstoffqualitäten selbstständig auszugleichen und Emissionsgrenzen zuverlässig einzuhalten.

Fortschritte bei der Überwachung geringer Eisenkonzentrationen im Dampfkreislauf

Kenneth Kuruc and Luke Johnson

Das quantitative Online-Monitoring von Eisen-Korrosionsprodukten in Dampfkreisläufen ist eine technische Herausforderung. Die Messung von Gesamt-Eisen benötigt den Aufschluss gesamten Eisenoxids. Die Erfassung der Partikelanzahl liefert keine quantitativen Ergebnisse. Vorgestellt wird ein modifiziertes Verfahren zur Gesamt-Eisenmessung mit einem Laser-Nephelometer. Das System ist anwendbar bei einer gleichbleibenden Verteilung aller vorhandenen Korrosionsprodukte.

Kernkraftwerke: Sicherer und effizienter Rückbau

Helmut Huger und Richard Woodcock

Die Stilllegung und der Rückbau kerntechnischer Anlagen umfassen mehrere Phasen, die Behörden, Betreiber und Dienstleister regelmäßig vor große Herausforderungen stellen. Maximale Sicherheit muss jederzeit gewährleistet sein. Dazu zählt auch ein zuverlässiges Zeit- und Kostenmanagement. Sorgfältige Planung und genaue Kenntnis der geltenden Normen und Vorschriften sowie der besten verfügbaren Techniken, Verfahren und Strategien zur praktischen Durchführung sind daher von elementarer Bedeutung. Der vorliegende Beitrag vermittelt einen Überblick über verschiedene Rückbau­optionen und die zugehörigen Herausforderungen.

Fachkundeerhalt – unverzichtbarer Bestandteil moderner Betriebskultur

Volker Veelmann, Hauke Röpell, Gert Schletter, Jürgen Radwitz und Dieter Lühr

Die fachlichen Anforderungen im heutigen Kraftwerksbetrieb stellen für das Schichtpersonal eine zunehmende Herausforderung dar. Die Anlagen sind heute nicht nur komplexer, es werden auch immer mehr Funktionen in zentralen Warten zusammengeführt. Die Ausbildungsinhalte der modernen Kraftwerker-/Kraftwerksmeister-Ausbildung berücksichtigen die breiten fachlichen Anforderungen wie auch die Fähigkeiten, diese in der betrieblichen Praxis umzusetzen. Allerdings fehlen häufig geeignete Voraussetzungen, die Fachkunde im alltäglichen Betriebsablauf auf dem notwendigen Qualitätsniveau zu halten. Es muss daher ein Prozess für einen kontinuierlichen Fachkundeerhalt geschaffen werden, um mögliche wirtschaftliche Folgen zu vermeiden.