Ausgabe - VGB PowerTech Journal 1-2/2020

Das Jahr 2019 in Zahlen

Christopher Weßelmann

Zahlen lügen nicht, wenn es die richtigen sind und diese richtig sind. Aber lassen Sie nicht gleich mit Pessimismus starten, wenn es um einen Blick auf aktuelle Zahlen aus der Energiewirtschaft geht. [weiter...]

Sektorenkopplung – Schlagwort oder Zukunft der Energieversorgung

Wolfgang A. Benesch

Sektorenkopplung ist heute in der Energiebranche in aller Munde. Kann sie aber das leisten, was sich viele davon versprechen? Oder gibt es gar noch ungenutzte Möglichkeiten? Was sind die Hemmnisse? So sollen z.B. Produktionsprozesse an das Stromangebot gekoppelt werden. Das heißt aber, dass eine Produktionsanlage, die sonst in der Grundlast fährt, nur zeitweise zum Einsatz kommt. Wie disponibel sind Produktionsprozesse? Welcher Prozess erlaubt ohne Qualitätsverluste begrenzte Unterbrechungen? Welche inhärenten Speichermöglichkeiten bieten Stromanwendungen? Dazu ist die zeitliche Abhängigkeit von Herstellungsverfahren zu analysieren. Die Beschäftigung mit der Sektorenkopplung verlangt, dass sich Unternehmen wechselseitig mit ihren Prozessen beschäftigen, die bisher gar nicht im engen Dialog standen. Nicht nur technische Hindernisse, sondern auch mentale Hürden müssen genommen werden. Lasse ich es zu, dass ein fremdes Unternehmen Einblick in meine Geschäftsinterna erhält? In dem Beitrag sollen mögliche Ansätze diskutiert werden um zu erkennen in welche Richtung zukünftige Methoden und Anreize der Sektorenkopplung gehen müssen, um die Energiewende erfolgreich unterstützen zu können. Sektorenkopplung wird mit weiter wachsendem Anteil volatiler Erneuerbarer Energien immer stärker von Bedeutung sein, gerade wenn man den Gebäudesektor und insbesondere den wachsenden Strombedarf durch Elektromobilität sieht. Wie kann es gehen und wie nicht?

Download [2,2 MB]

Das Projekt ALIGN-CCUS – Ein Beitrag zum evolutiven Transformationsprozess der Energie- und Rohstoffversorgung durch Recycling von Kohlenstoff

Peter Moser, Sandra Schmidt, Knut Stahl, Georg Wiechers, Arthur Heberle, Christian Kuhr, Kay Schroer, Hiroshi Kakihira, Ralf Peters, Stefan Weiske, Petra Zapp, Stefanie Troy, Marcel Neumann, Bastian Lehrheuer, Thorsten Schnorbus und Sandra Glück

Die technischen, wirtschaftlichen und sozialen Herausforderungen zur Erreichung der Klimaschutzziele sind immens. Die Senkung der CO2-Emissionen bis zum Jahr 2050 auf netto Null bedarf globaler Umwälzungen in allen Bereichen des täglichen Lebens und betreffen alle Sektoren sowie Infrastruktur und Landnutzung. Die Maßnahmen zur Transformation der Energie- und Rohstoffversorgung sind in ihrem Ausmaß ohne historisches Beispiel. Es ist unmittelbar einleuchtend, dass die möglichst weitgehende sektorenübergreifende Nutzung bestehender Infrastruktur nicht nur die Umsetzung von Maßnahmen zum Klimaschutz beschleunigt, sondern auch die daraus resultierenden immens hohen Kosten senken kann. Dieser evolutive Ansatz zielt darauf ab, bestehende Kraftwerke, Industrieanlagen und Verkehrsmittel zu nutzen sowie deren Emissionen mit Hilfe der erneuerbaren Energien zu senken und Strukturbrüche zu vermeiden. Basischemikalien und Treibstoffe, die aus abgetrenntem CO2 und regenerativ erzeugtem Wasserstoff hergestellt werden (Carbon Capture and Usage: CCU), dienen als Bindeglied zwischen den Sektoren. Im Rahmen des Projektes ALIGN-CCUS wird eine CCU-Demonstrationsanlage zur DME-Synthese im Innovationszentrum in Niederaussem errichtet und die Nutzung von DME in Dieselmotoren exemplarisch in einem Notstromaggregat zur Peak- und Back-Up-Stromerzeugung demonstriert. Darüber hinaus wird die Nutzung des CCU-Kraftstoffs Oxymethylenether (OME) im Verkehr untersucht.

36C3 – mehr offene Fragen als Antworten

Stefan Loubichi

Ende 2019 wurde auf dem 36. Chaos Computer Club Kongress gezeigt, wie „einfach“ es für Profis ist, Zugang zur Leittechnik in Kraftwerken zu erhalten. Die in Leipzig gehaltene Präsentation erfolgte durch Sicherheitsexperten einer russischen Firma hat vielen die Augen geöffnet. Obwohl die Energiewirtschaft nur ein Nischendasein auf dem 2019er Chaos Computer Club hatte, so muss festgehalten werden, dass die „Kaspersky-Präsentation“ und die anschließenden Diskussionen einiges bewegt haben. Das derzeitige Asset- und Patchmanagement wird aber nach derzeitiger Sicht nicht ausreichen, um sich erfolgreich gegen eine professionelle Attacke von Cyber-Terroristen bzw. Cyber-Kriminellen erfolgreich zur Wehr zu setzen.

Download [1,4 MB]

Identifizierung von Leckagen in Kraftwerken basierend auf passiver akustischer Bildgebungstechnologie

Katharina Keller, Fritz Menzer, Florian Perrodin und Walter Umbricht

Die passive akustische Bildgebung trägt einen wertvollen Beitrag zur Anlagenuntersuchung und damit Optimierung sowie Instandhaltung von Industrieanlagen bei. Die in diesem Artikel beschriebenem Fehlersuche führte zur Behebung der Gas- und Luftleckagen an der Gasturbine sowie zur Reduzierung der Temperatur innerhalb der Schallhaube. Dadurch konnte der Leckagen-bedingte Stillstand um mindestens zwei Tage reduziert werden. Die verschiedenen Systeme der kombinierten Wärme-Kraftanlage und Gastypen konnten mit demselben Gerät einfach und gründlich während des Anlagebetriebs untersucht werden. Dabei war die Methode durch das große Messfeld zeitsparend und sicher für den Betreiber. Die hohe Sensitivität des Gerätes ermöglichte eine frühzeitige Detektion der Luft-, Methan-, LNG- und CO2-Leckagen an verschiedensten Komponenten der Wärme-Kraftanlage sowie Teilentladungen an dem elektrischem Schaltwerk. Eine anschließende Fehlerbehebung führte die Anlage wieder in einen sicheren und effizienten Betriebszustand. Ohne diese Fehlerbehebung wäre ein weiterer Betrieb der Anlage nur mit einem hohem Risiko für die Gasturbine und Effizienzeinbussen möglich gewesen. Mit konventionellen Methoden hätte diese Untersuchung ein mehrfaches an Zeit und Personal in Anspruch genommen.

Tagungsbericht: 51. Kraftwerkstechnisches Kolloquium

Michael Beckmann, Antonio Hurtado, Janette Harms und Sebastian Sotero

Auch im Oktober 2019 veranstaltete die Technische Universität Dresden erneut das Kraftwerkstechnische Kolloquium in Dresden – gemeinsam mit ca. 100 Autoren, 950 Teilnehmern und über 100 Firmen in der begleitenden Ausstellung. Schon seit 51 Jahren liegt der Schwerpunkt dieses Kongresses darauf, eine Kommunikations- und Diskussionsplattform zu Themen der Energiebereitstellung, deren Transport, Speicherung und Anwendung zu bieten.

ko:mon Kongress 2019

Nadine Burgschweiger

Leitsysteme, in denen alle Informationen zusammenlaufen und die Störungen rechtzeitig erkennen, sind auch in der Energiewirtschaft immer wichtiger. Da sie eine wachsende Zahl von Funktionen übernehmen müssen, ist es entscheidend, Hard- und Software, Prozessabläufe sowie die Gestaltung der Leitwarten an diese Anforderungen anzupassen. Mit dieser Thematik setzt sich der „ko:mon – Kongress für Kontrollraumtechnik und Monitoring-Systeme“ auseinander. Zum mittlerweile elften Mal fand Mitte September dieses größte branchenübergreifende Kontrollraum-Forum Deutschlands statt. Experten, Praktiker, Fachplaner, Ausrüster und Anwender verschiedener Branchen trafen sich iin Bremen zum Knowhow-Transfer. In Vorträgen, Experten-Panels und Networking-Runden tauschten sich die rund 220 Teilnehmer drei Tage lang über neueste Entwicklungen in der Branche und den Leitstand der Zukunft aus.

100 Jahre VGB: 60 Jahre VGB – Gedanken zur Gemeinschaftsarbeit

O. Schwarz

Am 29. November 1920 zunächst als zeitlich begrenzt gedachte Interessengemeinschaft großer Unternehmen konzipiert, die durch das Gewicht und die wirtschaftliche Bedeutung ihrer Mitglieder ihren Ansichten und Forderungen Nachdruck verleihen wollte, entwickelte sich die VGB zu einer Organisation, die spezifische Beiträge zum Wohle des einzelnen und der Gesellschaft leistet. Ihr fortschrittlicher Einfluß auf die erfolgreiche Entwicklung der Kraftwerkstechnik der Jahre 1920 bis 1980 ist unbestritten. Gemeinschaftsarbeit ist Dienst an der Allgemeinheit. Sie erfordert die Konzentration der Kräfte auf Schwerpunkte, bedingt Kontinuität und setzt ein ungebrochenes Selbstverständnis voraus. Das Ziel ist Konsens und nicht Uniformität.

100 Jahre VGB: Fernwärmeerzeugung durch eine Gasturbine

O. Lindholm und J. Linnanvuori

Gasturbinen werden in Finnland seit 1977 in der Fernwärmeerzeugung verwendet. Nach der Erweiterung des Erdgasnetzes sind viele Aggregate bestellt worden, und in den Jahren 1986 bis 1988 wurden zwei neue Anwendungen verwirklicht. In beiden Lösungen wird ein Wärmespeicher verwendet. Dieser ermöglicht den Betrieb der Anlage mit voller Leistung zur Tageszeit, wo der Bedarf an Elektrizität am größten ist. Die Gasturbine kann nachts abgestellt und Energie aus dem Wärmespeicher ins Wärmenetz abgegeben werden. So kann man den Betrieb der Gasturbine mit Teillast vermeiden und einen möglichst guten Wirkungsgrad erreichen.

100 Jahre VGB: Regenerative Energien — Machbarkeit, Grenzen, Umwelteinflüsse

B. Stoy

Ausgehend von der Sonne als Fusionsreaktor werden die Einstrahlung in die Atmosphäre und die Energiebilanz der Erde dargestellt. Der aktuelle Entwicklungsstand von Solarkollektoren, Wärmepumpen und Absorbern, Windenergiekonvertern, Anlagen zur Biomassenutzung und vor allem von Solarzellen zur Direktumwandlung von Licht in Elektrizität wird dargestellt. wird die Entwicklung der Brennstoffpreise haben. Für die Bundesrepublik Deutschland ist bis zur Jahrhundertwende ein Anteil von 4 bis 8 % am Endenergiebedarf durch die Solarenergie zu erwarten, hauptsächlich in Form der Wasserkraft, der Umweltwärme und der Biomasse.