Ausgabe - VGB PowerTech Journal 6/2014

Die Energiewende und ihre Herausforderung an die Systemführung

Gunter Scheibner

Die Verfügbarkeit eines stabilen Übertragungsnetzes stellt eine grundlegende Voraussetzung für eine auch weiterhin sichere Stromversorgung und für den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien im Zuge der „Energiewende“ dar. Die Ergebnisse des Jahres 2013 und die zu erwartende Entwicklung weiter ansteigender Einspeisung aus erneuerbaren Energien bewirken auch Veränderungen im Betrieb einesÜbertragungsnetzes. Die Herausforderungen an die Systemführung verdeutlichen einerseits die Charakteristiken der Volatilitäten der Wind- und PV-Einspeisung sowie der Umfang der zur Beherrschung der Lastflusssituation in Deutschland erforderlichen Eingriffe und Maßnahmen der 50Hertz und andererseits das Frequenzverhalten und die Auswirkungen auf die zu erwartende Höhe der vorzuhaltenden Regelleistung.

IT-gestützte Planung und Steuerung der Instandhaltung – Grundvoraussetzungen, erste Implementierung und weitere Potenziale

Martin Stephan

Vor der Einführung eines IT-gestützten Instandhaltungsplanungs- und -steuerungs-Systems (IPS-System) haben sich potenzielle Anwender zumeist schon mit einigen grundlegenden Fragestellungen auseinandergesetzt. Wie auch immer die Prioritäten hierbei jedoch liegen, die Anwendungspraxis belegt, dass sich positive Resultate schon allein durch die notwendige, durchgängig konsistente Datenbasis einstellen, die die verschiedenen Anwendungen eines IPS-Systems benötigen. Mit einem IPS-System wird auch der entscheidende Grundstein für eine wirtschaftliche strategieorientierte Instandhaltung von Anlagen und Komponenten in Kraftwerken gelegt.

Kesselrevision mit Teilerneuerung der feuerfesten Auskleidung in einem 20-t/h-Biomassekessel

Tilmann Töpperwien

Die Stadtwerke Düsseldorf AG betreiben seit Anfang 2008 ein Biomasseheizkraftwerk im Stadtteil Düsseldorf Garath zur Erzeugung von Strom und Fernwärme im Kraft-Wärme-Kopplungsverfahren auf der Basis der Verbrennung von Altholz. Realisiert wurde ein Betrieb ohne ständige Beaufsichtigung und eine Überwachung des Anlagenbetriebs von der Zentralwarte am Hauptkraftwerksstandort Lausward. Das Instandhaltungskonzept für den Biomassekessel sieht zweimal pro Jahr eine Stillstands- und Revisionszeit von zwei Wochen vor. In 2013 stand nach einer Betriebszeit von fast sechs Jahren die Erneuerung der Feuerfestauskleidung des ersten Kesselzuges an.

Strukturierte Vorgehensweise beim Austausch von Kraftwerkskomponenten am Beispiel von Frequenzumrichtern im Kraftwerk Boxberg und Schwarze Pumpe

Peter Zander

Die Vattenfall Europe Generation AG betreibt an den Standorten Boxberg, Jänschwalde, Lippendorf und Schwarze Pumpe Braunkohlekraftwerke mit einer Gesamtleistung von 9.015 MW. Vorgestellt werden Gründe und Vorgehensweise eines Komponentenaustausches im Kraftwerk. Anhand des Ertüchtigungsprojektes „Austausch der Kohlemühlenfrequenzumrichter an den Standorten Kraftwerk Boxberg und Kraftwerk Schwarze Pumpe“ werden die entsprechenden Schritte des Projektes erläutert und dargestellt. Hierzu gehören der Variantenvergleich, die Projektplanung, Realisierung, Strategien, Qualitätssicherung, Servicekonzept und das Ergebnis einer Instandhaltungsmaßnahme.

Anforderungen an die technische Betriebsführung von Windenergieanlagen in verschiedenen europäischen Ländern

Gerrit Schmidt und Yvonne Mosler

Unter dem Begriff der technischen Betriebsführung im Bereich der Windenergie werden je nach Betrachtungsweise die unterschiedlichsten Dienstleistungen verstanden. Die technische Betriebsführung von Windenergieanlagen ist eine wichtige und anspruchsvolle Aufgabe. Sie kann für den wirtschaftlichen Erfolg einer Windenergieanlage maßgeblich entscheidend sein. Während Windbedingungen nicht steuerbar sind, kann eine professionelle technische Betriebsführung die Wirtschaftlichkeit positiv beeinflussen. Gut gewartete und ständig betriebsbereite Anlagen sind die Basis für die prognostizierten Renditen auf die Investitionen.

Ganzheitliche Anlagenüberwachung für Windenergieanlagen: Von den Flügelspitzen zu den Generatorlagern

John Reimers und Dietmar Tilch

Durch immer leistungsstärkere Windenergieanlagen, größere Rotoren und damit steigenden Kosten für jede errichtete Anlage rückt die Zustandsüber wachung der Hauptkomponenten stärker in den Vordergrund. Dabei existiert bislang kein einheitliches System für alle Anlagenkomponenten, wie es in der konventionellen Kraftwerkstechnik Standard ist. Der ganzheitliche Überwachungsansatz hebt Synergien und erhöht die Aussagegenauigkeit für die überwachten Komponenten. Anhand von Beispielen wird gezeigt, wie Fehlerbilder einer Komponente durch die Auswertung der Messwerte von anderen Komponenten verifiziert werden können.

Höhere Stromerzeugung durch Optimierung des Azimutsystems

Jorgen Hojstrup

Eine genaue Windnachführung (Azimutsystem) einer Windkraftanlage ist für einen optimalen Ertrag bei der Stromerzeugung sehr entscheidend. Verluste bei ungenauer Nachführung können erheblich sein. Vorgestellt wird ein robustes und zuverlässiges Instrument zur akkurateren Messung der Windrichtung: das Spinneranemometer. Dieses Instrument wurde intensiv im Feld getestet, wobei bei zahlreichen Windkraftanlagen die Fehlausrichtung gemessen und korrigiert wurde. Der nächste Entwicklungsschritt des Spinneranemometers ist die Dokumentation seiner Fähigkeiten für den Nachweis von Leistungskurven, wodurch dem Betreiber von Windkraftanlagen ermöglicht wird, die Performance jeder Einzelanlage in jeder Windkraftanlage zu jedem Zeitpunkt zu überprüfen.

Die Korrelation zwischen Sicherheit und Qualität – Ausgeführt anhand der Instandsetzung eines Kabelschadens an einer 1,5-MW-Windenergieanlage

Walter Sucrow

Sicherheitsexperten weisen schon lange darauf hin, dass es einen untrennbaren Zusammenhang zwischen Sicherheit und Qualität gibt: Wer eine schlechte Safety Performance liefert, liefert wohl kaum eine gute Qualität. In der Windenergiebranche setzt sich diese Erkenntnis verstärkt durch, insbesondere, weil es sich um eine sehr junge Branche handelt und die klassischen Marktteilnehmer weder dem Sektor der Energieversorgung noch dem Anlagenbau eindeutig zuzuordnen sind. Die Zusammenhänge zwischen Sicherheit und Qualität werden am Beispiel eines Leistungskabelschadens in einer 1,5-MW-Windenergieanlage verdeutlicht. Anhand der ungefähr 12 Jahre in Betrieb befindlichen Turbine ist zu erkennen, wie sich auch in der Windbranche der Stand der Technik langsam durchsetzt, als auch, wie immer noch schnelle aber technisch unzureichende und unsichere Lösungen umgesetzt werden.

Ölreinheit als ein wesentliches Qualitätskriterium der Getriebeinstandsetzung

Daniel Keller

Öl stellt einen entscheidenden Einfluss auf die zu erwartende Lebensdauer eines Getriebes dar. ISO 4406 (1999) bietet eine Möglichkeit,die Qualität von Öl zu messen. In einer Ölprobe von 1 ml werden alle Fremdkörper und Partikel gezählt und in drei Größenordnungen, >4 µm, >6 µm und >14 µm, klassiert. Die Instandsetzung von Getrieben ist geprägt von einer hohen technischen Komplexität sowie hohen Genauigkeits- und Qualitätsansprüchen. Daher werdenim Hinblick auf die Ölreinheit im Technikzentrum der RWE Power AG an zwei wesentlichen Qualitätshaltepunkten die vorgegebenen Ölreinheitsklassen aufgezeichnet und kontrolliert. Sowohl im Rahmen eines lastfreien Prüflaufs als auch während der Prüfung eines Getriebes unterLast wird die Qualität des Öls gemessen.

Die Biomasse-Technologie-Roadmap der RHC-Plattform: Prioritäten für hocheffiziente große KWK-Anlagen

Panagiotis Grammelis, Niall Goodwin, Eija Alakangas, Walter Haslinger und Emmanouil Karampinis

Die Europäische Technologie-Plattform für Heizen und Kühlen mit erneuerbaren Energien (RHC-Plattform, www.rhc-platform.org) fördert die Forschung und Entwicklung bei der Wärme- und Kälte-Produktion aus erneuerbaren Energiequellen in der EU. Das Biomasse Panel der RHC-Plattform hat Schwerpunkte für Forschung und Entwicklung definiert, um bestimmte Kennzahlen für Biomassewertschöpfungsketten zu erreichen. Die Prioritäten für die Bestandteile der Wertschöpfungsketten im Strombereich werden vorgestellt: nachhaltige und kosteneffiziente Biomasseversorgungsketten, thermisch behandelte Biomasse-Brennstoffe und hocheffiziente KWK-Anlagen.

Die Energiewende bleibt in der Sackgasse - Novellierung des EEG verfehlt wichtige Ziele

Dietrich Böcker und Dietrich H. Welte

Das Energiewendekonzept bleibt in der Sackgasse. Der Kabinettsbeschluss zur Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) entpuppt sich als eine verpasste Chance. Eine erforderliche Generalrevision wurde nicht vorgenommen. Der Einspeisevorrang für grünen Strom und die daran geknüpfte Vergütungsmechanik wurden nicht durch marktkonforme Regeln ersetzt. Deshalb werden die Kosten weiter steigen und die Energiewende wird zur Dauerbaustelle. Statt mit Kostenumverteilungsfragen hätte sich die Energiepolitik mit einer Reduzierung der Energiewende-Kosten befassen müssen, mit einer Begrenzung der volkswirtschaftlichen Ressourcen-Verschwendung und einer realistischen Langzeit-Strategie ohne Festhalten an einer fragwürdigen Vorreiter-Position.