Ausgabe - VGB PowerTech Journal 6/2018

Editorial: VGB-Kongress 2018 & IERE Workshop: Power Generation in Transition

Christopher Weßelmann

Der Wandel in der Energiewirtschaft mit seinen tiefgreifenden Veränderungen stellt unsere Unternehmen vor wichtige Herausforderungen. Dabei geht es wesentlich darum, die Anlagen in einem sich verändernden und zunehmend unsicheren Marktumfeld zukunftsfähig zu platzieren. Der global sichtbare Veränderungsprozess betrifft dabei eine ganze Reihe von Themen und Aspekten: Digitalisierung, Flexibilisierung, Versorgungssicherheit, Energiespeicherung, Dezentralisierung, Sektorkopplung, Mobilität, Klimaschutz und natürlich Marktdesign sind einige.[weiter...]

EU-Datenschutzgrundverordnung – Was bis zum 25.5.2018 beachtet sein muss(te)

Stefan Loubichi

Mit der Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) der Europäischen Union beginnt in ein neues Kapitel in der Geschichte des Datenschutzes. Zum 25. Mai 2018 werden wir in der Europäischen Union eine Harmonisierung der Datenschutz-bestimmung vorfinden. Mit Geldbußen von bis zu 20 Millionen Euro und Freiheitsstrafen von bis zu 3 Jahren werden die Datenschutzbestimmungen in Zukunft einen hohen Stellenwert haben. In diesem Aufsatz werden erst einmal Gegenstand und Ziele, sachlicher und räumlicher Anwendungsbereich sowie die Grundsätze für die Verarbeitung personenbezogener Daten vorgestellt. In der neuen DSGVO wurden die Rechte der betroffenen Personen präzisiert. Dies wird ebenso vorgestellt wie die zusätzlichen Pflichten von Verantwortlichen und Auftragsverarbeitern.

Diesel unter Druck: Neue Schraubenspindelpumpe für Hochdruckanwendungen

Oliver Troßmann und Ralf Richter

Die Brennstoffversorgung großer Gasturbinen stellt hohe Anforderungen an die Pumpentechnik. Dies liegt vor allem an zwei herausfordernden Punkten, die hier in Verbindung gebracht werden: den vorrangig eingesetzten Kraftstoffen Kerosin und Diesel, die extrem niedrige Viskositäten (diese überschreiten kaum die 3cSt-Marke) aufweisen, und den hohen Förderdrücken, die typischerweise zwischen 130 und 180 bar liegen. In Kombination mit dem nötigen Fördervolumenstrom, der bei den leistungsstärksten Großturbinen mehr als 3.000 l/min betragen kann, entsteht ein Anforderungsprofil, dem heute nur wenige Pumpentypen gerecht werden. Mit einer eigens für diese und ähnliche Anwendungen entwickelten Schraubenspindelpumpen-Baureihe wurde nun eine moderne, hocheffiziente und langlebige Lösung geschaffen.

Vermessung und Regeneration von SCR-Katalysatoren im Hinblick auf ihr Quecksilber-Oxidations-Potential

Tobias Schwämmle, Thorsten Dux und Xin Liu

SCR-Katalysatoren liefern einen entscheidenden Beitrag zur Minderung der Quecksilber-Emissionen von Kraftwerken, indem sie elementares Quecksilber oxidieren, welches in nachgeschalteten Reinigungsstufen sehr gut abgeschieden werden kann. Da die Performance eines SCR-Katalysators zum einen durch die Herstellung, aber auch durch den Betrieb mit Rauchgas beeinflusst wird, wird in diesem Beitrag aufgezeigt, wie im Rahmen von regelmäßigen Untersuchungen die Performance im Labor gemessen werden kann, welche Einflüsse auf die Hg-Oxidation bestehen und wie diese im SCR-Management berücksichtigt werden müssen. Darüber hinaus wird auf die Regeneration eingegangen, einer Methode um ressourcenschonend bei Deaktivierung des Katalysators die ursprüngliche Performance –auch in Bezug auf die Hg-Oxidation- zurückzuerhalten.

Flexibler Kraftwerksbetrieb erfordert neue Werkstoffe und Prüfverfahren

Claas Lehmkuhl und Otmar Klag

Das fossilbefeuerte Kraftwerk der Zukunft unterscheidet sich in nahezu allen Komponenten von bestehenden Anlagen. Standen bei der Auslegung bisher die Punkte Kostenreduktion und Effizienzsteigerung im Vordergrund, machen die durch die Energiewende veränderten Rahmenbedingungen völlig neue Be-triebsweisen notwendig. Gefragt ist vor allem eine hohe Lastwechselflexibilität. Hinzu kommen steile An- und Abfahrgradienten bei Kalt- und Warmstart, eine angepasste Leittechnik, ein geringer Überwachungs- und Instandsetzungsaufwand mit effektivem Personaleinsatz sowie deutlich verbesserte Emissionswerte. Damit einher geht die Entwicklung neuer Werkstoffe. Nur mit hochwarmfesten Bauteilen kann der Wirkungsgrad und damit die Effizienz der Kohlekraftwerke deutlich gesteigert werden. Forschungsprojekte wie die Hochtemperatur-Werkstoff-Teststrecke II (HWT II) am Großkraftwerk Mannheim (GKM) liefern bereits erste aussagekräftige Erkenntnisse über Nickelbasislegierungen für einen Einsatzbereich bis 725 °C. Verbundvorhaben wie „Konzepte und Betriebsstrategien für lastflexible Feuerungs- und Dampfsysteme“ (Konrad) bauen darauf auf. Mit der Replica-Technik steht jetzt schon ein Verfahren zur Prüfung hochwarmfester Materialien bereit. Damit lassen sich Zeitstandschäden infolge von Kriechvorgängen besonders zuverlässig feststellen.

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Umwandlung von Kohle in Biomasse: Energiewende möglich machen

Ben Moxham

Derzeit ist eine intensive gesellschaftliche Diskussion zu beobachten, die die nationalen Emissionsminderungsziele in ganz Europa betrifft. In Deutschland ist der Weg zur Reduzierung des Kohleeinsatzes zu einem Kernstück dieser Debatte geworden. Zum jetzigen Zeitpunkt sind die deutschen Kohlekraftwerke jedoch nach wie vor unverzichtbar, um den Energiebedarf des Landes zu decken und Lücken in der Wind- und Solarenergieerzeugung zu schließen, um die Versorgung zu sichern und Versorgngssicherheit zu gewährleisten. Dies unterstützt ein häufiges Argument, Kohle so lange wie möglich im Erzeugungsmix zu halten: Die Verbraucher, einschließlich der energieintensiven Industrie, benötigen sie, um den Energiebedarf unabhängig von den äußeren Einflüssen sicher zu stellen. Aber bedeutet das, dass wir uns einzig auf Kohle verlassen müssen, bis sich Wind-, Solar- und Speichertechnologien als alternative, zuverlässige Energiequellen etabliert haben?

Energieversorgung öffentlicher Hallenbäder mit optimiertem Einsatz motorischer Blockheizkraftwerke und/oder thermischer Solaranlagen

Claudia Werner und Ernst Jürgen Werner

Dieser Beitrag widmet sich der Energieversorgung öffentlicher Hallenbäder. Dabei werden aktuelle Entwicklungen zum Wärmeschutz und zur Anlagen-technik dieser Versorgungsobjekte berücksichtigt und deren Bedeutung für die optimierte Auslegung von motorischen Blockheizkraftwerken (BHKW) und/oder thermischen Solaranlagen (Solar- bzw. Schwimmbadabsorber) untersucht und bewertet.

Wärmeübertragungssystem für neue Kernkraftwerkskonzepte

Sebastian Vlach, Christoph Fischer und Herman van Antwerpen

CFD-Systemsimulation mit FlownexSE ermöglicht es Ingenieuren, einfache und komplexe strömungstechnische und thermische Netzwerke schnell und effizient aufzubauen und zu analysieren. Strömungstechnische Netzwerke bestehen üblicherweise aus Rohrleitungen, Pumpen, Turbinen, Ventilatoren, Wärmetauschern, Armaturen etc. und die CFD-Systemsimulation erlaubt es, die Interaktion dieser verbundenen Elemente – also das Systemverhalten in Echtzeit zu berechnen. Für jedes Element liegen im Ergebnis alle relevanten Strömungsgrößen zu einem Zeitpunkt oder im Zeitverlauf vor. Damit bietet sich die Möglichkeit, diverse Anwendungsszenarien für ein solches Netzwerk „durchzuspielen“. Ob Teillast, Notabschaltung oder außergewöhnliche Betriebszustände - Systemsimulation kann hier stationäre und auch transiente Ergebnisse in kürzester Zeit ausgeben. Die Simulation ermöglicht es, Systeme aufzubauen, effizient auszulegen und bereits frühzeitig Schwachstellen in Entwürfen zu finden sowie geeignete Änderungen und Maßnahmen zu entwickeln und im Netzwerkmodell zu testen.

Ljungström AdvX™ Wärmerückgewinnungstechnologie

Jonas S. Klingspor

LJUNGSTRÖM hat eine neue Technologie, AdvX™ Heat Recovery Technology, entwickelt, die in erheblichem Umfang zusätzliche Wärmeenergie aus bestehenden Luftvorwärmern (APH) rückgewinnen kann. Diese zusätzliche Wärme kann auf verschiedene Weise genutzt werden, u.a. zur weiteren Optimierung der Kesselwärmeleistung, zur Verdampfung von Abwasser und zur Abgaswiedererwärmung. Darüber hinaus bietet die Wärmerückgewinnungstechnologie AdvX™ eine Reihe von Vorteilen für die Umwelt, wie reduzierte NOx-Emissionen, reduzierte PM-Emissionen, reduzierte Hg-Emissionen, nahezu vollständige Entfernung von Schwefeltrioxid, eine starke Reduzierung des Frischwasserverbrauchs und des WWT-Bedarfs. AdvX™ bietet als Wärmerückgewinnungstechnologie zudem eine neue Betriebsflexibilität für SCRs, da sie einen Betrieb bei niedrigen Lasten ohne Beeinträchtigung des SCR-Katalysators ermöglicht.

Forum Energietechnik: 100 KWK-Anlagen für Bottrop

Maren Wenzel, Mustafa Flayyih, Manfred Lange, Jörn Benthin, Frank Burmeister und Rolf Albus

Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) können mit ihrer dezentralen Erzeugung von Wärme und Strom ein wichtiger Baustein für den Klimaschutz und die Energiewende sein – vor allem beim Einsatz in Bestandsgebäuden. Diese Tatsache bestätigt auch die Bundesregierung in ihrem Energiekonzept: Bis 2025 sollen mindestens 25 Prozent des in Deutschland bereitgestellten Stroms aus KWK-Anlagen stammen. Das Gas und Wärme-Institut Essen e.V. (GWI) hat in einem Modellversuch den Nutzen verschiedener KWK-Anlagen untersucht. Dazu wurden 100 Anlagen im Bottroper Stadtgebiet installiert und mit Mess- und Datentechnik ausgestattet. Im Ergebnis konnte der CO2-Ausstoß um 40 Prozent und der Primärenergiebedarf um 26 Prozent reduziert werden. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zum Gelingen der Energie- und Wärmewende und ist deshalb als Vorreiter für den Klimaschutz Teil der landesweiten Leistungsschau KlimaExpo.NRW.

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