Ausgabe - VGB PowerTech Journal 7/2014

Die „gerichtsfeste“ Organisation

Martin Davidsohn

„Gerichtsfeste“ Organisation? In der heutigen Zeit? Haben wir zurzeit nicht andere Sorgen? In Zeiten wie diesen, in denen auf die Energiewirtschaft gravierende Veränderungen und zusätzliche Anforderungen zukommen, ist diese Einstellung keine Seltenheit. Aus Sicht eines Rechtsanwalts und Unternehmensberaters werden grundlegende und besonders haftungsrelevante Aspekte der Organisation von Energieversorgern vorgestellt und diskutiert.

Destination Zero – Von der Vision zur Realität

Matthias Eiden

Mit dem Schwerpunkt auf Führung in Arbeitssicherheit und Setzen technologiespezifischer Mindestanforderungen konnte die Anzahl der Unfälle bei E.ON Generation, gemessen als TRIF (pro 1 Mio. Arbeitsstunden), in den vergangenen 4 Jahren um 70 % reduziert werden. Das Destination Zero Handbuch bietet spezielle Leitlinien für unterschiedliche Situationen in der Arbeitssicherheit und beinhaltet Basiswissen zur Sicherheitskultur. Ziel ist es, dass die gesamte Organisation die letzte Stufe der „Bradley-Kurve“ erreicht.

Wie sieht die Steuerung der Instandhaltung in der Zukunft aus?

Dimitrios Kalaitzis

Im Zusammenhang mit den Veränderungen auf den Energiemärkten stellt sich die Frage, wie eine effektive Steuerung der Instandhaltung in der Zukunft erfolgen sollte. Vorgestellt wird ein branchenübergreifender Vergleich zu den Entwicklungen in anderen Industrien. Betrachtet wird die Instandhaltung als werterzeugender Bereich des Plant Asset Managements. Die Führung und Steuerung der Instandhaltung wird zukünftig mehr auf Basis von zuverlässigkeits- und risikobasierten Anlagenbetrachtungen erfolgen. Dabei ist eine zunehmende Digitalisierung der Prozesse entlang der Wertschöpfungskette und aller Lebenszyklusphasen zu beobachten.

Kennzeichnung von Winkraftanlagen mit RDS-PP®

Jörg Richnow, Clemens Rossi und Helmut Wank

Um ein Windkraftwerk effizient planen und errichten sowie später betreiben und instand halten zu können, ist es erforderlich, es zu strukturieren und die einzelnen Anlagenteile klar und eindeutig mit alphanumerischen Kennzeichen zu versehen. Für Windkraftwerke hat sich seit nunmehr fast 10 Jahren die Kennzeichnung nach RDS-PP® (Reference Designation System for Power Plants) durchgesetzt. Die Anwendungserläuterung VGB-B 116 D2 ist umfassend überarbeitet worden und als VGB-Standard VGB-S-823-32 neu erschienen. Sie gibt damit den neuesten Stand der Kennzeichnungsanforderungen für Windkraftwerke wieder.

Anforderungen und Einsatz dezentraler Kraftwerke im veränderten Strommarkt

Norbert Hönings, Niels Hornig und Sebastian Steinbach

E.ON plant und baut Dezentrale Industriekraftwerke auf der Basis von Contracting Modellen. Ziel ist es, Energiekosten einzusparen, ohne dass der Kunde selbst investieren muss. Die KWK-Gasturbinenanlagen sind sehr f lexibel einsetzbar und bieten somit viele Möglichkeiten für den Betreiber, sich auf einen ständig ändernden Energiemarkt optimal einzustellen. Dies gewinnt mit zunehmender Einspeisung regenerativer Energien immer mehr an Bedeutung. Gleichwohl hat sich auch für KWK-Anlagen die wirtschaftliche Lage aufgrund der niedrigenStrommarktpreise und der möglichen Änderungen bei der EEG-Umlage zuungunsten dieser Anlagen erheblich verschlechtert.

Industriekraftwerke: Modernisierung oder Ersatzanlagenbau – Rahmenbedingungen und zukünftige Entwicklungen

Dirk Briese und Jens Gatena

Seit einigen Jahren zeichnet sich u. a. durch die Energiewende ein Trend zur dezentralen Stromversorgung mit kleineren Leistungseinheiten ab. In Deutschland werden aktuell rund 200 Industriekraftwerke mit einer installierten Leistung von jeweils über 10 MWel betrieben. Rund ein Drittel dieser Anlagen wurde in der Zeit zwischen 1990 und 2010 errichtet. Anlagenbetreiber stehen vor der Frage, ob sie in den kommenden Jahren Modernisierungsmaßnahmen durchführen oder Ersatzanlagen errichten. Während eine Modernisierung Kosten- und Zeitvorteile bietet, können bei der Errichtung einer neuen Anlage u. a. ein höherer Wirkungsgrad und eine verbesserte Flexibilität erzielt werden.

Wartung und Instandhaltung von Gasmotoren und BHKW

Ulrich Berns

Gasmotoren-BHKWs erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme und bieten einen Gesamtwirkungsgrad von mehr als 85 %. Sie sind ein wichtiger Bestandteil einer flexiblen und dezentralen Energieversorgung. Ein entscheidender Punkt im Lifecycle ist die Grundüberholung. Sie ist mit hohen Kosten und einem längeren Stillstand verbunden. Gleichzeitig bietet sie die Möglichkeit, die Anlage für den nächsten Betriebszyklus unter Berücksichtigung der aktuellen Anforderungen vorzubereiten.

Zwangdurchlauf-Dampferzeuger in GuD-Anlagen für dynamischen Netzbetrieb

Ralf Bräuer und Bernd Gericke

Aufgrund der Rahmenbedingungen kommen beim Einsatz fossiler Brennstoffe zunehmend Anforderungen zum Tragen, dass neben einem hohen Wirkungsgrad auch kleinste Teillasten sowie hohe Laständerungs-Geschwindigkeiten möglich sind (Fast Cycling). Im GuD-Prozess lagen Engpässe in den nachgeschalteten Anlagen wie Kessel und Dampfturbine. Zwangsdurchlaufkessel sind bei Fast-Cycling-Fahrweise die optimale Lösung. Dieser vorgestellte Kesseltyp wurde in einem US-Navy-Programm mit dem Department of Energy (DOE) entwickelt und bis heute sind ca. 200 Einheiten weltweit erfolgreich im Betrieb.

Anpassung eines Biomassekraftwerks mit Wirbelschichtfeuerung für den flexiblen Einsatz einer KWK-Anlage

Martin Mineur und Hartwig Söth

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG 2000) bietet u.a. Anreize für Biomassekraftwerke. Als besonders attraktiv erwiesen sich Projekte mit der maximal geförderten elektrischen Leistung von 20 MW. Am Standort Borsigstraße in Hamburg wurde im Jahr 2005 ein solches Biomassekraftwerk in Betrieb genommen, in dem Altholz in einem Wirbelschichtkessel verbrannt und die Energie in elektrischen Strom umgewandelt wird. Aufgrund sich verändernder Rahmenbedingungen wurde ein Konzept entwickelt, aus der Turbine zusätzlich Dampf für das am Standort vorhandene Fernwärmenetz zur Verfügung zu stellen.

Prozessdampf aus Biomasse im Leistungsbereich bis 15.000 kg/h – wirtschaftlich, nachhaltig und zukunftsfähig

Thomas Schmidmeier und Antje Behnisch

Die CO2-neutrale Energieerzeugung und steigende Brennstoffkosten sind zukünftig die beiden großen Herausforderungen für energieintensive Branchen. Neben der Strom- und Wärmegewinnung aus erneuerbaren Energien werden mit Prozessdampf aus Biomasse bereits seit einigen Jahren gute Erfahrungen im industriellen und gewerblichen Leistungsbereich bis 10 MW gemacht. Die Technik ist ausgereift, wird staatlich gefördert und amortisiert sich in zwei bis drei Jahren.

Brennstoff-Beipackzettel: Vorbeugen gegen Belastungen des Kessels bedingt durch Nebenkomponenten des Brennstoffs

Wolfgang Müller, Dominik Schneider, Marie Kaiser, Joos Brell, Wolfgang Spiegel und Martin Pohl

Die Kurz- und Elementaranalyse von Biomassen und fossilen Brennstoffen für Kraftwerke sind keine ausreichende Informationsgrundlage, um problematische Prozesse zu charakterisieren und zu minimieren. In Anlagen zur thermischen Abfallbehandlung wurden diagnostische Methoden entwickelt, um negative Auswirkungen zu minimieren. Ein Transfer dieser Methoden auf fossile Brennstoffe, Biomassen und Mitverbrennung sollte helfen, die wesentlichen Merkmale dieser Brennstoffe in Bezug auf Korrosion und Verschmutzung zu erfassen. Damit lässt sich ein „Brennstoff-Beipackzettel“ erstellen, der die kritischen Schwellenwerte und Risiken für Korrosion und Verschmutzung benennt.

Vorhersage der Auswirkung der Holz-Mitverbrennung auf das Kesselverhalten des HKW Moabit

Martin Weng, Adlan Omer und Michael Evard

Im Zuge der Energiewende rücken unterschiedlichste Brennstoffe in den Mittelpunkt der Betrachtung, um konventionelle Brennstoffe zu substituieren. Das Heizkraftwerk Berlin Moabit (242 MW) von Vattenfall wollte die Möglichkeiten einer Holz-Mitverbrennung untersuchen. Die Auswirkungen der Brennstoffänderung konnten mit strömungstechnischen Simulationen (CFD) durchgeführt werden. Die Mitverbrennung von Holz ist realisierbar. Lediglich hinsichtlich der Erosion müssen Maßnahmen getroffen werden. Der Umbau ist mittlerweile realisiert und es werden erst Betriebserfahrungen gesammelt.

Einsatz einer Motormanagement-Lösung in Abhitzekesseln

Matthias Borutta

Ein schwedischer Hersteller von papierbasierten Verpackungen erzeugt 58 Prozent seines Energiebedarfs mithilfe von Biomassekesseln. Um die Effizienz der Energieproduktion zu steigern, kommt in den Kesseln eine spezielle Dampf-Reinigungstechnik zum Einsatz. Sie entfernt Ruß mit hohem Dampfdruck in Kombination mit einem patentierten Verfahren. Ein Drehstrom-Asynchronmotor verfährt die bis zu acht Meter langen Strahlrohre. Eine optimierte Motormanagement-Lösung gewährleistet die angestrebten Vorteile.

Wirkungsgradverbesserungen an älteren Elektrofilteranlagen durch neue Einbauten und moderne Hochspannungsanlagen

Wolfgang Kletsch

Bestehende Elektrofilter sind oft leistungsfähiger, wenn vorhandenes Optimierungspotenzial konsequent ausgeschöpft wird. Filtertypische Wirkungsgradverluste entstehen durch schlechte Strömungsverhältnisse, Abstandsminderungen im System, veraltete Technik bei Sprüh- und Niederschlagssystemen und schwache Hochspannungsanlagen. Basis einer erfolgreichen Filtersanierung ist die Schwachstellenanalyse mit nachfolgendem Sanierungsprogramm. Ein erfolgreiches Beispiel wird vorgestellt. Die Kombination aller Maßnahmen ergab eine Senkung des Reststaubgehaltes von deutlich mehr als 70 %.

Health and Safety in der Kraftwerksbranche – Positionen und zukünftige Herausforderungen

Jochen Pillekamp

Health and Safety sind seit Bau und Betrieb der ersten Kraftwerke wichtige Themen für die Branche. Sie sind auch Ursprung der Gründung des VGB PowerTech. Im VGB PowerTech beschäftigt sich ein eigenständiges Gremium, das European VGB Committee for Health and Safety, mit Fragen rund um Health and Safety. Historische, aktuelle und zukünftige Aspekte von Health and Safety für die Stromerzeugung werden zusammengefasst, kommentiert und diskutiert, auch im Hinblick auf die sich verändernden Rahmenbedingungen.