Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 9/2011

Zukünftige klimafreundliche Stromversorgung mit fossil befeuerten Kraftwerken

Alfons Kather

Die Stromversorgung Deutschlands wird zunehmend vom vorrangig eingespeisten fluktuierenden Strom aus Wind und Fotovoltaik beeinflusst. Aufgrund der Fluktuationen und in den nächsten Jahren noch nicht ausreichend verfügbaren Kapazitäten aus Wasser und Biomasse wird die Stromerzeugung aus fossilen Primärenergieträgern auch in Deutschland weiterhin notwendig bleiben. Die konventionellen und auch die mit CCS ausgestatteten fossil befeuerten Kraftwerke müssen dann nicht nur sehr flexibel hinsichtlich der Lastfahrweise sein, sondern auch häufig an- und abgefahren werden können.

Merkmale von Flexibilität im Regelenergiemarkt

Thomas Dymek, Martin Loskand und Alexander Schwery

Zum Ausgleich von Schwankungen zwischen Stromerzeugung und -verbrauch benötigt der Netzbetreiber im Bedarfsfall kurzfristig abrufbare flexible Leistung. Konkret spiegelt sich dies im Handel mit Netzdienstleistungen am sogenannten Regelenergiemarkt wieder. Kraftwerke als Anbieter von Regelenergie erhalten dabei umso mehr Vermarktungsmöglichkeiten je flexibler sie ihre Leistung anbieten können. Wichtige sind die technisch machbare Flexibilität, die Kosten der Leistungsvorhaltung und der Wirkungsgrad einer flexiblen Leistungsbereitstellung. Pumpspeicherkraftwerke zeigen besondere Flexibilitätsvorteile.

Perspektiven der deutschen Braunkohlen-industrie 2011: In Alternativen denken

Johannes F. Lambertz und George Milojcic

Die Entwicklung der Braunkohlenindustrie im Jahr 2010 vollzog sich in ruhigem Rahmen. Die Förderung erreichte rd. 169,4 Mio. t und lag damit auf dem Niveau der vergangenen Jahre. Gut ausgelastet waren die Veredlungsbetriebe. Unbenommen der bekannten Stärken der Braunkohle, wird in Deutschland aber eine kontroverse Debatte um die Zukunft der Kohle im Energiemix geführt. Ein Plädoyer für die Braunkohle bedeutet, diesen heimischen Energieträger im Kontext von Chancen und Stärken zu beurteilen und ihn als einen Teil einer langfristigen energiewirtschaftlichen Lösung einzuordnen.

Wasserkraftwerke in urbaner Umgebung

Karl Wimmer, Gerald Tscherne und Bertram Draxler

Die Förderung von erneuerbarer Energie ist ein Hauptziel der europäischen Energiepolitik. Zur Erreichung des EU-2020-Klimazieles setzen viele Staaten u.a. auf den Ausbau der noch vorhandenen Wasserkraftpotenziale in ihren Ländern. Die wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen für Wasserkraftwerke einerseits und die besonderen Anforderungen für solche Infrastrukturprojekte im städtischen Bereich andererseits stellen eine besondere Herausforderung dar. Anhand von ausgewählten Wasserkraftanlagen in Österreich und Deutschland werden die Anforderungen an die Projektentwicklung, Design, Projektausführung und Betrieb gezeigt.

Potenziale und mögliche Impulse von Biomasse für die EU

Hubert Röder und Christoph Euringer

Die Nachfrage nach Biomasse beträgt nach einer Standardisierung und Neuberechnung der Angaben der “National Renewable Energy Actions Plans (NREAPs)“ durch Pöyry voraussichtlich ca. 213 Mtoe Primärenergie (incl. Biotreibstoffe). Diese Nachfrage übersteigt das voraussichtliche Aufkommen entsprechend der Angaben der NREAPs (138 Mtoe) um mehr als 75 Mtoe. Dies zeigt, dass die Angaben der NREAPs zur Nachfrage nach fester Biomasse zu niedrig sind und bis 2020 eine Versorgungslücke in der EU-27 in Höhe von 26 bis 38 Mtoe erwartet werden kann.

Pitch-Systeme beeinflussen Profitabilität von Windparks

Helmut Reinke und Fabio Bertolotti

Der Einfluss von Pitchsystemen auf den Energieertrag bei Windkraftanlagen und die Reduzierung der Costs-of-Ownership wird vorgestellt. Besonders relevant sind hier die Themen Simulation, Auslegung und Tests von Pitchsystemen sowie die Entwicklung neuartiger Sensorik zur Ertragsoptimierung. Die Simulation dient dabei einem besseren Verständnis der Lasten, die bei einer Blattverstellung auf die WKA und ihre Komponenten einwirken. Für den Bereich neuartiger Sensorlösungen werden aktuelle Entwicklungen vorgestellt, die u.a. in der Lage sind, das gesamte Windfeld einer WKA zu messen und somit Windparkeignern wertvolle Informationen zur Performance geben können.

Kombi-Kraftwerke als wichtiger Beitrag zur Integration der Erneuerbaren in die Stromnetze

Christoph Ruchti, Hamid Olia, Peter Marx, Andreas Ehrsam und Wesley Bauver

Die wachsende Stromproduktion aus fluktuierenden erneuerbaren Quellen stellt neue Herausforderungen an die Stromerzeugung, da Netz weiterhin als Ganzes sicher im Gleichgewicht gehalten werden muss. Dies führt zu neuen Anforderungen an das Portfolio der übrigen Kraftwerke, welche vom flexiblen Betrieb der Kraftwerke bis hin zu neuen Technologien zur Speicherung von Energie reichen. Kombianlagen sind besonders gut geeignet, einen signifikanten Beitrag zur Erfüllung dieser Anforderungen zu leisten. Dazu wird das schnelle Anfahren als einen Aspekt flexibler Fahrweise detailliert diskutiert.

Betriebserfahrungen der Werkstoffabteilung (PGE GiEK) am Standort Turow

Rafael Rajczyk, Pawel Mirek, Roman Walkowiak und Wojciech Nowak

Die Betriebserfahrungen der Werkstoffabteilung (PGE GiEK) am Standort Turow werden vorgestellt. Den ersten Schwerpunkt bildet die Modernisierung der Luftversorgung am Kessel 3 des Kraftwerks sowie Erfahrungen mit der Mitverbrennung von Biomasse in einer zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung. Als zweiter Punkt werden die Erfahrungen mit der Mitverbrennung von Biomasse in den Dampferzeugern 5 und 6 (zirkulierende WSF, Kompakttyp CFB-OE 700) vorgestellt.

Aktuelle Änderungen der VGB-Richtlinie über Auslegung und Bau von Kühltürmen in Kraftwerken

Hans-Jürgen Niemann, Reinhard Harte, Joachim Meyer und Ralf Wörmann

Im Hinblick auf die bevorstehende bauaufsichtliche Einführung europäischer Normen wurde eine Anpassung der VGB-Richtlinie 610 für den bautechnischen Entwurf, die Berechnung, die Konstruktion und die Ausführung von Kühltürmen notwendig. Die neue Fassung greift die Erfahrungen von Anlagen- und Bauplanern, von Bauausführenden, Prüfingenieuren, Wissenschaftlern und Bauherren auf und stellt den aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik dar. Neben der Weiterentwicklung betontechnologischer Konzepte werden in der VGB-Richtlinie erstmals Angaben zur Anwendung eines Betons mit hohem Widerstand gegen Säureangriff gemacht, bei dem auf eine Beschichtung der Kühlturminnenfläche verzichtet werden kann. Ein weiterer Schwerpunkt stellt die Aktualisierung von Einwirkungswerten sowie des Sicherheitskonzeptes für Wind und Temperaturen dar.

Technologischer Stand von Schutz und Ertüchtigung an Stahlbetonkühltürmen für die Betriebsarten „Normal, Meerwasser, Abgasableitung“ und Stahlbetonschornsteine, gestützt auf das neue Regelwerk VGB R 612 (2010)

Robert Engelfried, Helena Eisenkrein, Henning Scharf und Mario Sonntag

Anlass für die Neuauflage der VGB-Richtlinie 612 sind gestiegene Ansprüche bei der Erwartung der Verfügbarkeit von Kühltürmen und Schornsteinen. Die Methodik beanspruchungsabhängig vorgenommener Ertüchtigungsmaßnahmen und die vorausgehende Erfassung von Zuständen und deren Analyse spielen dabei eine gewichtige Rolle. Verfügbare Beschichtungssysteme mit hohem Leistungsvermögen weisen eine doppelt so lang wirksame Gebrauchstauglichkeit auf als bisher.

Kupferbeläge in Kraftwerkskomponenten - Ein Betriebs- und Instandsetzungsproblem

Pawel Gawron

In zahlreichen polnischen Kraftwerken und Heizkraftwerken traten in den vergangenen Jahren sich immer intensiver auswirkende Probleme im Zusammenhang mit bisher außergewöhnlichen Mengen an Kupfer und seinen Verbindungen in Belägen an den Außenflächen von Strahlheizrohren und übrigen Komponenten im Wasser-Dampfkreislauf auf. Vorgestellt werden im Detail die die Probleme im Wasser-Dampfkreislauf eines Dampferzeugers mit Wirbelschichtfeuerung.

Verschleißpartikel messen und online überwachen

Edwin Becker

Durch Verschleiß von Maschinen und Getrieben entstehen metallische Partikel, die im Ölkreislauf mitgeführt werden und dauerhaft zu Schäden an den Maschinenkomponenten führen können. Abhilfe schafft eine Online-Kontrolle, die neben der Ermittlung der Partikelmenge auch die Partikelgrößenverteilung erfasst und so das schwingungsbasierte Condition Monitoring, insbesondere für langsam laufende Wälzlager und Getriebe, ergänzt.

Kurzbericht über die Tätigkeit des VGB PowerTech in 2010/2011

Erland Christensen

VGB PowerTech e.V., kurz VGB, ist der europäische technische Fachverband für die Strom- und Wärmeerzeugung. Die in diesem Bericht zusammengefasste Arbeit von VGB lebt wesentlich von den Unterstützern und Mitarbeitern in den Unternehmen und der Geschäftsstelle, die z.B. die Ausschusstätigkeiten der Competence Center „Kernkraftwerke“, „Fossil befeuerte Kraftwerke“, „Erneuerbare Energien und Dezentrale Erzeugung“ und „Umwelttechnik, Chemie, Sicherheit und Gesundheit“ leiten und betreuen. Bei der Kraftwerksforschung bringt sich VGB über die VGB-Forschungsstiftung ein und fördert wichtige Themen aus Mitteln der unterstützenden Unternehmen. Zusätzlich zu diesen Arbeiten veranstaltet VGB Seminare, Fachtagungen, Konferenzen und den jährlich stattfindenden Kongress „Kraftwerke“. Diese Tagungen sind weitere Plattformen des internationalen Erfahrungsaustausches - und nicht zuletzt auch diese Fachzeitschrift.