Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 10/2010

Das Neue Stromzeitalter - Innovationen für ein nachhaltiges Energiesystem

Michael Weinhold und Klaus Willnow

Das Energiesystem der Zukunft wird gekennzeichnet sein durch eine signifikant größere Komplexität, die durch den steigenden Strombedarf und die dezentrale und fluktuierende Stromerzeugung hervorgerufen ist. Eine "End-to-End"-Intelligenz vom Kraftwerk über das Netz bis zu den Endverbrauchern, sogenannte Smart Grid Technologien, ermöglichen ein Integriertes Energiesystem zur Bewältigung dieser Komplexität. Eine Voraussetzung dafür ist ein optimiertes Kraftwerks- und Flottenmanagement, in dem "End-to-End"-Netzwerklösungen durch integrierte Kommunikation und neue Netzintelligenz zur Anwendung kommen.

IT-unterstützte Betriebsführung von Kraftwerken im Spannungsfeld von Standard- und Individual-Software

Norbert Hippmann

Die Prozessabläufe in der Betriebsführung von Kraftwerken werden heutzutage maßgeblich mithilfe von IT geplant, gesteuert und dokumentiert. Die IT-Unterstützung der Arbeitsabläufe wird gegenwärtig je nach Unternehmenspolitik durch marktgängige ERP-Standardsoftware oder unternehmensspezifisch entwickelte Spezialanwendungen realisiert. Den IT-technischen Vorteilen der Standardsoftware steht der Vorteil der Individualsoftware hinsichtlich der optimalen Abbildung der unternehmensspezifischen Prozessabläufe entgegen. Durch Nutzung des gesamten Spektrums der IT-Erweiterungsmöglichkeiten des SAP-Systems hat die RWE Power die Vorteile von Standard- und Individualsoftware weitgehend vereinigt.

Erfahrungsbericht mit leittechnischen Systemgesprächen

Werner Breun

Große Kraftwerksneubauten werden vielfach an unterschiedliche Auftragnehmer in Auftrag gegeben. Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades moderner Kraftwerksblöcke kommt der gezielten und qualitätsgesicherten Informationsweitergabe vom verfahrens- bzw. maschinentechnischen Lieferanten zum Auftragnehmer der Hauptleittechnik eine hohe Bedeutung zu. Der Erfahrungsbericht soll entsprechend die Grundsätze der Verfahrensanweisung, deren Umsetzung und die Erfahrungen aus der Abwicklung eines Kraftwerksprojektes beschreiben.

IT-Sicherheit im Kraftwerk

Hans Honecker

Komplexe physikalische Prozessarchitekturen sind nur noch mit der Unterstützung geeigneter Automatisierungs-, Steuerungs- und Leittechniksysteme denkbar. Die zugehörigen Systemarchitekturen enthalten einen hohen Anteil an Bestandteilen der klassischen Informationstechnik oder sind unmittelbar aus ihr übernommen. Dadurch sind Prozesssteuerungssysteme auch anfällig gegen die Gefährdungen aus der klassischen Informationstechnik. Diese Gefährdungen sind durch konsequente Implementierung von IT-Sicherheit zu kontrollieren. Für eine geeignete Absicherung der Prozesssteuerung im Kraftwerk ist u.a. eine äußerst strikte Abschottung der Prozesssteuerungssysteme und -netze zwingend.

Alterungsmanagement der Elektro- und Leittechnik in Kraftwerken der RWE Power AG 

Reinhard Hentschel, Wolfgang Kochs und Ralf-Michael Zander

Der Erhalt und die Erhöhung der Verfügbarkeit und Anlagensicherheit bekommen mit zunehmendem Alter der in Betrieb befindlichen fossilen und nuklearen Kraftwerke eine immer größere Bedeutung. Ein Aufgabenbereich befasst sich u.a. mit den Fragestellungen für den zukünftigen Einsatz leittechnischer Systeme nach deren Abkündigung bzw. mit den Herausforderungen beim Austausch während des Anlagenbetriebs. Einzelne strategische Bearbeitungsansätze werden erläutert, die innerhalb einer VGB-Arbeitsgruppe aufgrund der Einführung einer neuen Regel zum Alterungsmanagement in Kernkraftwerken erarbeitet wurden.

Vorteile einer horizontalen und vertikalen Integration in Prozess- und Schaltanlagenautomatisierung

Peter Erning und Kati Langlotz

Herkömmliche Kraftwerksleitsysteme beschränken sich bei der Optimierung der Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken auf die vertikale Integration der Prozessautomatisierung. Für die Elektrotechnik werden separate SCADA-Systeme eingesetzt. Moderne Kraftwerksleitsysteme verbinden diese beiden Bereiche in einem System, indem sie auch die Schaltanlagenautomatisierung integrieren und entsprechende Arbeitsplätze für Elektriker bieten, die ein separates SCADA-System im Kraftwerk überflüssig machen. Die Verwendung des offenen Standards IEC 61850 bietet die Freiheit bei der Auswahl der Geräte und den vollen Zugriff auf alle Daten der Schaltanlage.

Anbindung des elektrischen Kraftwerks-Eigenbedarfs an die Hauptleittechnik mittels IEC 61850

Jörg Ciuches und Stephan Wittner

Ausgehend von den positiven Erfahrungen bei der Integration der Steuerung und Signalisierung der Eigenbedarfsschaltanlagen in das Leittechniksystem SPPA-T-3000 von Siemens über das IEC 61850 Protokoll im Projekt Kraftwerk Neurath F/G, wurde das Konzept im Zuge der Kraftwerksneubauprojekte Westfalen und Eemshaven weiterentwickelt. Ziel war es, neben den Mittelspannungs- und Niederspannungsschaltanlagen, alle weiteren Komponenten der Eigenbedarfsversorgung über das IEC 61850 Protokoll direkt in das Hauptleittechniksystem einzubinden.

Freischaltung und Wartung mit Einsatz der RFID-Technologie bei Evonik

Hüseyin Rall und Martin Stephan

Betriebliche Rückmeldungen von Instandhaltungsplanungs- und -steuerungs-Systemen (IPS-Systeme) werden teilweise manuell bearbeitet. Der Nutzen aus der Einführung tragbarer Endgeräte, um benötigte Informationen in der Anlage mobil zur Verfügung zu stellen, wird wesentlich erhöht, wenn zusätzlich RFID-Technologie eingesetzt wird. Evonik hat daher RFID-unterstützte Anwendungen für die mobile Instandhaltung entwickelt, die unterschiedliche Backend-Systeme unterstützen. Die Anwendungen für Freischaltung und Wartung werden vorgestellt, die an mehreren Standorten eingeführt wurden.

Vor-Ort-Instandsetzung von Maschinentransformatoren

Ulrich Sundermann und Heinz-Günter Beißel

Maschinentransformatoren zeichnen sich durch hohe Verfügbarkeiten und geringe Fehlerraten aus. Ständig verbesserte Diagnoseverfahren, die eine zuverlässige Zustandserfassung ermöglichen, sowie der Einsatz von Online-Monitoringsystemen mit denen sich anbahnender Instandhaltungsbedarf vorzeitig erkannt werden kann, sind wesentliche Gründe. Darüber hinaus sind auch die Instandhaltungsmethoden optimiert worden. Die bei Maschinentransformatoren angewandte Diagnose- und Instandhaltungsstrategie wird beschrieben und über die Ausführung einer Vor-Ort-Instandsetzungsmaßnahme wird exemplarisch berichtet.

Dreiphasiger Fehlerstrombegrenzer ohne Supraleitung und mit gesättigtem Kern - Herausforderungen und Lösungsansätze

Dalibor Cvoric, Sjoerd W. H. de Haan, Jan A. Ferreira, Maarten van Riet und Jan Bozelie

Fehlerstrombegrenzer (FSB) spielen in Zukunft beim Schutz der Stromnetze eine große Rolle. Sie sorgen während des Fehlers für eine mit der zu schützenden Leitung in Reihe geschaltete strombegrenzenden Impedanz. In diesem Zusammenhang sind induktive FSB mit gesättigtem Kern aus mehreren Gründen von besonderem Interesse. Eine neue einphasige Konfiguration für einen induktiven FSB wird vorgestellt. Diese wurde im Labormaßstab entwickelt und getestet. Ein Prototyp des 10-kV-FSB im Maßstab 1:1 wird derzeit für einen Praxiseinsatz gebaut.

Biomassse-Mitverbrennung  im Kraftwerk Elverlingsen

Martin Heesemann, Hans-Uwe Schöpp, Matthias Behmann, Bernhard Meerbeck, Klaus Wendelberger und Till Späth

Im Kraftwerk Elverlingsen der Mark-E wird mit der neuen Lösung SPPA-P3000 Verbrennungsoptimierung der Siemens AG erstmals weltweit eine leistungsstarke räumlich auflösende Lasermesstechnik direkt im Feuerraum genutzt. Mit einer innovativen hybriden Regelstruktur im geschlossenen Regelkreis wird automatisch der Betrieb der komplexen Schmelzkammerfeuerung optimiert. Eine deutliche höhere Substitution des Primärbrennstoffs Steinkohle durch einen organischen Zusatzbrennstoff sowie die Minderung der primären NOx-Bildung werden erreicht.

Einsatz des Mühlenmoduls SR::Mill im Kraftwerk Weiher

Alexander Maltsev und Stephan Prinz

Im Kraftwerk Weiher werden die Mühlen häufiger im Grenzbereich gefahren; die physikalischen Eigenschaften der Kohle unterliegen starken Schwankungen, häufiges Anfahren der Anlage sowie häufige Lastwechsel stellen hohe Anforderungen hinsichtlich der Sicherheit und der Wirtschaftlichkeit des Mühlenbetriebs. Eine intelligente automatische Softwarelösung ist daher besonders wertvoll. Das Modul SR::Mill übernimmt dazu die Steuerung der Mühlenbelastung und entlastet somit erheblich den Leitstandfahrer.

Umsetzung der REACh- und GHS-Verordnung in der Kraftwirtschaft

Robert Müller, Jörg Prochnow, Jan Raudszus, Herbert Lindner, Tobias Zilberman und Karl-Heinz Puch

Die EU-Verordnungen REACh und GHS haben Regelungen der bestehenden Gefahrstoffverordnung abgelöst. Dabei werden u.a. neue Piktogramme eingeführt, die keine eigenen Namen haben, sondern eine alphanumerische Codierung. Die 15 Gefahrenmerkmale der Gefahrstoffverordnung werden in 29 Gefahrenklassen mit unterschiedliche Gefahrenkategorien überführt. Für den am 1. Dezember 2010 beginnenden Übergangszeitraum sind Umsetzungshilfen zu den neuen Regelungen erforderlich. Die Umstellung auf die GHS-Verordnung ab 1. Dezember 2010 erfordert innerhalb der Betriebe eine Reihe von Umsetzungsmaßnahmen.