Soll-Ist Nr. 45 - Siemens

CO 2-Waschverfahren für
konventionelle Kraftwerke
Mit einem neuen Verfahren zur Abtrennung
des klimaschädlichen Kohlendioxids
sollen konventionelle Kraftwerke in
Zukunft umweltfreundlicher betrieben
werden. Der Schlüssel für die effiziente
Abscheidung von Kohlendioxid (CO 2) ist
ein speziell entwickeltes und integriertes
Waschverfahren, das nach der Verbrennung
bis zu 90 Prozent des Kohlendioxids
aus dem Rauchgas entfernen soll. Auf
dieser aussichtsreichen Technologie basiert
die jüngste Kooperation von Siemens
und dem Energieversorger E.ON, um Kraftwerke
mit fossilen Brennstoffen künftig
klimafreundlicher zu gestalten.
Knapp ein Viertel der weltweiten CO 2-
Emissionen entfallen auf die Erzeugung
elektrischen Stroms. Deshalb ist die
Modernisierung wie auch die Optimierung
der Brennstoffumsetzung ein Muss,
um die CO2-Emissionen schnell und
deutlich zu reduzieren. Großes Potenzial
besteht vor allem in Schwellenländern:
Allein 2006 gingen in China 174 Kohlekraftwerke
der sogenannten 500-Megawatt-Klasse
ans Netz, das ist etwa jeden
zweiten Tag eines. Das Land verbraucht
30 Prozent der Kohle, die weltweit verbrannt
wird. Aber auch in Deutschland
sind in den kommenden Jahren 14 Braunund
Steinkohlekraftwerke geplant, die rund
14 Gigawatt Leistung erzeugen sollen.
Siemens entwickelt nun ein chemisches
Kohlendioxid-Waschverfahren, das einen
geringen Waschmittelschlupf in das Rauchgas
und einen niedrigeren Eigenenergiebedarf
im Vergleich zu bisher entwickelten
Prozessen hat. Die zusätzliche Herausforderung
dieses Abscheidungsprozesses
– fachlich Post Combustion CO 2 Capture
genannt – ist, einen guten Kraftwerks-
wirkungsgrad zu erhalten und dabei die
negativen Einflüsse durch schädliche
Waschmittelemission zu vermeiden.
Siemens verfügt seit der Übernahme
der Axiva im Jahr 2000 (ehemals Hoechst
AG) über hervorragende Kompetenz für
chemische Prozessentwicklung und Engineering.
Ein Laborprototyp ist bereits seit
drei Jahren im Industriepark Frankfurt
Höchst im Einsatz. Das neue Verfahren
und die energetisch optimale Einkopplung
in das konventionelle Kraftwerk werden
dann 2010 in einer für die spätere
Großanlage aussagekräftigen Pilotanlage
unter realen Einsatzbedingungen in einem
E.ON-Kraftwerk getestet.
Zunächst liegt der Fokus auf Stein- und
Braunkohlekraftwerken; für Erdgaskraftwerke
wird es später eine adaptierte Variante
geben. Die Technik soll auch für
die Nachrüstung bestehender konventioneller
Kraftwerke geeignet sein, sodass
diese mit wirtschaftlich vertretbarem
Wirkungsgradverlust ebenfalls klimafreundlicher
betrieben werden können.
Simulationssoftware
verlagert Fabrik in den PC
Mit einer speziellen Software von Siemens
können Unternehmen ihre Produkte und
deren Fertigungsprozesse – also den kompletten
Lebenszyklus – virtuell bis ins
kleinste Detail entwickeln und testen. Die
Hersteller beheben mit den Programmen
am Computer mögliche Produktions- oder
Funktionsfehler, bevor auch nur eine Komponente
in der realen Welt hergestellt
wird. Das Resultat sind enorme Kosteneinsparungen,
niedrigere Verkaufspreise
und eine verbesserte Produktqualität.
Derzeit verknüpft Siemens die Product
Lifecycle Management-Produkte (PLM)
der im vergangenen Jahr an Bord gehol-
Aktuell
ten Software-Schmiede UGS mit seinen
Systemen zur Fabrikautomatisierung.
Siemens ist damit einer der weltweit
führenden Anbieter von PLM-Lösungen.
Damit können die Nutzer ihre Produkte,
deren Funktionen und auch Fabrikationsabläufe
entwerfen und simulieren – in 3-D
und Echtzeit von jedem PC der Welt aus.
Der US-Flugzeugbauer Eclipse Aviation
brachte auf diese Weise eine neue Flugzeugklasse
auf den Markt – zum halben
Preis vergleichbarer Maschinen. Das
amerikanische Unternehmen hat das
sechssitzige Flugzeug der Very-Light-Jet-
Klasse bis zum letzten Niet mit Software
zur digitalen Produktentwicklung entworfen.
Sämtliche Produktinformationen
wurden mit der Software Teamcenter
verwaltet, die Fabrik zur Herstellung des
Fliegers wurde mit der Lösung Tecnomatix
konzipiert sowie deren Prozessabläufe
optimiert.
Darüber hinaus integrierte Eclipse Daten
von Flugzeugkomponenten verschiedenster
Lieferanten. Der Luftfahrt-Spezialist
erstellte 3-D-Simulationen und prüfte, ob
im virtuellen Modell des Flugzeuges alle
Teile optimal zusammenpassen und wie
der Jet am kosteneffizientesten herzustellen
ist – bei höchsten Qualitätsmaßstäben.
Gleichzeitig analysierte Eclipse
das Modell mit den Siemens-Systemen
hinsichtlich mechanischer Belastbarkeit,
Schwingungen, Temperaturen und
Strömungsdynamik.
Mit der virtuellen Entwicklung reduzierten
sich die Entwicklungskosten und somit
auch der Preis der Very Light Jets. Das Resultat:
Gilt in der Luftfahrtindustrie bereits
der Verkauf von jährlich 100 Flugzeugen
als Erfolg, so sind bei Eclipse bereits über
2.600 Bestellungen eingegangen.
04/2008 Soll-Ist 13