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VGB POWERTECH Issue 1/2 (2020)

VGB PowerTech - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat. Issue 1/2 (2020). Technical Journal of the VGB PowerTech Association. Energy is us! Sector coupling. RWE Project ALIGN-CCUS. Passive acoustic imaging in power plants.

VGB PowerTech - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat. Issue 1/2 (2020).
Technical Journal of the VGB PowerTech Association. Energy is us!
Sector coupling. RWE Project ALIGN-CCUS. Passive acoustic imaging in power plants.

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International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat<br />

1/2 <strong>2020</strong><br />

Focus<br />

• <strong>VGB</strong> Congress 2019<br />

Technical Sessions<br />

Sector Coupling –<br />

buzzword or future<br />

of the energy supply<br />

SAVE THE DATE<br />

<strong>VGB</strong> CONGRESS <strong>2020</strong><br />

100 YEARS <strong>VGB</strong><br />

ESSEN, GERMANY<br />

9 AND 10 SEPTEMBER <strong>2020</strong><br />

l Recent and interesting information on energy supply.<br />

l 100 years of <strong>VGB</strong>. Future challenges and their solutions.<br />

l You too can benefit from expertise and exchange with the community.<br />

Information on participation:<br />

Ms Ines Moors<br />

Phone: +49 201 8128-274<br />

E-mail: vgb-congress@vgb.org<br />

Information on the exhibition:<br />

Ms Angela Langen<br />

Phone: +49 201 8128-310<br />

E-mail: angela.langen@vgb.org<br />

www.vgb.org<br />

The project ALIGN-<br />

CCUS – A contribution<br />

to the evolutive transformation<br />

process of<br />

energy and raw<br />

material supply by<br />

recycling carbon<br />

Leakage detection in<br />

power-plants based<br />

on passive acoustic<br />

imagining<br />

Photos ©: Grand Hall<br />

Publication of <strong>VGB</strong> PowerTech e.V. l www.vgb.org<br />

ISSN 1435–3199 · K 43600 l International Edition


KWS TRAININGS- UND TAGUNGSZENTRUM<br />

<strong>VGB</strong> WERKSTOFFLABOR<br />

H<br />

H<br />

KWS<br />

APARTMENTHAUS<br />

CAMPUS-<br />

RESTAURANT<br />

KSG|GfS<br />

<strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong><br />

<strong>VGB</strong> SERVICE<br />

<strong>VGB</strong> FORSCHUNGSSTIFTUNG<br />

Energie-Campus Deilbachtal<br />

Das Kompetenz- und Weiterbildungszentrum<br />

der deutschen und internationalen Energiewirtschaft<br />

Die KraftwerKsschule e. V. (Kws) bietet mit ihren großzügigen einrichtungen ausreichend Platz für alle arten von Veranstaltungen.<br />

sie wirkt für den energie-campus Deilbachtal als trainings- und tagungszentrum. unser haus dient dem wissenstransfer<br />

und der Begegnung. seit 1957 sind wir ein zuverlässiger ansprechpartner und werden sie auch weiterhin mit einem<br />

zukunftsorientierten angebot betreuen. als teil des energie-campus wird die Kws ihre leistungsfähigkeit auch weiterhin unter<br />

Beweis stellen!<br />

<strong>VGB</strong> Power tech e.V. ist der internationale fachverband für die erzeugung und speicherung von strom und wärme. als Kompetenzzentrum<br />

für alle technischen fragen zu energieanlagen und Kraftwerken bündelt <strong>VGB</strong> die Interessen seiner Mitglieder. Im<br />

fokus stehen der erfahrungsaustausch sowie anwendungsnahe Dienstleistungen, um wirtschaftlichkeit, sicherheit, arbeits- und<br />

Gesundheitsschutz sowie umweltfreundlichkeit entlang der wertschöpfungskette zu optimieren. Mit seiner breit aufgestellten<br />

expertise für die energiebranche bringt sich der <strong>VGB</strong> Power tech in das Netzwerk des energie-campus Deilbachtal ein.<br />

seit seiner Gründung 1987 ist das simulatorzentrum der KsG|Gfs verantwortlich für die zentrale ausbildung des Betriebspersonals<br />

aller deutschen und eines niederländischen Kernkraftwerks. als teil des energie-campus Deilbachtal stellt sich die KsG|Gfs den<br />

herausforderungen des energiemarkts und bietet seinen Kunden Dienstleistungen in den Bereichen training, engineering und<br />

Consulting an - für mehr Sicherheit und effiziente Prozesse. Branchenübergreifend hat sich das Simulatorzentrum zu einem<br />

führenden anbieter von professionellen Verhaltensstandards entwickelt. Zudem betreibt das simulatorzentrum auf dem energiecampus<br />

Deilbachtal ein hochverfügbares rechenzentrum, das für alle aspekte der Digitalisierung in der energiewirtschaft und<br />

allen anderen Branchen genutzt werden kann.


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Editorial<br />

2019: Numbers<br />

Dear Ladies,<br />

Dear Sirs,<br />

Numbers do not lie if they are<br />

the right ones and if they are<br />

correct. But don’t start with<br />

pessimism when it comes<br />

to looking at current figures<br />

from the energy industry.<br />

A statement by Margrethe Vestager,<br />

Vice President of the<br />

EU Commission, in December<br />

2019 shows that figures can be<br />

impressive and thought-provoking,<br />

or that they can stand<br />

for necessary innovations. The EU Commissioner referred to a<br />

study by E.ON, according to which in 2017 around 200 billion<br />

kilowatt hours of electricity were consumed globally through<br />

streaming services, i.e. TV and Skype alone, with a clear upward<br />

trend. And this is only one figure that shows the importance<br />

of increasing digitalization in energy consumption. This<br />

represents another major challenge for the EU’s goal, also issued<br />

in December, of making the continent climate-neutral by<br />

2050, said Margrethe Vestager.<br />

Among other things, the study by E.ON reveals another interesting<br />

figure, which refers to the omnipresent “googling”:<br />

According to this, a search query triggers an electricity consumption<br />

of 0.3 watt hours, not much for our industry, which<br />

provides around 3,300 terawatt hours (TWh, 3,300 billion<br />

kilowatt hours, 3,300,000 billion watt hours) annually for consumers<br />

in Europe. But with around 40,000 search queries per<br />

second worldwide (as of 2017), these individual values already<br />

add up and become increasingly important for energy supply<br />

and sustainability strategies.<br />

At national level, initial figures on energy consumption and<br />

energy consumption trends are available for Germany, among<br />

others. According to a current evaluation by the Federal Association<br />

of the Energy and Water Industries (BDEW), in 2019<br />

Germany consumed 2 percent less electricity and 3.3 percent<br />

more gas than in the previous year.<br />

The decline in electricity consumption was mainly due to the<br />

economic downturn. Industry, the largest electricity consumer<br />

with a share of almost 46 percent, had already been using<br />

less electricity for months due to the weaker economic situation.<br />

While initially only the drop in production in the powerintensive<br />

industries contributed significantly to the decrease<br />

in consumption, the development in the entire manufacturing<br />

industry is now responsible for this. Industrial electricity consumption,<br />

for example, fell by 4.1 percent compared with the<br />

previous year.<br />

According to preliminary figures, a total of 511 billion kilowatt<br />

hours of electricity were consumed in 2019. Despite the declines,<br />

the largest consumer was industry with 234 billion kWh<br />

(45.7 percent), followed by public institutions, agriculture,<br />

trade and industry with 140 billion kWh (27.4 percent) and<br />

households with around 126 billion kWh (24.6 percent). The<br />

transport sector accounted for just under 12 kWh (2.3 percent).<br />

However, according to BDEW, the decline should not<br />

be regarded as an indication of a general decline in electricity<br />

consumption. The increasing electrification of the heating and<br />

transport sector would increase the demand for electricity in<br />

the medium and long term. The same applies to digitisation,<br />

with which the number of electronically operated devices and<br />

the power consumption of data centers will increase, and in<br />

addition, there will be the further effects of sector coupling,<br />

which may lead to higher consumption on the part of power<br />

generation, but will result in lower values in the overall context<br />

of energy consumption and emission reduction.<br />

As far as the structures of energy consumption and electricity<br />

generation in Germany are concerned, two remarkable figures<br />

can be noticed:<br />

Six million tonnes of CO 2 were saved in 2019 as a result of the<br />

increased use of gas-fired power plants for electricity generation.<br />

With 91 terawatt hours of electricity from natural gas,<br />

more electricity than ever before in Germany came from gas<br />

power plants. This represents an increase of 7.5 TWh compared<br />

to the previous year.<br />

According to first estimates by the Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen<br />

(AGEB), the German Working Group on Energy<br />

Balances, renewable energies increased their contribution to<br />

total energy consumption by 4 percent in 2019. Wind power increased<br />

its contribution by 15 percent. Hydro power increased<br />

by 4 percent. Solar energy increased only slightly by 1 per cent.<br />

Biomass, which accounts for more than 50 percent of total renewables,<br />

grew 2 percent. Since renewables typically make a<br />

large contribution to power generation, this effect will have a<br />

correspondingly positive impact on our sector.<br />

Last but not least, a figure on environmental protection and<br />

climate conservation: According to calculations by the German<br />

Energy and Water Association (BDEW), the energy industry<br />

has reduced its CO 2 emissions by 44 percent by 2019 compared<br />

with 1990. This means that it will already significantly exceed<br />

the 40 percent reduction target for <strong>2020</strong> this year.<br />

Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Editor in Chief, <strong>VGB</strong> PowerTech, Essen, Germany<br />

* Sources: ec.europa.eu/eurostat/de/home, www.eon.com,<br />

www.ag-energiebilanzen.de, www.bdew.de<br />

1


Editorial <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Das Jahr 2019 in Zahlen<br />

Sehr geehrte Damen,<br />

sehr geehrte Herren,<br />

Zahlen lügen nicht, wenn es<br />

die richtigen sind und diese<br />

richtig sind. Aber lassen Sie<br />

nicht gleich mit Pessimismus<br />

starten, wenn es um einen<br />

Blick auf aktuelle Zahlen aus<br />

der Energiewirtschaft geht.<br />

Dass Zahlen beeindrucken und<br />

nachdenklich machen bzw. für<br />

notwendige Innovationen stehen<br />

können, zeigt ein Statement<br />

von Margrethe Vestager,<br />

Vizepräsidentin der EU-Kommission, vom Dezember 2019. Die<br />

EU-Kommisarin verwies dabei auf eine Studie von E.ON, wonach<br />

in 2017 etwa 200 Milliarden Kilowattstunden Strom global<br />

allein durch Streamingdienste, also TV, und Skype verbraucht<br />

wurden, Tendenz deutlich steigend. Und dies sei nur eine Zahl,<br />

die für die Bedeutung der zunehmenden Digitalisierung beim<br />

Energieverbrauch stehe. Damit ergebe sich eine weitere große<br />

Herausforderung für das ebenfalls im Dezember ausgegebene<br />

Ziel der EU, den Kontinent bis 2050 klimaneutral zu machen, so<br />

Margrethe Vestager.<br />

Aus der Studie von E.ON lässt sich unter anderem eine weitere<br />

interessante Zahl heraus lesen, die sich auf das allgegenwärtige<br />

„Googeln“ bezieht: Eine Suchanfrage löse demgemäß einen<br />

Stromverbrauch von 0,3 Wattstunden aus, nicht viel für unsere<br />

Branche, die in Europa rund 3.300 Terawattstunden (3.300<br />

Milliarden Kilowattstunden, 3.300.000 Milliarden Wattstunden)<br />

jährlich für die Verbraucher bereit stellt. Bei etwa 40.000<br />

Suchanfragen weltweit pro Sekunde (Stand 2017) summieren<br />

sich diese Einzelwerte dann aber schon und gewinnen an Bedeutung<br />

für Energieversorgungs- und Nachhaltigkeitsstrategien.<br />

Auf nationaler Ebene liegen unter anderem für Deutschland<br />

erste Zahlen zum Energieverbrauch und zur Energieverbrauchsentwicklung<br />

vor. Nach einer aktuellen Auswertung des Bundesverbandes<br />

der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) wurden<br />

in Deutschland im Jahr 2019 im Vergleich zum Vorjahr 2<br />

Prozent weniger Strom und 3,3 Prozent mehr Gas verbraucht.<br />

Der Rückgang beim Strom sei vor allem auf die konjunkturelle<br />

Abschwächung zurückzuführen. Die Industrie, mit einem Anteil<br />

von fast 46 Prozent größter Stromverbraucher, habe bereits<br />

seit Monaten aufgrund der schwächeren Wirtschaftslage einen<br />

geringeren Strombedarf. Trugen zunächst nur die Produktionsrückgänge<br />

in den stromintensiven Industrien maßgeblich zu<br />

den Verbrauchsabnahmen bei, sei inzwischen die Entwicklung<br />

im gesamten verarbeitenden Gewerbe dafür verantwortlich. So<br />

sank der Stromverbrauch der Industrie im Vergleich zum Vorjahr<br />

um 4,1 Prozent.<br />

Insgesamt wurden im Jahr 2019 den vorläufigen Zahlen zufolge<br />

511 Milliarden Kilowattstunden Strom verbraucht. Größter<br />

Verbraucher war trotz der Rückgänge die Industrie mit<br />

234 Mrd. kWh (45,7 Prozent), gefolgt vom Bereich Öffentliche<br />

Einrichtungen, Landwirtschaft, Handel und Gewerbe mit<br />

140 Mrd. kWh (27,4 Prozent) und den Haushalten mit rund<br />

126 Mrd. kWh (24,6 Prozent). Der Verkehrssektor kam auf<br />

knapp 12 kWh (2,3 Prozent). Als ein Indiz für einen generell<br />

sinkenden Stromverbrauch sollte der Rückgang laut BDEW jedoch<br />

nicht betrachtet werden. Die zunehmende Elektrifizierung<br />

des Wärme- und Verkehrssektors werde mittel- und langfristig<br />

den Strombedarf in Zukunft erhöhen. Das Gleiche gilt für die<br />

Digitalisierung, mit der die Zahl elektronisch betriebener Geräte<br />

und der Stromverbrauch von Rechenzentren steige und hinzu<br />

werden die weiteren Effekte der Sektorenkopplung kommen,<br />

die aufseiten der Stromerzeugung zu höheren Verbräuchen führen<br />

können, im Gesamtkontext des Energieverbrauchs und der<br />

Emissionsminderung aber zu geringeren Werten führen.<br />

Was die Strukturen des Energieverbrauchs und der Stromerzeugung<br />

in Deutschland betrifft, so lassen sich zwei bemerkenswerte<br />

Zahlen anführen:<br />

Sechs Millionen Tonnen CO 2 wurden im Jahr 2019 aufgrund des<br />

verstärkten Einsatzes von Gaskraftwerken zur Stromerzeugung<br />

eingespart. Mit 91 Terawattstunden Strom aus Erdgas stammte<br />

soviel Strom wie noch nie in Deutschland aus Gaskraftwerken.<br />

Im Vorjahresvergleich bedeutet dies ein Plus von 7,5 TWh.<br />

Die erneuerbaren Energien steigerten gemäß ersten Abschätzungen<br />

der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) ihren<br />

Beitrag zum gesamten Energieverbrauch im Jahr 2019 um<br />

4 Prozent. Die Windkraft erhöhte ihren Beitrag um 15 Prozent.<br />

Bei der Wasserkraft gab es einen Zuwachs von 4 Prozent. Die<br />

Solarenergie legte nur leicht um 1 Prozent zu. Die Biomasse, auf<br />

die mehr als 50 Prozent des gesamten Aufkommens im Bereich<br />

der Erneuerbaren entfällt, verbuchte ein Plus von 2 Prozent.<br />

Da die Erneuerbaren typischerweise einen großen Beitrag in<br />

der Stromerzeugung leisten, wird sich dieser Effekt in unserem<br />

Sektor entsprechend positiv bemerkbar machen.<br />

Last but not least eine Zahl zu Umweltschutz und Klimaschonung:<br />

Die Energiewirtschaft hat ihre CO 2 -Emissionen nach<br />

Berechnungen des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft<br />

(BDEW) bis 2019 um 44 Prozent gegenüber 1990<br />

gemindert. Damit wird sie das 40 Prozent-Minderungsziel für<br />

<strong>2020</strong> bereits in diesem Jahr deutlich übertreffen.<br />

Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Chefredakteur <strong>VGB</strong> PowerTech, Esssen, Deutschland<br />

* Quellen: ec.europa.eu/eurostat/de/home, www.eon.com,<br />

www.ag-energiebilanzen.de, www.bdew.de<br />

2


21. Jahrestagung<br />

<strong>2020</strong><br />

Instandhaltung zwischen Kostendruck und digitalem Wandel<br />

17. – 18. März <strong>2020</strong>, Berlin<br />

Fachbeiträge, u.a. von:<br />

3M<br />

Bayer<br />

BSH Hausgeräte<br />

Dillinger Hüttenwerke<br />

DSAG<br />

Evonik<br />

Fraport<br />

Fraunhofer-Institut IML<br />

Georgsmarienhütte<br />

Gerolsteiner Brunnen<br />

GLOBALFOUNDRIES<br />

Industrie 4.0 Maturity Center<br />

Michelin Reifenwerke<br />

PHOENIX CONTACT Electronics<br />

RA Thomas Wilrich<br />

SABIC<br />

thyssenkrupp Steel<br />

Volkswagen<br />

Die wichtigsten Themen im Überblick<br />

» Instandhaltungsstrategien im Zeitalter der Digitalisierung –<br />

Umsetzungseerfahrungen zu Predictive Maintenance<br />

» Digitalisierung: Welche 4.0-Technologien bringen einen echten<br />

Mehrwert für die Instandhaltung?<br />

» Der „Wiki-Effekt“: Wissenstransfer, Qualifizierung und Nachwuchsschulung<br />

unter Einsatz von Wissensplattformen und AR/VR<br />

» Sicherheit, Standards, Infrastruktur: Herausforderungen bei der<br />

Vernetzung von Anlagen und Einführung von Remote Services<br />

» Workforce Management: Ressourceneinsatz richtig planen<br />

und steuern<br />

» Von Daten zu Informationen – Datenaufbereitung und -analysen für<br />

die Smart Maintenance<br />

» Digitales Nachrüsten und Retrofit: Industrie-4.0-Ansätze für Brownfield-Anlagen<br />

» Steuern – aber wie? Sinnvolle Kennzahlen für das Monitoring von<br />

Lieferanten, Prozessen und Anlagen<br />

» Motor für Change: Wie lässt sich systematisches Innovationsmanagement<br />

in IH-Organisation und -Prozesse verankern?<br />

» Einsatz vom digitalen Zwilling im Asset Life Cycle Management<br />

» Mobile Lösungen für Wartungs-, Inspektions- und Prüfvorgänge<br />

» Fit für die Maintenance von morgen: Erfahrungen aus Reorganisationsprojekten<br />

» Neuerungen der SAP für das Asset Management und die Maintenance<br />

Als Mitglied des <strong>VGB</strong> PowerTech e.V. erhalten Sie 15% Rabatt.<br />

Bitte geben Sie bei Ihrer Anmeldung unter www.maindays.de folgenden Code ein: <strong>VGB</strong>MD<strong>2020</strong>


Contents <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Congress <strong>2020</strong><br />

100 Years <strong>VGB</strong><br />

Essen, Germany, Grand Hall Zollverein<br />

9 and 10 September <strong>2020</strong><br />

• Recent and interesting information on energy supply.<br />

• 100 years of <strong>VGB</strong>. Future challenges and their solutions.<br />

• You too can benefit from expertise and<br />

exchange with the community.<br />

International Journal for Generation<br />

and Storage of Electricity and Heat 1/2 l <strong>2020</strong><br />

2019: Numbers<br />

Das Jahr 2019 in Zahlen<br />

Christopher Weßelmann 1<br />

Abstracts/Kurzfassungen 6<br />

Members‘ News 8<br />

Industry News 26<br />

Power News 32<br />

Sector Coupling - buzzword or future of the energy supply<br />

Sektorenkopplung – Schlagwort oder Zukunft der Energieversorgung<br />

Wolfgang A. Benesch 36<br />

The project ALIGN-CCUS – A contribution to the<br />

evolutive transformation process of energy and<br />

raw material supply by recycling carbon<br />

Das Projekt ALIGN-CCUS – Ein Beitrag zum<br />

evolutiven Transformationsprozess der Energie- und<br />

Rohstoffversorgung durch Recycling von Kohlenstoff<br />

Peter Moser, Sandra Schmidt, Knut Stahl, Georg Wiechers,<br />

Arthur Heberle, Christian Kuhr, Kay Schroer, Hiroshi Kakihira,<br />

Ralf Peters, Stefan Weiske, Petra Zapp, Stefanie Troy,<br />

Marcel Neumann, Bastian Lehrheuer, Thorsten Schnorbus<br />

and Sandra Glück 43<br />

36C3 – more questions than answers<br />

36C3 – mehr offene Fragen als Antworten<br />

Stefan Loubichi 50<br />

Leakage detection in power-plants based on<br />

passive acoustic imagining<br />

Identifizierung von Leckagen in Kraftwerken<br />

basierend auf passiver akustischer Bildgebungstechnologie<br />

Katharina Keller, Fritz Menzer, Florian Perrodin<br />

and Walter Umbricht 56<br />

Conference report: 51st Kraftwerkstechnisches Kolloquium<br />

(Power Plant Technology Colloquium)<br />

Tagungsbericht: 51. Kraftwerkstechnisches Kolloquium<br />

Michael Beckmann, Antonio Hurtado, Janette Harms<br />

and Sebastian Sotero 60<br />

ko:mon Kongress 2019<br />

ko:mon Kongress 2019<br />

Nadine Burgschweiger 62<br />

4


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Contents<br />

SAVE THE DATE<br />

For more information please contact us:<br />

Participation<br />

Ines Moors<br />

Tel.: +49 201 8128-274<br />

E-mail: vgb-congress@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> CONGRESS <strong>2020</strong><br />

100 YEARS <strong>VGB</strong><br />

ESSEN, GERMANY<br />

9 AND 10 SEPTEMBER <strong>2020</strong><br />

l Recent and interesting information on energy supply.<br />

l 100 years of <strong>VGB</strong>. Future challenges and their solutions.<br />

l You too can benefit from expertise and exchange with the community.<br />

Information on participation:<br />

Ms Ines Moors<br />

Phone: +49 201 8128-274<br />

E-mail: vgb-congress@vgb.org<br />

Information on the exhibition:<br />

Ms Angela Langen<br />

Phone: +49 201 8128-310<br />

E-mail: angela.langen@vgb.org<br />

www.vgb.org<br />

Technical Exhibition and Sponsoring:<br />

Angela Langen<br />

Tel.: +49 201 8128-310<br />

E-mail: angela.langen@vgb.org<br />

www.vgb.org<br />

Photos ©: Grand Hall<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: 60 Years of <strong>VGB</strong> – Ideas for Collaborative Work<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: 60 Jahre <strong>VGB</strong> – Gedanken zur Gemeinschaftsarbeit<br />

O. Schwarz 65<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: District Heat and Generation by a Gas Turbine<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: Fernwärmeerzeugung durch eine Gasturbine<br />

O. Lindholm and J. Linnanvuori 73<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: Regenerative Energies – Feasibility,<br />

Limits and Environmental Effects<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: Regenerative Energien – Machbarkeit,<br />

Grenzen, Umwelteinflüsse<br />

B. Stoy 81<br />

Operating results 91<br />

<strong>VGB</strong> News 92<br />

Personalien 93<br />

Inserentenverzeichnis 94<br />

Events 95<br />

Imprint 96<br />

Preview <strong>VGB</strong> PowerTech 3|<strong>2020</strong> 96<br />

Annual Index 2019: The Annual Index 2019, as also of previous<br />

volumes, are available for free download at<br />

https://www.vgb.org/en/jahresinhaltsverzeichnisse_d.html<br />

Jahresinhaltsverzeichnis 2019: Das Jahresinhaltsverzeichnis 2019<br />

der <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> − und früherer Jahrgänge−steht als kostenloser<br />

Download unter folgender Webadresse zur Verfügung:<br />

https://www.vgb.org/jahresinhaltsverzeichnisse_d.html<br />

5


Abstracts <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Sector Coupling - buzzword or future<br />

of the energy supply<br />

Wolfgang A. Benesch<br />

Sector Coupling plays a major role in any discussion<br />

about energy turn around. But is Sector<br />

Coupling as effective as desired? Or are there<br />

other possibilities that have not been considered?<br />

What are the constraints? Manufacturing<br />

should be coupled with the electricity supply.<br />

That would mean that a production facility,<br />

which is typically running on base load, will<br />

only be operated intermittently in the future.<br />

The evaluation of the Sector Coupling requires<br />

analyses of processes of companies that had not<br />

been in dialog before. Not only technical hurdles<br />

have to be overcome, but also intellectual<br />

processes. Do I allow outsiders to look inside my<br />

company? The paper will discuss in which direction<br />

future methods of Sector Coupling have<br />

to be directed to effectively support the energy<br />

turn around. Sector Coupling will even be more<br />

important in the future when buildings and the<br />

transportation segments will be implemented.<br />

Especially the latter with its increasing electricity<br />

demand will be challenging. How can it work<br />

and how not?<br />

The project ALIGN-CCUS – A contribution<br />

to the evolutive transformation process<br />

of energy and raw material supply by<br />

recycling carbon<br />

Peter Moser, Sandra Schmidt, Knut Stahl, Georg<br />

Wiechers, Arthur Heberle, Christian Kuhr,<br />

Kay Schroer, Hiroshi Kakihira, Ralf Peters,<br />

Stefan Weiske, Petra Zapp, Stefanie Troy,<br />

Marcel Neumann, Bastian Lehrheuer,<br />

Thorsten Schnorbus and Sandra Glück<br />

The technical, economic and social challenges<br />

for achieving the climate protection goals are immense.<br />

The desired reduction of carbon dioxide<br />

emissions to net zero by the year 2050 requires<br />

global radical changes in all areas of economy<br />

and daily life that are without precedence in history,<br />

comprising all sectors (energy, transport,<br />

industry, households) as well as infrastructure<br />

and land use. It is immediately evident that the<br />

use of existing infrastructure to the maximum<br />

extent possible not only accelerates the implementation<br />

of climate protection measures, but<br />

can also reduce the resulting immense costs.<br />

For the energy and fuel supply, this evolutionary<br />

approach aims to use existing power plants<br />

and transport infrastructure and to reduce their<br />

emissions with the help of renewable energies,<br />

while avoiding structural breaks at the same<br />

time. Base chemicals and fuels produced from<br />

captured CO 2 from flue gases and renewably<br />

produced hydrogen (Carbon Capture and Usage:<br />

CCU) are coupling the sectors. Important CCU<br />

products, such as methanol and dimethyl ether<br />

(DME), are cross-sectorally applicable chemical<br />

long-term energy storages with a higher volumetric<br />

energy density than hydrogen. As a part<br />

of the project ALIGN-CCUS, a CCU demonstration<br />

plant for DME synthesis is being built in<br />

the Innovation Center in Niederaussem and the<br />

use of DME in diesel engines is demonstrated in<br />

an emergency generator for peak and back-up<br />

power generation. In addition the usage of the<br />

CCU-fuel oxymethylene ether (OME) for transportation<br />

is examined.<br />

36C3 – more questions than answers<br />

Stefan Loubichi<br />

The 36th Chaos Computer Congress (36C3) in<br />

Leipzig at the end of December 2019 will have<br />

caused to the energy industry more than some<br />

sleepless nights. After the Russian Kaspersky<br />

Group discovered some security gaps in power<br />

plants, the National Security Agency issued a<br />

warning message about Windows 10 vulnerabilities<br />

to the public. Then there were also<br />

problems with Citrix, because there were no<br />

patches for important gaps for three weeks. The<br />

biggest issue in 36CS was, that the vulnerabilities<br />

affected ultimately all manufacturers. The<br />

discussion lead also to the point that in many<br />

power plants the asset management is documented<br />

in excel sheets. In the early 1990´s this<br />

was state of the art, but not nowadays. The biggest<br />

problem however, is patch management,<br />

which is de facto insufficiently implemented in<br />

many power plants. All of the measures in asset<br />

and patch management cost a lot of m. But<br />

all of these measures cost a fraction of what a<br />

blackout cost. We should start today. It may be<br />

too late tomorrow.<br />

Leakage detection in power-plants based<br />

on passive acoustic imagining<br />

Katharina Keller, Fritz Menzer, Florian Perrodin<br />

and Walter Umbricht<br />

A reduction of unplanned outages has a major<br />

impact on the profitability of thermal power<br />

plants. The impact of unplanned outages is<br />

becoming even larger due to the advent of capacity<br />

markets, which include heavy penalties<br />

for plants that do not produce the negotiated<br />

amount of power. Gas leaks are an identified<br />

cause of such unplanned plant outages, and<br />

leaks are often difficult to find due to the time<br />

consuming nature of leak detection and the resource<br />

constraints on the maintenance crews.<br />

Moreover the variety of the gases (methane, hydrogen,<br />

compressed air, steam, vacuum) make<br />

it difficult for the operators to have a detection<br />

tool at hand that suits all situations. The novel<br />

technology presented here combines acoustic<br />

and optical imaging for gas leak detection in a<br />

way that allows for a wide field of view independent<br />

of the gas type. Its functioning principle<br />

is demonstrated in this article at the example<br />

of leak detection in a power plant. With<br />

this technology air, methane, LNG and CO2<br />

leaks have been detected at several components<br />

of the power plant, such as the aeroderivative<br />

turbine or the LNG storage block. In addition to<br />

the leaks found, it was possible to detect partial<br />

discharges in the power plant switchyard.<br />

Conference report: 51st<br />

Kraftwerkstechnisches Kolloquium<br />

(Power Plant Technology Colloquium)<br />

Michael Beckmann, Antonio Hurtado, Janette<br />

Harms and Sebastian Sotero<br />

For October 2019, the Technical University<br />

Dresden again invited to the Kraftwerkstechnisches<br />

Kolloquium (Power Plant Technology Colloquium)<br />

in Dresden. About 100 speakers and<br />

950 participants as well as more than 100 companies<br />

in the accompanying exhibition accepted<br />

this invitation. For 51 years now, the focus of<br />

this congress has been to provide a platform for<br />

communication and discussion on topics relating<br />

to the provision of energy, its transport, storage<br />

and application.<br />

ko:mon Kongress 2019<br />

Nadine Burgschweiger<br />

220 participants exchange information about<br />

the control room of the future for three days.<br />

Control systems, in which all information converges<br />

and in which faults are detected in good<br />

time, are also important in the energy industry.<br />

Since they have to take over a growing number<br />

of functions, it is crucial to adapt hardware and<br />

software, process sequences and the design of<br />

the control rooms to these requirements. The<br />

“ko:mon - Congress for Control Room Technology<br />

and Monitoring Systems” will deal with this<br />

topic. This largest cross-industry control room<br />

forum in Germany took place for the eleventh<br />

time in mid-September. Experts, practitioners,<br />

specialist planners, equipment suppliers and users<br />

from various industries met in Bremen.<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: 60 Years of <strong>VGB</strong> – Ideas for<br />

Collaborative Work<br />

O. Schwarz<br />

The <strong>VGB</strong>, when set upon 29 November 1920,<br />

was originally conceived to have a limited life<br />

as an association of interested, large undertakings<br />

and designed, through the influence and<br />

economic importance of its membership, to<br />

give emphasis to their views and requirements.<br />

However, it developed into an Organisation<br />

which makes specific contributions towards the<br />

wellbeing of the individual and the society. Its<br />

progressive influence on the successful development<br />

of power plant technology from 1920<br />

to 1980 is undisputed. Collaborative work is a<br />

Service to the general public. lt requires concentration<br />

of effort and crucial points, needs continuity<br />

and presupposes constant understanding.<br />

The object is consensus and not uniformity.<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: District Heat and Generation<br />

by a Gas Turbine<br />

O. Lindholm and J. Linnanvuori<br />

Gas turbines have been used in Finland for the<br />

generation of district heat since 1977. Following<br />

the extension of the natural gas network<br />

many units have been ordered and in the period<br />

between 1986 and 1988 two new applications<br />

were completed. In both cases a heat accumulator<br />

is used. This permits operation of the plant<br />

at full output during day-time when the demand<br />

for electricity is highest. At night-time the<br />

gas turbine can be shut down and energy from<br />

the heat accumulator can be discharged into the<br />

heat network. In this way part-load operation of<br />

the gas turbine can be avoided and the best possible<br />

level of efficiency can be obtained.<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: Regenerative Energies —<br />

Feasibility, Limits and Environmental Effects<br />

B. Stoy<br />

Irradiation into the atmosphere and the energy<br />

balance of the earth are produced as a result of<br />

the sun acting as a fusion reactor. The actual<br />

State of development of solar collectors, heat<br />

pumps and absorbers, wind energy Converters,<br />

plant for biomass utilization and first and foremost<br />

of solar cells for direct conversion of light<br />

into electricity are described in the paper. Proportion<br />

of up to 4 to 8% of final energy demand<br />

for the Federal Republic of Germany to the turn<br />

of the Century will be met by solar energy mainly<br />

in the form of water power, environmental<br />

heat and biomass.<br />

6


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Kurzfassungen<br />

Sektorenkopplung – Schlagwort oder<br />

Zukunft der Energieversorgung<br />

Wolfgang A. Benesch<br />

Sektorenkopplung ist heute in der Energiebranche<br />

in aller Munde. Kann sie aber das leisten,<br />

was sich viele davon versprechen? Oder gibt es<br />

gar noch ungenutzte Möglichkeiten? Was sind<br />

die Hemmnisse? So sollen z.B. Produktionsprozesse<br />

an das Stromangebot gekoppelt werden.<br />

Das heißt aber, dass eine Produktionsanlage, die<br />

sonst in der Grundlast fährt, nur zeitweise zum<br />

Einsatz kommt. Wie disponibel sind Produktionsprozesse?<br />

Welcher Prozess erlaubt ohne<br />

Qualitätsverluste begrenzte Unterbrechungen?<br />

Welche inhärenten Speichermöglichkeiten bieten<br />

Stromanwendungen? Dazu ist die zeitliche<br />

Abhängigkeit von Herstellungsverfahren zu<br />

analysieren. Die Beschäftigung mit der Sektorenkopplung<br />

verlangt, dass sich Unternehmen<br />

wechselseitig mit ihren Prozessen beschäftigen,<br />

die bisher gar nicht im engen Dialog standen.<br />

Nicht nur technische Hindernisse, sondern auch<br />

mentale Hürden müssen genommen werden.<br />

Lasse ich es zu, dass ein fremdes Unternehmen<br />

Einblick in meine Geschäftsinterna erhält? In<br />

dem Beitrag sollen mögliche Ansätze diskutiert<br />

werden um zu erkennen in welche Richtung zukünftige<br />

Methoden und Anreize der Sektorenkopplung<br />

gehen müssen, um die Energiewende<br />

erfolgreich unterstützen zu können. Sektorenkopplung<br />

wird mit weiter wachsendem Anteil<br />

volatiler Erneuerbarer Energien immer stärker<br />

von Bedeutung sein, gerade wenn man den Gebäudesektor<br />

und insbesondere den wachsenden<br />

Strombedarf durch Elektromobilität sieht. Wie<br />

kann es gehen und wie nicht?<br />

Das Projekt ALIGN-CCUS – Ein Beitrag zum<br />

evolutiven Transformationsprozess der<br />

Energie- und Rohstoffversorgung durch<br />

Recycling von Kohlenstoff<br />

Peter Moser, Sandra Schmidt, Knut Stahl,<br />

Georg Wiechers, Arthur Heberle, Christian Kuhr,<br />

Kay Schroer, Hiroshi Kakihira, Ralf Peters,<br />

Stefan Weiske, Petra Zapp, Stefanie Troy,<br />

Marcel Neumann, Bastian Lehrheuer,<br />

Thorsten Schnorbus und Sandra Glück<br />

Die technischen, wirtschaftlichen und sozialen<br />

Herausforderungen zur Erreichung der Klimaschutzziele<br />

sind immens. Die Senkung der<br />

CO 2 -Emissionen bis zum Jahr 2050 auf netto<br />

Null bedarf globaler Umwälzungen in allen<br />

Bereichen des täglichen Lebens und betreffen<br />

alle Sektoren sowie Infrastruktur und Landnutzung.<br />

Die Maßnahmen zur Transformation<br />

der Energie- und Rohstoffversorgung sind in<br />

ihrem Ausmaß ohne historisches Beispiel. Es ist<br />

unmittelbar einleuchtend, dass die möglichst<br />

weitgehende sektorenübergreifende Nutzung<br />

bestehender Infrastruktur nicht nur die Umsetzung<br />

von Maßnahmen zum Klimaschutz<br />

beschleunigt, sondern auch die daraus resultierenden<br />

immens hohen Kosten senken kann. Dieser<br />

evolutive Ansatz zielt darauf ab, bestehende<br />

Kraftwerke, Industrieanlagen und Verkehrsmittel<br />

zu nutzen sowie deren Emissionen mit Hilfe<br />

der erneuerbaren Energien zu senken und<br />

Strukturbrüche zu vermeiden. Basischemikalien<br />

und Treibstoffe, die aus abgetrenntem CO 2 und<br />

regenerativ erzeugtem Wasserstoff hergestellt<br />

werden (Carbon Capture and Usage: CCU), dienen<br />

als Bindeglied zwischen den Sektoren. Im<br />

Rahmen des Projektes ALIGN-CCUS wird eine<br />

CCU-Demonstrationsanlage zur DME-Synthese<br />

im Innovationszentrum in Niederaussem errichtet<br />

und die Nutzung von DME in Dieselmotoren<br />

exemplarisch in einem Notstromaggregat zur<br />

Peak- und Back-Up-Stromerzeugung demonstriert.<br />

Darüber hinaus wird die Nutzung des<br />

CCU-Kraftstoffs Oxymethylenether (OME) im<br />

Verkehr untersucht.<br />

36C3 – mehr offene Fragen als Antworten<br />

Stefan Loubichi<br />

Ende 2019 wurde auf dem 36. Chaos Computer<br />

Club Kongress gezeigt, wie „einfach“ es für<br />

Profis ist, Zugang zur Leittechnik in Kraftwerken<br />

zu erhalten. Die in Leipzig gehaltene Präsentation<br />

erfolgte durch Sicherheitsexperten<br />

einer russischen Firma hat vielen die Augen<br />

geöffnet. Obwohl die Energiewirtschaft nur ein<br />

Nischendasein auf dem 2019er Chaos Computer<br />

Club hatte, so muss festgehalten werden, dass<br />

die „Kaspersky-Präsentation“ und die anschließenden<br />

Diskussionen einiges bewegt haben. Das<br />

derzeitige Asset- und Patchmanagement wird<br />

aber nach derzeitiger Sicht nicht ausreichen, um<br />

sich erfolgreich gegen eine professionelle Attacke<br />

von Cyber-Terroristen bzw. Cyber-Kriminellen<br />

erfolgreich zur Wehr zu setzen.<br />

Identifizierung von Leckagen in Kraftwerken<br />

basierend auf passiver akustischer<br />

Bildgebungstechnologie<br />

Katharina Keller, Fritz Menzer, Florian Perrodin<br />

und Walter Umbricht<br />

Die passive akustische Bildgebung trägt einen<br />

wertvollen Beitrag zur Anlagenuntersuchung<br />

und damit Optimierung sowie Instandhaltung<br />

von Industrieanlagen bei. Die in diesem Artikel<br />

beschriebenem Fehlersuche führte zur Behebung<br />

der Gas- und Luftleckagen an der Gasturbine<br />

sowie zur Reduzierung der Temperatur<br />

innerhalb der Schallhaube. Dadurch konnte der<br />

Leckagen-bedingte Stillstand um mindestens<br />

zwei Tage reduziert werden. Die verschiedenen<br />

Systeme der kombinierten Wärme-Kraftanlage<br />

und Gastypen konnten mit demselben Gerät<br />

einfach und gründlich während des Anlagebetriebs<br />

untersucht werden. Dabei war die Methode<br />

durch das große Messfeld zeitsparend und<br />

sicher für den Betreiber. Die hohe Sensitivität<br />

des Gerätes ermöglichte eine frühzeitige Detektion<br />

der Luft-, Methan-, LNG- und CO2-Leckagen<br />

an verschiedensten Komponenten der Wärme-Kraftanlage<br />

sowie Teilentladungen an dem<br />

elektrischem Schaltwerk. Eine anschließende<br />

Fehlerbehebung führte die Anlage wieder in<br />

einen sicheren und effizienten Betriebszustand.<br />

Ohne diese Fehlerbehebung wäre ein weiterer<br />

Betrieb der Anlage nur mit einem hohem Risiko<br />

für die Gasturbine und Effizienzeinbussen möglich<br />

gewesen. Mit konventionellen Methoden<br />

hätte diese Untersuchung ein mehrfaches an<br />

Zeit und Personal in Anspruch genommen.<br />

Tagungsbericht:<br />

51. Kraftwerkstechnisches Kolloquium<br />

Michael Beckmann, Antonio Hurtado, Janette<br />

Harms und Sebastian Sotero<br />

Auch im Oktober 2019 veranstaltete die Technische<br />

Universität Dresden erneut das Kraftwerkstechnische<br />

Kolloquium in Dresden – gemeinsam<br />

mit ca. 100 Autoren, 950 Teilnehmern<br />

und über 100 Firmen in der begleitenden Ausstellung.<br />

Schon seit 51 Jahren liegt der Schwerpunkt<br />

dieses Kongresses darauf, eine Kommunikations-<br />

und Diskussionsplattform zu Themen<br />

der Energiebereitstellung, deren Transport,<br />

Speicherung und Anwendung zu bieten.<br />

ko:mon Kongress 2019<br />

Nadine Burgschweiger<br />

Leitsysteme, in denen alle Informationen zusammenlaufen<br />

und die Störungen rechtzeitig<br />

erkennen, sind auch in der Energiewirtschaft<br />

immer wichtiger. Da sie eine wachsende Zahl<br />

von Funktionen übernehmen müssen, ist es<br />

entscheidend, Hard- und Software, Prozessabläufe<br />

sowie die Gestaltung der Leitwarten an<br />

diese Anforderungen anzupassen. Mit dieser<br />

Thematik setzt sich der „ko:mon – Kongress für<br />

Kontrollraumtechnik und Monitoring-Systeme“<br />

auseinander. Zum mittlerweile elften Mal fand<br />

Mitte September dieses größte branchenübergreifende<br />

Kontrollraum-Forum Deutschlands<br />

statt. Experten, Praktiker, Fachplaner, Ausrüster<br />

und Anwender verschiedener Branchen trafen<br />

sich iin Bremen zum Knowhow-Transfer. In Vorträgen,<br />

Experten-Panels und Networking-Runden<br />

tauschten sich die rund 220 Teilnehmer<br />

drei Tage lang über neueste Entwicklungen in<br />

der Branche und den Leitstand der Zukunft aus.<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: 60 Jahre <strong>VGB</strong> – Gedanken<br />

zur Gemeinschaftsarbeit<br />

O. Schwarz<br />

Am 29. November 1920 zunächst als zeitlich begrenzt<br />

gedachte Interessengemeinschaft großer<br />

Unternehmen konzipiert, die durch das Gewicht<br />

und die wirtschaftliche Bedeutung ihrer Mitglieder<br />

ihren Ansichten und Forderungen Nachdruck<br />

verleihen wollte, entwickelte sich die <strong>VGB</strong><br />

zu einer Organisation, die spezifische Beiträge<br />

zum Wohle des einzelnen und der Gesellschaft<br />

leistet. Ihr fortschrittlicher Einfluß auf die erfolgreiche<br />

Entwicklung der Kraftwerkstechnik<br />

der Jahre 1920 bis 1980 ist unbestritten. Gemeinschaftsarbeit<br />

ist Dienst an der Allgemeinheit.<br />

Sie erfordert die Konzentration der Kräfte<br />

auf Schwerpunkte, bedingt Kontinuität und<br />

setzt ein ungebrochenes Selbstverständnis voraus.<br />

Das Ziel ist Konsens und nicht Uniformität.<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: Fernwärmeerzeugung durch<br />

eine Gasturbine<br />

O. Lindholm und J. Linnanvuori<br />

Gasturbinen werden in Finnland seit 1977 in<br />

der Fernwärmeerzeugung verwendet. Nach der<br />

Erweiterung des Erdgasnetzes sind viele Aggregate<br />

bestellt worden, und in den Jahren 1986 bis<br />

1988 wurden zwei neue Anwendungen verwirklicht.<br />

In beiden Lösungen wird ein Wärmespeicher<br />

verwendet. Dieser ermöglicht den Betrieb<br />

der Anlage mit voller Leistung zur Tageszeit, wo<br />

der Bedarf an Elektrizität am größten ist. Die<br />

Gasturbine kann nachts abgestellt und Energie<br />

aus dem Wärmespeicher ins Wärmenetz abgegeben<br />

werden. So kann man den Betrieb der<br />

Gasturbine mit Teillast vermeiden und einen<br />

möglichst guten Wirkungsgrad erreichen.<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: Regenerative Energien —<br />

Machbarkeit, Grenzen, Umwelteinflüsse<br />

B. Stoy<br />

Ausgehend von der Sonne als Fusionsreaktor<br />

werden die Einstrahlung in die Atmosphäre und<br />

die Energiebilanz der Erde dargestellt. Der aktuelle<br />

Entwicklungsstand von Solarkollektoren,<br />

Wärmepumpen und Absorbern, Windenergiekonvertern,<br />

Anlagen zur Biomassenutzung und<br />

vor allem von Solarzellen zur Direktumwandlung<br />

von Licht in Elektrizität wird dargestellt.<br />

wird die Entwicklung der Brennstoffpreise haben.<br />

Für die Bundesrepublik Deutschland ist bis<br />

zur Jahrhundertwende ein Anteil von 4 bis 8 %<br />

am Endenergiebedarf durch die Solarenergie zu<br />

erwarten, hauptsächlich in Form der Wasserkraft,<br />

der Umweltwärme und der Biomasse.<br />

7


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Members´ News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´<br />

News<br />

Axpo übernimmt gesamte<br />

Vermarktung des Offshore-<br />

Windparks Global Tech I<br />

(axpo) Axpo baut ihr Geschäft mit der Direktvermarktung<br />

von Strom aus erneuerbaren<br />

Energien in Deutschland weiter aus:<br />

Seit Jahresbeginn <strong>2020</strong> ist die deutsche<br />

Tochtergesellschaft von Axpo für die gesamte<br />

Vermarktung des Offshore-Windparks<br />

Global Tech I (GT I) in der Nordsee<br />

verantwortlich. Die entsprechende Ausschreibung<br />

konnte Axpo Deutschland Ende<br />

2019 für sich entscheiden.<br />

Bis dato hatte die Tochtergesellschaft von<br />

Axpo für den deutschen Markt knapp einen<br />

Viertel des Stroms, der von GT I produziert<br />

wird, vermarktet. Dies entsprach der Höhe<br />

der Anteile von Axpo an dem Windpark mit<br />

einer installierten Leistung von 400 MW,<br />

der zu 24,1 % im Besitz der größten<br />

Schweizer Produzentin von Strom aus erneuerbaren<br />

Energien ist.<br />

GT I liegt 140 Kilometer vor der Nordseeküste<br />

in der Deutschen Bucht und war bei<br />

seiner Inbetriebnahme im Spätsommer<br />

2015 nicht nur eines der Pionierprojekte<br />

im Bereich Wind Offshore in Deutschland,<br />

sondern auch der erste auf Meeresboden<br />

erstellte Windpark mit substantieller<br />

Schweizer Beteiligung.<br />

Johannes Pretel, Co-Head Origination<br />

Axpo Deutschland, kommentiert: „Axpo<br />

Deutschland war als Vermarkterin bei GT I<br />

von Anfang an mit dabei und konnte über<br />

die Jahre wertvolle Erfahrungen im Umgang<br />

mit der Direktvermarktung von<br />

Windstrom auf hoher See sammeln. Der<br />

Windpark hat seine Performance im Laufe<br />

der Zeit stetig verbessert. Als sich uns nun<br />

die Möglichkeit bot, den gesamten Strom<br />

aus GT I zu vermarkten, haben wir natürlich<br />

zugegriffen. Wir freuen uns, dass wir<br />

den Zuschlag erhalten haben.“<br />

Hoher Jahresnutzungsgrad<br />

Die 80 Windturbinen der 5-MW-Klasse<br />

erzeugen im Schnitt ca.1,5 Mio MWh<br />

Strom pro Jahr und können damit rechnerisch<br />

rund 450.000 Haushalte mit Strom<br />

versorgen. Mit einem gegenüber Onshore-Windparks<br />

hohen Jahresnutzungsgrad<br />

von 42,8 % im Jahr 2019 leistet GT I einen<br />

wichtigen Beitrag zur umweltfreundlichen<br />

Energieversorgung und zur Erreichung der<br />

Klimaziele. Die CO 2 -Einsparung beträgt<br />

jährlich 800.000 t im Vergleich zu Kohlekraftwerken.(20691210)<br />

LLwww.axpo.com<br />

ČEZ’s hydro plant raised<br />

production by 29.3 %<br />

(ČIA) ČEZ Group storage and oncethrough<br />

hydro power plants in the Czech<br />

Republic generated almost 1.08 billion<br />

kWh of electricity, up 29.3 % y/y. The highest<br />

volumes of energy were supplied by<br />

three storage plants of the Vltava Cascade<br />

Orlík (271 million kWh), Slapy (237 million<br />

kWh) and Lipno (140 million kWh).<br />

Emission-free electricity from ČEZ‘s hydroelectric<br />

power plants is able to cover the<br />

consumption of approximately 300,000<br />

households. Petr Maralík, director of Vodní<br />

elektrárny ČEZ, said that the turbine generator<br />

sets at the Slapy power plant, Kamyk<br />

and Hnevkovice are currently being upgraded.<br />

(20691215)<br />

LLwww.cez.cz<br />

EEW legt Grundstein für<br />

Niedersachsens erste<br />

Klärschlammverbrennungsanlage<br />

Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage von EEW Energy from Waste am niedersächsischen<br />

Standort Helmstedt Buschhaus (Prävisualisierung).<br />

(eew) Im Beisein von Olaf Lies, Niedersächsischer<br />

Minister für Umwelt, Energie,<br />

Bauen und Klimaschutz, hat EEW Energy<br />

from Waste (EEW) den Grundstein für die<br />

erste Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage<br />

(KVA) Niedersachsens gelegt. Die Anlage<br />

wird mit der Inbetriebnahme im Jahr<br />

2021 in der Lage sein, etwa 20 % des niedersächsischen<br />

Klärschlamms thermisch<br />

zu behandeln.<br />

Für Bernard M. Kemper, Vorsitzender der<br />

Geschäftsführung von EEW, hat die Anlage<br />

am EEW-Stammsitz in Helmstedt aus drei<br />

Gründen Symbolcharakter: „Die KVA<br />

Buschhaus ist erster sichtbarer Ausdruck<br />

unseres noch jungen Geschäftsfeldes Klärschlammverwertung,<br />

trägt dem Willen des<br />

Gesetzgebers Rechnung, künftig keine belasteten<br />

Klärschlämme mehr in der Landwirtschaft<br />

einzusetzen, und schafft die<br />

Voraussetzungen für das Recycling des begrenzten<br />

und lebenswichtigen Rohstoffs<br />

Phosphor.“ Darüber hinaus sei sie ein erster<br />

Schritt auf dem Weg in den Strukturwandel<br />

und die Nachnutzung des Helmstedter<br />

Braunkohlereviers.<br />

Dazu Umweltminister Olaf Lief: „Gerade<br />

die vom Bund zur Verfügung gestellten<br />

Mittel zur Weiterentwicklung des Standortes<br />

eröffnen die Chance, weitere Projekte<br />

voranzutreiben. Für mich ist der Standort<br />

aufgrund seiner sehr guten Infrastrukturanbindung<br />

sowie dem leistungsfähigen<br />

Netzanschluss für Strom und Gas prädestiniert<br />

für Zukunftspläne – um mit „Power to<br />

Gas“ nur ein Beispiel zu nennen.“<br />

Am Standort Buschhaus wird die KVA<br />

künftig grüne Energie für Strom, Prozessdampf<br />

oder Fernwärme gewinnen. Wichtiger<br />

sei aber die Rohstoffseite, so Kemper.<br />

Bei der thermischen Behandlung des Klärschlamms<br />

in der neuen KVA werden jährlich<br />

etwa 15.000 Tonnen Asche entstehen.<br />

Phosphor als synthetisch nicht herstellbarer<br />

lebensnotwendiger Rohstoff – der<br />

menschliche Körper enthält beispielsweise<br />

bis zu 1.000 Gramm Phosphorverbindungen<br />

– ist als Phosphat in der Klärschlammasche<br />

mit einem Gehalt von etwa 20 % enthalten.<br />

„Eines unserer Ziele ist es, eine<br />

Asche bereitzustellen, aus der mehr als<br />

90 % Phosphat zurückgewonnen werden<br />

können“, sagt Kemper. Erfülle Deutschland<br />

ab dem Jahr 2029 die gesetzlich festgelegte<br />

Rückgewinnungsquote von mindestens 80<br />

Prozent – dies haben Untersuchungen des<br />

Umweltbundesamtes gezeigt – sei mit etwa<br />

30.000 bis 40.000 t Phosphor pro Jahr in<br />

Form von Phosphatrezyklaten zu rechnen.<br />

Deutschland würde damit seine Importabhängigkeit<br />

bei diesem kritischen Rohstoff<br />

in einem erheblichen Umfang mindern.<br />

„Wir sehen uns in der Pflicht, dass aus den<br />

in unseren Klärschlamm-Monoverbrennungsanlagen<br />

anfallenden Aschen Phosphor<br />

als pflanzenverfügbarer Dünger gewonnen<br />

und in den Kreislauf rückgespeist<br />

werden kann“, bekräftigt CEO Kemper.<br />

EEW beteilige sich dafür an der Entwicklung<br />

geeigneter Verfahren.<br />

Die Erweiterung des Standortes Buschhaus<br />

um eine Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage<br />

könne vor diesem Hinter-<br />

8


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

grund Ausgangspunkt für Folgeansiedlungen<br />

sein. Um solchen zukunftsweisenden<br />

Investitionen am Standort Raum geben zu<br />

können, benötige EEW allerdings geeignete<br />

Flächen, betont Kemper.<br />

Die KVA am EEW-Standort Buschhaus ist<br />

die erste von aktuell vier geplanten Anlagen<br />

der EEW-Gruppe. Neben Helmstedt<br />

verfolgt das Unternehmen vergleichbare<br />

Projekte in Stapelfeld nahe Hamburg, im<br />

mecklenburgischen Stavenhagen und dem<br />

niederländischen Delfzijl.<br />

Über den Projektfortschritt der KVA<br />

Buschhaus informiert EEW ab sofort auf<br />

der Website www.energie-zukunft-helmstedt.de.<br />

(20691216)<br />

LLwww.eew-energyfromwaste.com<br />

Masdar and EDF Group conclude<br />

shareholder agreement to<br />

establish energy services company<br />

• The joint venture will explore and<br />

collaborate on opportunities in solar<br />

power generation and energy-efficiency<br />

projects<br />

(edf) Masdar, one of the world’s leading<br />

renewable energy companies and a subsidiary<br />

of Mubadala Investment Company,<br />

and EDF Group, low-carbon electricity<br />

leader, have signed an agreement to establish<br />

a joint venture (JV) company dedicated<br />

to energy efficiency and distributed solar<br />

power generation projects.<br />

The agreement was signed in the presence<br />

of Khaled Abdulla Al Qubaisi, Chief<br />

Executive Officer, Aerospace, Renewables<br />

& ICT, Mubadala Investment Company,<br />

and Laurent Clement, Managing Director<br />

and CEO of EDF-Middle East, by Mohamed<br />

Jameel Al Ramahi, Chief Executive Officer<br />

of Masdar, and Valerie Levkov, EDF Senior<br />

Vice-President, Africa, Middle East and<br />

Mediterranean, at Abu Dhabi Sustainability<br />

Week.<br />

“Today’s announcement builds on our ongoing<br />

successful partnership with the EDF<br />

Group in among others the UAE and the<br />

Kingdom of Saudi Arabia,” said Al Ramahi.<br />

“By leveraging our combined local and international<br />

experience, we aim to diversify<br />

our portfolio of renewable energy projects<br />

while tackling the significant challenge of<br />

reducing building- and industry-related<br />

carbon emissions. The new joint venture<br />

will also support Abu Dhabi in achieving its<br />

2030 energy efficiency strategy, which<br />

aims to reduce overall electricity consumption<br />

by 22 per cent and water consumption<br />

by 32 per cent.”<br />

Both entities have already developed a<br />

robust pipeline of opportunities. The EDF<br />

pipeline of opportunities has been supported<br />

by their specialised subsidiaries, namely<br />

Dalkia, EDF ENR, EDF Renewables and<br />

Citelum. Some of these projects involve a<br />

novel contracting solution, called Energy<br />

Performance Contracts, under which the<br />

project is paid for over time via the savings<br />

achieved from the energy efficiency improvements.<br />

“Our overarching objective is to promote<br />

a sustainable development model to fully<br />

address our clients’ increasing energy<br />

needs while making a positive contribution<br />

to the fight against global warming,” said<br />

Valerie Levkov, EDF Senior Vice-President,<br />

Africa, Middle East and Mediterranean.<br />

“The energy solutions Masdar and EDF will<br />

be providing are driven by a simple yet<br />

strong ambition: bring our business clients<br />

measureable benefits such as reductions in<br />

operational costs, increased asset value<br />

and comfort improvements for their facilities’<br />

end-users.”<br />

Masdar and EDF are partners in developing<br />

the 800 MW third phase of the Mohammed<br />

bin Rashid Al Maktoum (MBR) Solar<br />

Park in Dubai, and Saudi Arabia’s largest<br />

wind farm, the 400 MW Dumat Al Jandal<br />

project. The two companies also successfully<br />

bid last year to develop the Noor<br />

Midelt Phase I hybrid solar power plant in<br />

Morocco. (20691219)<br />

LLwww.edf.com<br />

EDP is a partner in the first<br />

European robot center in offshore<br />

wind farms<br />

• The European Atlantis center will be in<br />

Viana do Castelo and involves an<br />

investment of 8.5 million euros. It is<br />

coordinated by INESC TEC, and has<br />

EDP (NEW – Center For New Energy<br />

Technologies) as its main partner.<br />

(edp) The first European real-time maritime<br />

robot testing center will be set up on<br />

the coast of Viana do Castelo. Atlantis Test<br />

Center will enable the validation of robotic<br />

solutions in the most extreme weather conditions<br />

of the Atlantic Ocean, especially for<br />

the inspection and maintenance of offshore<br />

wind infrastructure.<br />

The European project Atlantis – The Atlantic<br />

Testing Platform for Maritime Robotics:<br />

New Frontiers for Inspection and Maintenance<br />

of Offshore Energy Infrastructures,<br />

led by INESC TEC and with the<br />

participation of EDP and support from various<br />

technological and academic partners,<br />

reinforces the development of monitoring<br />

and maintenance technologies for wind infrastructures<br />

at sea. The project will create<br />

a pioneering platform in Europe which<br />

aims to demonstrate robotic technologies<br />

and solutions that are essential for the inspection<br />

and maintenance of offshore wind<br />

farms around the world.<br />

Atlantis will focus on the inspection,<br />

maintenance and repair of offshore wind<br />

infrastructures, where a number of autonomous<br />

robots (underwater, surface and<br />

air) will be developed and tested in various<br />

industrial scenarios, such as the inspection<br />

of mooring lines, the monitoring underwater<br />

structures and turbine cleaning. The<br />

use of robots in this sector aims to mitigate<br />

risk and reduce the cost of operating and<br />

maintaining offshore wind farms, particularly<br />

in deep water.<br />

The center will use WindFloat Atlantic<br />

Park to validate and demonstrate robotic<br />

applications developed by research centers<br />

or technological companies, that contribute<br />

to the sustainability of this sector.<br />

EDP, through the EDP NEW Center for<br />

New Energy Technologies and in close collaboration<br />

with Principle Power (Wind-<br />

Float Technology), leads the offshore<br />

demonstration component and invests in<br />

the project to increase the competitiveness<br />

of floating offshore wind technology.<br />

“WindFloat, namely WindFloat Atlantic, is<br />

a giant step in creating new markets for renewable<br />

energies and in particular for the<br />

wind sector. The Atlantis project is strategic<br />

for the company because of its focus on<br />

one of the central vectors that will decisively<br />

contribute to increasing the competitiveness<br />

of floating offshore wind power:<br />

innovative operation and maintenance,<br />

creating viable new options for removing<br />

carbon dioxide from the energy system<br />

and society,“ says João Maciel, R&amp;D<br />

Director at EDP.<br />

Getriebeservice<br />

Instandsetzung aller<br />

Fabrikate und Größen<br />

www.brauer-getriebe.de<br />

Tel.: +49 (0) 2871 / 70 33<br />

9


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

“Atlantis Test Center will enable us to<br />

quantify the added value of new robotic<br />

technology and accelerate our integration<br />

into the maritime wind power industry.<br />

The project is based on a true symbiosis between<br />

the energy and maritime robotics<br />

industries. This innovation center will be<br />

installed in Viana do Castelo and will be of<br />

strategic importance for the scientific robotics<br />

road-map across Europe,” says Andry<br />

Maykol Pinto, project coordinator and<br />

researcher at INESC TEC. „The Atlantis<br />

Test Center will be an excellent opportunity<br />

for small and medium-sized enterprises<br />

(SMEs) to develop technologies that enhance<br />

the sustainability of the maritime<br />

wind sector, as they will be able to experimentally<br />

evaluate their products and tailor<br />

their offerings to the needs and expectations<br />

of an emerging market,“ adds Andry<br />

Maykol Pinto.<br />

The project, which is expected to last<br />

three years, has a total investment of € 8.5<br />

million financed by the H<strong>2020</strong> – Framework<br />

Program for Research and Innovation,<br />

under agreement number 871571. In<br />

addition to INESC TEC and EDP NEW<br />

Center for New Energy Technologies (Portugal),<br />

the consortium includes eight partners<br />

from 5 countries: Teknologian Tutkimuskeskus<br />

VTT and ABB OY (Finland),<br />

Principle Power France and ECA Robotics<br />

(France), Space Application Services NV<br />

(Belgium), IQUA Robotics and Universitat<br />

de Girona (Spain) and RINA Consulting<br />

SPA (Italy). (20691220)<br />

LLwww.edp.com<br />

EDP: WindFloat Atlantic starts<br />

supplying clean energy in Portugal<br />

(edp) The first platform of the WindFloat<br />

Atlantic wind farm, after being successfully<br />

connected on 31st December, is able to<br />

supply to the grid in Portugal the energy<br />

generated by its 8,4 MW wind turbine, the<br />

world’s largest installed on a floating platform.<br />

The first of the three platforms comprising<br />

the Windplus consortium’s wind farm,<br />

was successfully connected on 31st December,<br />

after the energisation of the 20-km cable<br />

connecting the offshore wind farm and<br />

the substation of Viana do Castelo. The<br />

other two units will be connected successively,<br />

until they reach 25 MW of the WFA<br />

project.<br />

The WindFloat Atlantic units – measuring<br />

30 metres in height and with a 50-metre<br />

distance between columns – accommodate<br />

the world’s largest wind turbines installed<br />

on a floating structure of 8,4 MW, helping<br />

to increase power generation and drive significant<br />

reductions in lifecycle costs.<br />

WindFloat Atlantic starts supplying clean energy in Portugal<br />

The commissioning of this wind farm facilitates<br />

access to untapped marine areas<br />

and represents a significant technological<br />

leap towards shaping a carbon-free economy<br />

in Portugal. The WindFloat Atlantic<br />

platforms are anchored with chains to the<br />

seabed at a depth of 100 metres. They are<br />

designed to be transported by standard<br />

towing craft, as opposed to bottom-fixed<br />

projects which require expensive vessels to<br />

be mobilized for transport, and their onshore<br />

assembly helps scale back logistics,<br />

financial and environmental costs associated<br />

with marine construction. All of these<br />

technological advantages make it viable for<br />

the project to be replicated anywhere in the<br />

world, at a much larger scale.<br />

The project took another step forward,<br />

once the second of the three platforms that<br />

make up the WindFloat Atlantic had arrived<br />

at its final destination in the past<br />

days. Once fully operational the three<br />

Wind Turbine generators making up the<br />

wind farm, with their 25 MW of installed<br />

capacity, will be able to generate enough<br />

energy to supply the equivalent of 60,000<br />

users each year.<br />

About WindFloat Atlantic<br />

The project is led by the Windplus consortium,<br />

comprising EDP Renewables<br />

(54.4 %), Engie (25 %), Repsol (19.4 %)<br />

and Principle Power Inc. (1.2 %).Wind-<br />

Float Atlantic project builds on the success<br />

of the WindFloat1 prototype, which was in<br />

operations between 2011 and 2016. The<br />

2MW prototype successfully generated energy<br />

uninterruptedly over five years, surviving<br />

extreme weather conditions, including<br />

waves up to 17 metres tall and 60-knot<br />

winds, completely unscathed.<br />

The platforms have been built in cooperation<br />

between the two countries on the Iberian<br />

peninsula: two of them were manufactured<br />

at the Setúbal shipyards (Portugal),<br />

and the third at Avilés and Ferrol shipyards<br />

(Spain). The project uses WindFloat® disruptive<br />

technology, which enables wind<br />

platforms to be installed in deep waters,<br />

inaccessible to date, where abundant wind<br />

resources can be harnessed.<br />

This initiative has had the support from<br />

public and private institutions, encouraging<br />

companies that are leaders in their respective<br />

markets to take part in the project;<br />

while the Government of Portugal,<br />

European Commission and the European<br />

Investment Bank have provided financial<br />

support.<br />

The partners that have made this project<br />

possible include, in addition to Principle<br />

Power, the joint venture between Navantia/Windar,<br />

the A. Silva Matos Group,<br />

Bourbon, the wind turbine supplier MHI<br />

Vestas and dynamic cable supplier JDR Cables.<br />

(20691221)<br />

LLwww.edp.com<br />

EnBW bringt größtes Windkraftwerk<br />

Deutschlands ans Netz<br />

• Albatros produziert Strom<br />

(enbw) Das aktuell größte Windkraftwerk<br />

Deutschlands ist vollständig am Netz. Der<br />

Windpark „Hohe See“ ist bereits seit Oktober<br />

2019 komplett in Betrieb, jetzt produziert<br />

auch sein kleiner Nachbar „Albatros“<br />

Strom. Zusammen verfügen die insgesamt<br />

87 Windkraftanlagen über eine Gesamtleistung<br />

von 609 Megawatt und können so<br />

viel Energie produzieren wie ein modernes<br />

Gaskraftwerk. Rechnerisch können alle<br />

Privathaushalte von München mit grüner<br />

Energie versorgt werden. Beide Windparks<br />

hat die EnBW bereits wie geplant im September<br />

2019 komplett errichtet.<br />

Das kanadische Energieinfrastruktur-Unternehmen<br />

Enbridge Inc. hält 49,9 Prozent<br />

an beiden Windparks, die EnBW jeweils die<br />

restlichen 50,1 Prozent. (20691233)<br />

LLwww.enbw.com<br />

10


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

ENGIE reached an agreement<br />

with EDPR to create a 50/50<br />

joint-venture for offshore wind<br />

(engie) ENGIE announces the signing of an<br />

agreement with EDPR to create a co-controlled<br />

50/50 joint-venture (JV) in fixed<br />

and floating offshore wind.<br />

The agreement signed today follows the<br />

announcement, on May 21st 2019, of a<br />

strategic Memorandum of Understanding<br />

(MoU) to form a new entity as exclusive<br />

vehicle of investment of ENGIE and EDPR<br />

for offshore wind opportunities worldwide,<br />

bringing together the industrial expertise<br />

and development capacity of both<br />

companies.<br />

As agreed, ENGIE and EDPR, are combining<br />

their offshore wind assets and project<br />

pipeline in this new entity, starting with a<br />

total of 1.5 GW(Corresponding to 100 % of<br />

projects capacity: Moray East (950 MW),<br />

Wind Float Atlantic (25 MW), SeaMade<br />

(487 MW)) under construction and 3.7 GW<br />

(Corresponding to 100 % of projects capacity:<br />

Moray West (800 to 950 MW), Tréport<br />

& Noirmoutier (992 MW), Leucate<br />

(30 MW), Mayflower (1,336 MW of each<br />

804 MW with tariff awarded), B&C Wind<br />

(400 MW)) under development, and<br />

working together to become a global top<br />

leader in the sector.<br />

The agreement announced today is subject<br />

to certain conditions precedent such as<br />

European Commission regulatory approval<br />

process. The JV is expected to be operational<br />

during the first quarter <strong>2020</strong>.<br />

(20691240)<br />

LLwww.engie.com<br />

www.edpr.com<br />

Electric Ireland launches<br />

brighter energy programme<br />

• Electric Ireland commits to help over 1<br />

million homes and businesses make the<br />

changes needed for a brighter energy<br />

future<br />

(esb) Electric Ireland, Ireland’s leading energy<br />

provider, officially announced its<br />

Brighter Energy Programme to drive awareness<br />

and empower customers to maximise<br />

energy efficiency. The programme will be<br />

supported by the release of new products<br />

and services, including a 100 % Green Electricity<br />

Price Plan. The announcement came<br />

at the launch of ‘We’re Brighter Together’,<br />

Electric Ireland’s new brand campaign<br />

which features Astronaut Colonel Chris<br />

Hadfield. The campaign is designed to empower<br />

customers to make small changes<br />

which reduce their energy usage, and, in<br />

turn, deliver a brighter energy future.<br />

Electric Ireland commissioned extensive<br />

research, designed to address customer<br />

wishes and needs, and identified an opportunity<br />

to play a leading advisory role in<br />

ACTIVATED<br />

LIGNITE<br />

AT ITS BEST<br />

When it comes to efficient waste gas and water<br />

treatment, HOK® Activated Lignite is the ideal<br />

fresh sorbent.<br />

Thanks to our own raw materials base, we are one<br />

of the world’s largest producers of activated lignite.<br />

This guarantees security of supply. The constant<br />

high quality of HOK® ensures a reliable separation<br />

of harmful substances.<br />

HOK® Activated Lignite.<br />

Good for the environment, good for business.<br />

www.hok.de


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong>-FACHTAGUNG | <strong>VGB</strong> CONFERENCE<br />

DAMPFTURBINEN UND DAMPFTURBINENBETRIEB <strong>2020</strong><br />

mit Fachausstellung<br />

STEAM TURBINES AND<br />

OPERATION OF STEAM TURBINES <strong>2020</strong><br />

with technical exhibition<br />

(16.) 17. UND 18. JUNI <strong>2020</strong> / (16) 17 AND 18 JUNE <strong>2020</strong> | KÖLN/COLOGNE | GERMANY<br />

VENUE<br />

Maritim Hotel Köln/Cologne, Germany<br />

Die im Zweijahresrhythmus stattfindende Veranstaltung richtet<br />

sich an Hersteller, Planer, Betreiber, Versicherer und alle an der<br />

Technik und deren Umfeld interessierte Fachleute, Forscher und<br />

Verantwortungsträger.<br />

Die Unterstützung des Erfahrungsaustauschs ist ein wichtiger Aspekt<br />

dieser Fachtagung, um den Dampfturbinenbetrieb auch in<br />

Zukunft mit einer hohen Verfügbarkeit und guten Wirkungsgraden<br />

zu gewährleisten.<br />

Sich ändernde politische Weichenstellungen und nicht zuletzt<br />

damit verbundene Umgestaltungen des Marktes bedingen entsprechende<br />

Anpassungen auf der Hersteller- und Betreiberseite<br />

sowie im gesamten Servicebereich.<br />

Personen wechseln, junge Kollegen kommen hinzu. Hier kann<br />

der Erfahrungsaustausch seinen Beitrag leisten, um die vor uns<br />

stehenden Aufgaben zu meistern.<br />

Wie auch in den früheren Jahren präsentieren sich unsere Aussteller<br />

in einer begleitenden Fachausstellung. Sowohl bei Standgesprächen<br />

als auch im Rahmenprogramm haben alle Teilnehmer<br />

die Möglichkeit, mit den anwesenden Kolleginnen und Kollegen<br />

regen Gedankenaustausch und geschäftliche Kontakte zu pflegen<br />

und zu vertiefen.<br />

This biennial event is addressed to all manufacturers, planners,<br />

operators, insurers, researchers, authorities and experts, interested<br />

in technology and its environment.<br />

The aim of the conference is to ensure the steam turbine operation<br />

on a high availability and effectiveness also in the future.<br />

A changing political context and, not least, the associated<br />

changes in the market require corresponding adjustments on the<br />

manufacturer and operator side as well as in the entire service<br />

area.<br />

People change, young colleagues join in. Against this background,<br />

the exchange of experience can make its contribution to<br />

mastering the tasks facing us.<br />

As in previous years, our exhibitors present themselves at an accompanying<br />

technical exhibition. In both the discussions and the<br />

supporting program, all participants will have the opportunity for<br />

intense exchange of ideas and to maintain and improve their<br />

business contacts with the colleagues present.<br />

L www.maritim.de<br />

TAGUNGSPROGRAMM<br />

CONFERENCE PROGRAMME<br />

(Änderungen vorbehalten/Subject to changes)<br />

DIENSTAG, 16. JUNI <strong>2020</strong><br />

TUESDAY, 16 JUNE <strong>2020</strong><br />

18:00 Get-Together in der Ausstellung<br />

Get-Together in the Exhibition<br />

MITTWOCH, 17. JUNI <strong>2020</strong><br />

WEDNESDAY, 17 JUNE <strong>2020</strong><br />

Tagungsleitung | Conference chairs<br />

Dipl.-Ing. Hartmut Strangfeld,<br />

RWE Power AG, Grevenbroich,<br />

Heiko Höhne, Uniper Kraftwerke GmbH, Düsseldorf,<br />

Dipl.-Ing. Thomas-Michael Scholbrock,<br />

BASF SE, Ludwigshafen, and<br />

Dipl.-Ing. Peter Richter, <strong>VGB</strong> PowerTech e.V., Essen<br />

Moderation<br />

Dr. Bernhard Leidinger, plenum AG Management Consulting,<br />

Frankfurt am Main<br />

08:00 <strong>VGB</strong> und Aussteller laden zu einem Stehempfang ein<br />

<strong>VGB</strong> and exhibitors invite you to a standing reception<br />

09:15 Eröffnung der Fachtagung<br />

Opening of the conference by<br />

Dipl.-Ing. Hartmut Strangfeld,<br />

RWE Power AG, Grevenbroich<br />

09:30<br />

V01<br />

Erfahrungen beim Einsatz von flexiblen<br />

Dampfturbinen bei der Nutzung von Dampf<br />

aus der Klärschlammverbrennung<br />

Experience with flexible steam turbines using steam<br />

from sewage sludge incineration<br />

Dipl.-Ing. Udo Attermeyer and Dipl.-Ing. Cornelia<br />

Liebmann, Howden Turbo GmbH, Frankenthal<br />

Stay in contact with us!<br />

‣ Newsletter subscription | www.vgb.org/en/newsletter.html<br />

12


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

10:00<br />

V02<br />

10:30<br />

V03<br />

Analysis of the potential risk and exploration<br />

of coping strategies for steam turbine with<br />

flexible operation<br />

Analyse des potenziellen Risikos und Erforschung<br />

von Bewältigungsstrategien für Dampfturbine mit flexiblem<br />

Betrieb<br />

Shan Peng, Yang Yang, Zhang Jiamin and Zhang Ya,<br />

Shanghai Electric Power Generation Co.Ltd., Shanghai/China<br />

Temporäre Druckanstiege in der Anzapfung<br />

einer Industriedampfturbine<br />

Temporary pressure rises in the extraction<br />

of an industrial steam turbine<br />

Dr. Ingolf Scholz, Siemens Gas and Power<br />

GmbH & Co. KG, Goerlitz<br />

11:00 Diskussion der Vorträge 1, 2 und 3<br />

Discussion of lectures 1, 2 and 3<br />

11:30 Mittagspause und Besuch der Ausstellung<br />

im Kongress Foyer und im Saal Heumarkt<br />

Lunch break and visit of the exhibit in the<br />

Congress Foyer and in the Heumarkt Hall<br />

Erfahrungsaustausch mit der <strong>VGB</strong>-Fachgruppe „Dampfturbine“<br />

– persönliche Kontaktaufnahme<br />

im Saal Heumarkt<br />

Exchange of experience with the <strong>VGB</strong> Technical<br />

Group “Steam Turbines” – personal contact in the Heumarkt<br />

Hall<br />

12:30<br />

V04<br />

13:00<br />

V05<br />

Erhöhte Dampfturbinenlastflexibilität durch<br />

Modifikation von Abfangstellventilen<br />

Increased load flexibility of the steam turbine by modification<br />

of interception control valves<br />

Reinhard Hitzek and Roger Wietusch, n-protec ag,<br />

Windisch/Switzerland<br />

Das Gleitlager – Plädoyer für ein<br />

unterschätztes Maschinenelement<br />

The bearing – plea for an underestimated<br />

machine element<br />

Dennis Brockhaus,<br />

Gleitlagertechnik Essen GmbH, Essen<br />

13:30 Diskussion der Vorträge 4 und 5<br />

Discussion of lectures 4 and 5<br />

13:45 Besuch der Ausstellung im Kongress Foyer und im Saal<br />

Heumarkt inklusive Kaffeepause<br />

Visit of the exhibit in the Congress Foyer and in the<br />

Heumarkt Hall including coffee break<br />

14:15<br />

V06<br />

Sealed Services – Infrastruktur zur Realisierung<br />

industrieller Dienstleistungen<br />

Seald Services – Infrastructure for the realisation of industrial<br />

services<br />

Stefan Wagner, wagner GmbH, Eschweiler, and<br />

Dr.-Ing. Julian Graefenstein, Weldotherm WTD, Essen<br />

14:45<br />

V07<br />

15:15<br />

V08<br />

SCHWER eng! 13 to Generator-Stator eingebracht<br />

HEAVY closely! 13 to generator-stator placed<br />

Helmut Alborn, August Alborn GmbH & Co. KG, Dortmund<br />

Innovative Reparaturmethoden<br />

an Dampfturbinenteilen<br />

Innovative repair methods on steam turbine parts<br />

Volkmar Patig, PATIG GmbH, Philippsburg<br />

15:45 Diskussion der Vorträge 6, 7 und 8<br />

Discussion of lectures 6, 7 and 8<br />

16:15 Ende des ersten Veranstaltungstages<br />

End of the first conference day<br />

18:30 Einlass auf der „MS Loreley“<br />

Access to the “MS Loreley”<br />

19:00 Leinen Los! | Cast off!<br />

09:00<br />

V09<br />

09:30<br />

V10<br />

DONNERSTAG, 18. JUNI <strong>2020</strong><br />

THURSDAY, 18 JUNE <strong>2020</strong><br />

Tagungsleitung | Conference chairs<br />

Dipl.-Ing. Hartmut Strangfeld,<br />

RWE Power AG, Grevenbroich,<br />

Heiko Höhne, Uniper Kraftwerke GmbH, Düsseldorf,<br />

Dipl.-Ing. Thomas-Michael Scholbrock,<br />

BASF SE, Ludwigshafen, and<br />

Dipl.-Ing. Peter Richter, <strong>VGB</strong> PowerTech e.V., Essen<br />

Moderation<br />

Dr. Bernhard Leidinger, plenum AG Management Consulting,<br />

Frankfurt am Main<br />

Betriebsvorteile und Anlagenvalidierung einer<br />

elektrischen Begleitheizung für große Dampfturbinen<br />

Operational benefits and plant validation of electrical<br />

trace heating for large steam turbines<br />

M.Sc. David Veltmann, Dr.-Ing. Yevgen Kostenko and<br />

Dipl.-Ing. Martin Bennauer, Siemens Gas<br />

and Power GmbH & Co. KG, Mülheim an der Ruhr<br />

DT: Heizsysteme und Isolierung – Stillstand- und<br />

Wartungskonzepte<br />

ST: Heating Systems and Insulation – Hot Standby<br />

and Maintenance Concepts<br />

Andreas Riedinger, Heinrich Tapp GmbH, Mülheim an<br />

der Ruhr, and Karl Funken, Thermoprozess Heating-Systems<br />

GmbH, Mülheim an der Ruhr<br />

10:00 Diskussion der Vorträge 9 und 10<br />

Discussion of lectures 9 and 10<br />

ONLINE REGISTRATION & INFORMATION<br />

L www.vgb.org/dampfturbinen_betrieb_<strong>2020</strong>.html<br />

Kontakt/Contact: Diana Ringhoff | Tel.: +49 201 8128-232 | Fax: +49 201 8128-321| E-Mail: vgb-dampfturb@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V. | Deilbachtal 173 | 45257 Essen | Germany | www.vgb.org<br />

13


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> CONFERENCE<br />

DAMPFTURBINEN UND<br />

DAMPFTURBINENBETRIEB<br />

STEAM TURBINES AND<br />

OPERATION OF STEAM TURBINES<br />

10:15 Besuch der Ausstellung im Kongress Foyer und im Saal<br />

Heumarkt inklusive Kaffeepause<br />

Visit of the exhibit in the Congress Foyer and in the<br />

Heumarkt Hall including coffee break<br />

Erfahrungsaustausch mit der <strong>VGB</strong>-Fachgruppe „Dampfturbine“<br />

– persönliche Kontaktaufnahme<br />

im Saal Heumarkt<br />

Exchange of experience with the <strong>VGB</strong> Technical Group<br />

“Steam Turbines” – personal contact in the<br />

Heumarkt Hall<br />

10:45<br />

V11<br />

11:15<br />

V12<br />

11:45<br />

V13<br />

Empfehlungen für die Ausrüstung der<br />

Schwingungsüberwachung an Dampfturbinen<br />

von 0,8 MW bis 800 MW<br />

Recommendations for the equipment<br />

for vibration monitoring on steam turbines<br />

from 0.8 MW to 800 MW<br />

Dr.-Ing. Matthias Humer,<br />

Uniper Anlagenservice GmbH, Gelsenkirchen<br />

Chancen und Risiken von<br />

Predictive Maintenance Systemen<br />

Opportunities and risks of<br />

predictive maintenance systems<br />

Dipl.-Ing. Stefan Thumm, Dipl.-Ing. Thomas Gellermann<br />

and Dipl.-Ing. Harald Pecher, Allianz Risk Consulting<br />

GmbH – Allianz Zentrum für Technik, München<br />

„Black Box“ Turbine? Moderne<br />

Diagnosemöglichkeiten für Anlagen von 0,8 – 800<br />

MW<br />

“Black Box” steam turbine? Modern diagnostic<br />

options for power plants from 0.8 – 800 MW<br />

Dipl.-Ing. (FH) Clemens Bueren and<br />

Dipl.-Ing. Jens Pfeiffer, Siempelkamp NIS Ingenieurgesellschaft<br />

mbH, Essen<br />

12:15 Diskussion der Vorträge 11, 12 und 13<br />

Discussion of lectures 11, 12 and 13<br />

12:45 Mittagspause und Besuch der Ausstellung<br />

im Kongress Foyer und im Saal Heumarkt<br />

Lunch break and visit of the exhibit in the<br />

Congress Foyer and in the Heumarkt Hall<br />

Erfahrungsaustausch mit der <strong>VGB</strong>-Fachgruppe „Dampfturbine“<br />

– persönliche Kontaktaufnahme<br />

im Saal Heumarkt<br />

Exchange of experience with the <strong>VGB</strong> Technical<br />

Group “Steam Turbines” – personal contact in the Heumarkt<br />

Hall<br />

13:45<br />

V14<br />

Optimierung der Lebensdauer und Effizienz durch<br />

innovative Schichtsilikat-basierte Schmierstoffadditive<br />

Lifetime and efficiency optimisation through innovative<br />

silicon-based lubricant Additives<br />

Dipl.-Ing. Stefan Bill and Dr. Petr Chizhik,<br />

REWITEC GmbH, Lahnau<br />

14:15<br />

V15<br />

14:45<br />

V16<br />

Ölanalysen bei Dampfturbinen – Monitoring<br />

von Schmierstoff und Turbine<br />

Oil analyses in steam turbines – monitoring<br />

of lubricant and turbine<br />

Stefan Mitterer and Marcel Giehl,<br />

OELCHECK GmbH, Brannenburg<br />

Störungsdiagnose und -bewertung durch<br />

Unterstützung der Laboranalytik<br />

Fault diagnosis and evaluation by supporting laboratory<br />

analysis<br />

Heiko Fingerholz,<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH, Gelsenkirchen<br />

15:15 Diskussion der Vorträge 14, 15 und 16<br />

Discussion of lectures 14, 15 and 16<br />

15:45 Ende der Fachtagung<br />

End of the conference<br />

PRACTICAL INFORMATION<br />

TAGUNGSORT/VENUE<br />

Maritim Hotel Köln<br />

Heumarkt 20 | 50667 Köln<br />

Tel: +49 221 2027-849<br />

E-Mail: reservierung.kol@maritim.de<br />

L www.maritim.de<br />

KONFERENZSPRACHEN/CONFERENCE LANGUAGES<br />

German and English – simultaneous translation to be provided.<br />

ONLINEANMELDUNG/ONLINE REGISTRATION<br />

www.vgb.org/dampfturbinen_betrieb_<strong>2020</strong>.html<br />

Die Anmeldung wird bis zum 8. Mai <strong>2020</strong> erbeten (Redaktionsschluss<br />

der namentlichen Nennung im Teilnehmerverzeichnis). Eine spätere Anmeldung,<br />

auch im Tagungsbüro, ist möglich, jedoch ohne Aufnahme in<br />

das Teilnehmerverzeichnis.<br />

TEILNAHMEBEDINGUNGEN/ ATTENDANCE FEES<br />

<strong>VGB</strong>-Mitglieder/<strong>VGB</strong> Members € 850,00<br />

Nichtmitglieder/Non-members € 1.250,00<br />

Hochschule, Behörde, Ruheständler € 350,00<br />

University, public authorities, retired<br />

ABENDVERANSTALTUNG/EVENING EVENT<br />

Alle Teilnehmer sind herzlich zu einem gemeinsamen Abend auf dem<br />

Schiff „MS Loreley“ eingeladen.<br />

All conference participants are invited to join the evening event on the<br />

ship “MS Loreley”.<br />

Foto: © TGM Kanis Turbinen GmbH<br />

ONLINE REGISTRATION & INFORMATION<br />

L www.vgb.org/dampfturbinen_betrieb_<strong>2020</strong>.html<br />

Kontakt/Contact: Diana Ringhoff | Tel.: +49 201 8128-232 | Fax: +49 201 8128-321| E-Mail: vgb-dampfturb@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V. | Deilbachtal 173 | 45257 Essen | Germany | www.vgb.org<br />

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<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

helping business and residential energy<br />

users become more efficient in their energy<br />

consumption. Some of the survey results*<br />

include:<br />

• 73 % of those surveyed say they ‘would<br />

be willing to change their energy usage<br />

behaviours a little to reduce their own<br />

carbon footprint’.<br />

• 81 % said that they ‘believe energy<br />

providers should help people lower<br />

their carbon footprint by offering new<br />

products and services to help customers<br />

use their energy in a more sustainable<br />

way’.<br />

In considering the role that energy companies<br />

might play in helping people transition<br />

to a greener, lower carbon future,<br />

58 % of those surveyed think energy companies<br />

should ‘advise on how to reduce the<br />

carbon footprint and increase energy efficiency<br />

of the home’.<br />

In response to this research, the Electric<br />

Ireland Brighter Energy Programme will offer<br />

customers practical advice, tips and<br />

‚how-to’ videos which will be released<br />

throughout the year and available online at<br />

the new ‘We’re Brighter Together Hub’ on<br />

ElectricIreland.ie/brightertogether. The<br />

Electric Ireland Brighter Energy Research<br />

Tracker will also monitor, track, and publish<br />

bi-annually, on Ireland’s energy literacy.<br />

Through education, Electric Ireland aims to<br />

enable its customers to make the changes<br />

needed to have the biggest collective impact<br />

on society. And with the largest customer<br />

base in Ireland, over 1.1million, Electric Ireland<br />

is in a unique position to help customers<br />

have the biggest collective impact.<br />

As part of the Electric Ireland Brighter Energy<br />

Programme, Electric Ireland is launching<br />

its all-new 100 % Green Electricity<br />

Price Plan – available to new and existing<br />

residential Electric Ireland customers later<br />

this month. This affordable plan underpins<br />

existing products and services, enabling<br />

Electric Ireland customers to make a positive<br />

change while retaining great value.<br />

Small and medium business customers will<br />

also be given the option to move to a Green<br />

Price Plan later this month as well.<br />

Speaking at the launch of ‘We’re Brighter<br />

Together’, Marguerite Sayers, Executive Director,<br />

Electric Ireland said: “We’re acutely<br />

aware of what is happening in the world in<br />

which we live, and we’ve also listened to<br />

our customers. We’re committed to providing<br />

them, not only the best value offerings<br />

on an ongoing basis, but also an opportunity<br />

to contribute to combating climate<br />

change. We understand and acknowledge<br />

that many customers want to make a difference<br />

with their energy decisions.”<br />

She continued: “Our Brighter Energy Programme,<br />

along with our 100 % Green Electricity<br />

Price Plan, is another facet of our<br />

company-wide ambition to help Ireland<br />

transition to a low carbon future. We believe<br />

that change is easy when you know<br />

how. We want to facilitate and accelerate<br />

that change by sharing information and<br />

practical help, empowering our customers<br />

to make more informed decisions on their<br />

energy usage. The ‘We’re Brighter Together’<br />

campaign is an expression of our collective<br />

ambition, and actions, for a brighter<br />

energy future.”<br />

Colonel Chris Hadfield, the iconic astronaut<br />

who was the first Canadian to walk in<br />

space, is central to the new ‘We‘re Brighter<br />

Together’ television commercial, which<br />

was launched on December 25th. Hadfield<br />

features in the campaign having had the<br />

opportunity of seeing Ireland from the International<br />

Space Station, experiencing<br />

first-hand what the power of collective action<br />

can truly achieve.<br />

Speaking at the launch of the campaign,<br />

he said; “I’ve flown three space missions,<br />

commanded the International Space Station,<br />

completed two spacewalks, and<br />

served as a fighter/engineering test pilot.<br />

Throughout my career, there has been one<br />

constant – collaboration always results in<br />

advancement. Electric Ireland’s Energy<br />

Awareness Programme puts power and<br />

knowledge directly into people‘s hands, so<br />

that together with family, friends, colleagues<br />

and communities, they can collaborate<br />

to make a positive impact. Truly we<br />

are brighter together.“<br />

Electric Ireland offers a host of products<br />

that can help home and business owners<br />

lower their energy usage – 100 % Green<br />

Electricity Price Plans, installation of EV<br />

chargers for electric vehicles (the only<br />

large supplier offering this service), smart<br />

heating control systems, solar PV panels<br />

and battery storage solutions – as well as<br />

continuing with its long-standing discount<br />

rate that doesn’t disappear after a year.<br />

Electric Ireland also rewards customers<br />

with special price plans for those with electric<br />

heat pumps, the home heating solution<br />

for most new homes. Finally, for those<br />

homes that may experience fuel poverty,<br />

Electric Ireland’s innovative ‘Energy Saving<br />

Scheme’ will make €1.2m available in <strong>2020</strong><br />

to ensure those customers can also be part<br />

of the energy revolution.<br />

About Electric Ireland<br />

Electric Ireland was launched in 2011 as<br />

the retail arm of ESB Group supplying electricity,<br />

gas and energy services to the business<br />

and residential markets in the Republic<br />

of Ireland and Northern Ireland. Electric<br />

Ireland is recognised as Ireland’s leading<br />

energy provider, with a mission to create a<br />

brighter future for the customers and communities<br />

it serves.<br />

LLwww.electricireland.ie<br />

www.esb.ie<br />

E.ON fordert neuen<br />

gesellschaftlichen Konsens<br />

für die Energiewende<br />

(eon) „Wir brauchen einen neuen gesellschaftlichen<br />

Grundkonsens für die Energiewende.<br />

Der Sprung in die Energiewelt<br />

der Zukunft ist eine Generationenaufgabe.<br />

Wirtschaft, Politik, Regulierung – alle<br />

sind gefordert, gemeinsam ihren Beitrag<br />

dazu zu leisten, dass Deutschland bis<br />

2050 klimaneutral wird. Damit dies gelingt,<br />

brauchen wir Planungssicherheit<br />

und starke Partnerschaften auf allen gesellschaftlichen<br />

Ebenen und über alle unternehmerischen<br />

Grenzen hinweg.“ Mit<br />

diesen klaren Worten forderte Thomas<br />

König, im E.ON-Vorstand für die europäischen<br />

Energienetze zuständig, Anreize<br />

und Weichenstellungen für mehr Innovationen<br />

bei den Energienetzen. König diskutierte<br />

vor mehr als 120 Vertretern aus<br />

Politik und Regierung mit hochrangigen<br />

Experten die Herausforderungen für<br />

Energieunternehmen, Politik und Regulierung,<br />

die sich aus Digitalisierung, Klimaschutz<br />

und sektorenübergreifender<br />

Energiewende ergeben.<br />

König stellte fest, dass eine leistungsfähige<br />

Infrastruktur unverzichtbar für das Gelingen<br />

der Energiewende sei. Digitale Lösungen<br />

seien insbesondere für eine effiziente<br />

Sektorkopplung und eine intelligente Steuerung<br />

der Netze von enormer Bedeutung.<br />

König: „Die Basis dafür ist eine flächendeckend<br />

ausgebaute und leistungsstarke Infrastruktur.<br />

Ohne die geht es einfach nicht –<br />

und wenn wir diese wichtige Infrastruktur<br />

in Deutschland vernachlässigen, laufen alle<br />

digitalen Ansätze ins Leere.“<br />

Bei der Umsetzung der Energiewende<br />

müsse Deutschland deutlich schneller und<br />

ambitionierter werden, vor allem mit Blick<br />

auf Planungs- und Genehmigungsverfahren,<br />

so König. Diese sollten vereinfacht und<br />

beschleunigt werden. Bei den vielfältigen<br />

Widerspruchs- und Klagemöglichkeiten<br />

gegen Investitionen habe Deutschland<br />

„Mitte und Maß” verloren, Gemeinwohl<br />

müsse wieder Vorrang vor Partikularinteressen<br />

haben.<br />

Um das Potenzial Erneuerbarer Energie<br />

besser auszuschöpfen, müssten zudem<br />

Netz- und Erneuerbaren-Ausbau besser<br />

synchronisiert werden und grüner Strom<br />

günstiger gemacht werden. Die sei eine der<br />

Voraussetzungen, die Energiewende auch<br />

auf Wärme und Verkehr auszuweiten. König<br />

forderte, das undurchsichtige Dickicht<br />

aus Steuern, Abgaben und Umlagen zu reformieren<br />

und durch einen marktwirtschaftliche<br />

Ordnungsrahmen zu ersetzen:<br />

Eine Bepreisung von CO 2 und eine grundsätzliche<br />

Technologieoffenheit seien den<br />

kaum noch zu überblickenden Einzelregelungen<br />

überlegen. König regte zudem an,<br />

den aktuell widersprüchlichen Rechtsrahmen<br />

zu korrigieren: „Der energierechtliche


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Rahmen orientiert sich heute immer noch<br />

an der alten Energiewelt, mit sehr unübersichtlichen<br />

Strukturen und vielen, sich teilweise<br />

widersprechenden Gesetzen für dieselben<br />

Regelungsbereiche.“<br />

Das Verteilnetz ist das zentrale Nervensystem<br />

des Energiesektors. Mehr als 90 %<br />

der Anlagen, die Strom aus Wind, Sonne<br />

und Biogas erzeugen, speisen Strom direkt<br />

ins Verteilnetz ein. E.ON hat schon jetzt für<br />

den Anschluss von 800.000 dezentralen<br />

erneuerbaren Anlagen an das Netz gesorgt,<br />

das sind mehr als 50 % der Gesamtkapazität<br />

an Erneuerbaren Energien in Deutschland<br />

von 64 GW. Durch die fortschreitende<br />

Dezentralisierung, Digitalisierung, Urbanisierung<br />

und Elektromobilität entsteht<br />

enormer Handlungsdruck und damit verbundener<br />

Investitionsbedarf. E.ON wird<br />

seinen Anteil daran mit jährlich bis zu<br />

2 Mrd. Euro Investitionen in leistungsfähige,<br />

zunehmend digitale Energienetze leisten.<br />

(20691242)<br />

LLwww.eon.com<br />

EVN und Fronius schaffen größte<br />

Batterie Österreichs<br />

(evn) Durch die Vernetzung vieler einzelner<br />

Einheiten von Haushalts-Batteriespeichern<br />

wollen EVN und Fronius gemeinsam<br />

die größte Batterie Österreichs schaffen.<br />

Das gemeinsame Forschungsprojekt soll<br />

zur Integration von Wind- und Sonnenstrom<br />

ins Stromnetz beitragen.<br />

Gemeinsam zur größten<br />

Batterie Österreichs<br />

Sonnen- und Windkraftwerke sind für<br />

den nachhaltigen Umbau unseres Energiesystems<br />

enorm wichtig: Sie produzieren<br />

Strom ohne jegliche Emissionen. Allerdings<br />

produzieren sie diesen Strom nicht<br />

gleichmäßig. Die Strommengen schwanken<br />

stark je nachdem, ob die Sonne scheint<br />

oder wie stark der Wind weht.<br />

innogy: Baustart auf See für Offshore-Windpark Triton Knoll<br />

Hier liegt eine der größten Herausforderungen<br />

der Energiezukunft: In einem<br />

Stromnetz müssen Erzeugung und Verbrauch<br />

zu jeder Sekunde genau im Einklang<br />

sein. Um die Schwankungen auszugleichen,<br />

muss der überschüssige Strom<br />

also gespeichert werden. Und mit jedem<br />

Ausbau von erneuerbaren Energien müssen<br />

diese Speicherkapazitäten laufend erweitert<br />

werden.<br />

Haushalts-Batteriespeicher können hier<br />

eine Lösung sein. Sie dienen in erster Linie<br />

dazu, überschüssigen Strom aus der eigenen<br />

Photovoltaik-Anlagen zwischenzuspeichern.<br />

Mit ausgefeilter Technologie und<br />

Know-how können diese Batterien aber<br />

noch bedeutend mehr.<br />

„Wir möchten gemeinsam mit unseren<br />

Kunden die größte Batterie Österreichs<br />

schaffen. Durch die Vernetzung vieler einzelner<br />

Einheiten – in unserem Fall Haushalts-Batteriespeicher<br />

– soll ein intelligentes,<br />

großes Ganzes entstehen. Diese gemeinsame<br />

virtuelle Groß-Batterie kann<br />

wesentlich zur Integration von Wind- und<br />

Sonnenstrom ins Stromnetz beitragen“,<br />

skizziert EVN Sprecher Stefan Zach die Vision<br />

hinter dem gemeinsamen Forschungsprojekt<br />

mit Fronius.<br />

Gemeinsam mit dem Batteriehersteller<br />

und Partner Fronius forscht die EVN nun<br />

daran, wie eine solche Integration von Einzelbatterien<br />

ins Stromnetz aussehen kann<br />

und welche technischen Anforderungen<br />

dafür erfüllt werden müssen.<br />

„Die Fronius Vision von 24 Stunden Sonne,<br />

kann am besten mit dezentralen (Batterie-)Lösungen<br />

verwirklicht werden“, ist<br />

Michael Schubert, Leitung Utility Business<br />

Services, Fronius International GmbH,<br />

überzeugt. Fronius unterstützt die EVN bei<br />

der Verwaltung großer Mengen dezentraler<br />

Speichersysteme und ermöglicht, diese<br />

direkt anzusteuern. Neben den bewährten<br />

Wechselrichtern sind Solar.web und Smart<br />

Meter zentrale Projektbausteine. Damit<br />

wird ein anspruchsvolles Daten- und Energieflussmanagement<br />

gesichert.<br />

„Um die Herausforderung zu bewältigen,<br />

die die Energiewende an unsere Netze<br />

stellt, brauchen wir die Mitwirkung unserer<br />

Kunden. Selbstverständlich sollen Sie<br />

davon auch profitieren. Etwa in dem sie für<br />

überschüssigen Strom aus dem Netz weniger<br />

bezahlen. Damit schaffen wir eine<br />

Win-Win-Win-Situation. Der Öko-Strom<br />

wird sinnvoll genutzt, die Netze werden<br />

entlastet und der Kunden bezieht günstige<br />

Energie“, skizziert Zach die Zukunft der<br />

Energieversorgung. (20691249)<br />

LLwww.evn.at<br />

innogy erfolgreich in<br />

polnischer Solar-Auktion<br />

• Photovoltaikanlagen mit 42 MW<br />

Gesamtleistung bezuschlagt<br />

• Solarpark Stawiec in Betrieb<br />

(innogy) Die innogy SE diversifiziert ihr<br />

Portfolio in Polen: zusätzlich zur starken<br />

Präsenz bei der Onshore-Windkraft ist das<br />

Unternehmen erfolgreich in den polnischen<br />

Solarmarkt eingetreten. Nach Stawiec,<br />

innogys erstem polnischen Photovoltaikprojekt,<br />

ist das Energieunternehmen<br />

jetzt, nach dem Gewinn einer Ausschreibung<br />

der polnischen Energieregulierungsbehörde<br />

zur Förderung Erneuerbarer-Energien-Projekte<br />

(Contract for Difference) mit<br />

bis zu einem MW, auch der Realisierung<br />

von 42 weiteren Freiflächen-Solaranlagen<br />

einen großen Schritt nähergekommen.<br />

Dazu Thorsten Blanke, Leiter Solar bei innogy<br />

SE: „Vor einigen Jahren haben wir uns<br />

entschieden, in Polen unsere eigenen Solarprojekte<br />

zu entwickeln und so unser polnisches<br />

Portfolio im Bereich der erneuerbaren<br />

Energien zu diversifizieren. Jetzt sehen<br />

wir den Erfolg unseres Engagements. Die<br />

gewonnenen Projekte sind für sich gesehen<br />

eher klein, aber sie sind in Gruppen (Clustern)<br />

angeordnet, um so den Bau und Betrieb<br />

effizienter zu gestalten. Diese Projekte<br />

sind der erste Schritt zum Aufbau eines Solarportfolios<br />

in Polen. Wir freuen uns sehr,<br />

dass wir uns zudem eine umfangreiche Entwicklungspipeline<br />

im Solarbereich sichern<br />

konnten. Die bezuschlagten Projekte sind<br />

baureif, bei der Mehrheit der übrigen Projekte<br />

in der Pipeline ist die Entwicklung so<br />

weit fortgeschritten, dass sie nächstes oder<br />

übernächstes Jahr an der Auktion teilnehmen<br />

können.“<br />

Die 42 bezuschlagten Projekte wurden von<br />

der innogy Renewables Polska entwickelt.<br />

Diese baufertigen Projekte mit einer installierten<br />

Leistung von zusammen 42 MW liegen<br />

in den Woiwodschaften Westpommern,<br />

Pommern und Großpolen. Die Bauarbeiten<br />

sollen in diesem Jahr beginnen. Einige der<br />

Anlagen werden auf dem extrem leichten<br />

Unterkonstruktionssystem, genannt PEG,<br />

installiert, was die Stromerzeugungskosten<br />

senkt und für eine wesentlich effizientere<br />

Raumausnutzung sorgt. Diese neuartige Unterkonstruktion<br />

wurde von der innogy-Tochter<br />

BELECTRIC entwickelt.<br />

Starke Präsenz im Onshore-Windbereich<br />

Polen ist ein wichtiger Kernmarkt für innogy.<br />

Das Unternehmen betreibt dort acht<br />

16


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

Onshore-Windparks mit einer installierten<br />

Gesamtleistung von über 240 MW. Anfang<br />

2019 hat innogy das Solarkraftwerk Stawiec<br />

(0,6 MW) in der Nähe von innogys<br />

Onshore-Windpark Nowy Staw in Betrieb<br />

genommen. Außerdem baut innogy derzeit<br />

den Onshore-Windpark Zukowice in Niederschlesien,<br />

mit einer installierten Leistung<br />

von 33 MW. Der Windpark soll in diesem<br />

Jahr in Betrieb genommen werden.<br />

(20691251)<br />

LLwww.innogy.com<br />

innogy: Baustart auf See für<br />

Offshore-Windpark Triton Knoll<br />

• Fundamente werden als erste<br />

Komponenten auf See errichtet<br />

• Inbetriebnahme soll 2021 beginnen<br />

(innogy) Der Offshore-Windpark Triton<br />

Knoll (857 MW), der 32 km vor der Küste<br />

der englischen Grafschaft Lincolnshire entsteht,<br />

erreicht zum Jahresbeginn einen<br />

wichtigen Meilenstein: Die ersten Komponenten<br />

werden auf hoher See errichtet.<br />

Julian Garnsey, Projektdirektor für Triton<br />

Knoll bei innogy: „Mit der Installation der<br />

Turbinenfundamente und der Offshore-Umspannanlagen<br />

liegt ein geschäftiges<br />

und spannendes Jahr vor uns. Mit diesem<br />

Offshore-Projekt stellen wir einmal mehr<br />

unser Engagement für eine immer nachhaltigere<br />

Stromerzeugung unter Beweis.“<br />

Das Projektteam plant im Laufe dieses<br />

Jahres die Installation von 90 speziell für<br />

den Windpark Triton Knoll konstruierten<br />

Monopile-Fundamenten und Übergangsstücken<br />

(sogenannte Transition Pieces),<br />

zwei Umspannanlagen mitsamt Fundamenten<br />

sowie die Verlegung von über 600<br />

Kilometer Seekabel zur Park-internen Verkabelung<br />

und für den Anschluss ans Netz.<br />

Die für die Installationsarbeiten vorgesehene<br />

Schiffe treffen bereits die nötigen Vorbereitungen<br />

und werden mit der Installation<br />

der ersten Fundamente beginnen, sobald<br />

es die Wetterlage zulässt.<br />

Im Jahr 2021 werden sich die Arbeiten<br />

dann auf die Errichtung und die Inbetriebnahme<br />

der leistungsstarken 9,5-MW-Turbinen<br />

konzentrieren. Der erste Strom aus<br />

dem Windpark Triton Knoll soll noch im<br />

gleichen Jahr in das britische Stromnetz<br />

eingespeist werden. Nach der vollständigen<br />

Inbetriebnahme wird Triton Knoll<br />

dann umgerechnet über 800.000 britische<br />

Haushalte versorgen können.<br />

innogy hält 59 %, J-Power 25 % und<br />

Kansai Electric Power 16 % der Anteile am<br />

Offshore-Windpark Triton Knoll. innogy<br />

steuert den Bau und wird auch den Betrieb<br />

und die Instandhaltung des Windparks im<br />

Namen der Projektpartner übernehmen.<br />

(20691252)<br />

LLwww.innogy.com<br />

<strong>VGB</strong> Conference<br />

Maintenance of Wind<br />

Power Plants <strong>2020</strong><br />

Programme out now!<br />

www.vgb.org<br />

19 and 20 May <strong>2020</strong><br />

Mannheim/Germany<br />

| Life time extension<br />

| Bird control for wind farms<br />

| Service Optimization<br />

| Future developments<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Contact<br />

Akalya Theivendran<br />

E-mail<br />

vgb-maint-wind@vgb.org<br />

Phone<br />

+49 201 8128-230<br />

www.vgb.org<br />

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Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

KMW wächst massiv im Bereich<br />

erneuerbare Energien<br />

• Kommunaler Energieerzeuger erwirbt<br />

Windpark in Baden-Württemberg<br />

(kmw) Nachdem 2015 mit dem Windpark<br />

Kahlenberg I der erste Windpark mit Beteiligung<br />

der Kraftwerke Mainz-Wiesbaden AG<br />

in Betrieb ging, hat der kommunale Energieerzeuger<br />

sein Engagement im Bereich<br />

Erneuerbare Energien in den letzten Jahren<br />

massiv ausgebaut. Allein 2019 hat die KMW<br />

Anteile an Windparks mit einer installierten<br />

Leistung von mehr als 60 MW erworben.<br />

Der größte Anteil davon entfällt auf den<br />

Windpark Straubenhardt im Nordschwarzwald<br />

mit einer Leistung von 33 MW.<br />

Nachdem der KMW-Aufsichtsrat im<br />

Herbst dem Erwerb sämtlicher Anteile der<br />

Wirsol Windpark Straubenhardt GmbH &<br />

Co. KG zugestimmt hatte, wurde der Kaufvertrag<br />

jetzt abgeschlossen. Die Projektgesellschaft<br />

betreibt in der Gemeinde Straubenhardt<br />

in Baden-Württemberg elf Windenergieanlagen<br />

(WEA), die sich seit 2018<br />

in Betrieb befinden und über eine zugesicherte<br />

EEG-Vergütung über 20 Betriebsjahre<br />

verfügen.<br />

Es handelt sich dabei um Windräder vom<br />

Typ Siemens Gamesa mit einer Nabenhöhe<br />

von 142,5 Metern und einem Rotordurchmesser<br />

von 113 Metern. Die WEA haben<br />

jeweils eine Nennleistung von 3,0 MW, so<br />

dass der gesamte Windpark eine Nennleistung<br />

von 33 MW aufweist und damit der<br />

größte Windpark der KMW darstellt. Die<br />

KMW-Tochtergesellschaft Altus AG hat bereits<br />

die Planung, Bauleitung sowie die<br />

technische Betriebsführung des Windparks<br />

im Auftrag des bisherigen Eigentümers,<br />

der Wircon GmbH durchgeführt. Die elf<br />

Windkraftanlagen liefern im Jahr mehr als<br />

70 Mio. kWh Strom – das entspricht umgerechnet<br />

dem Jahresverbrauch von rund<br />

22,000 Vier-Personen-Haushalten.<br />

Mit der Inbetriebnahme der neu errichten<br />

Windenergieanlage Galgenberg in der<br />

Westpfalz, übersteigt die installierte Leistung<br />

aller Windenergieanlagen, an denen<br />

KMW beteiligt ist, erstmalig die Summe<br />

von 100 MW. Der Anteil von KMW an diesen<br />

Anlagen beträgt über 70 MW.<br />

Zusätzlich haben die Kraftwerke<br />

Mainz-Wiesbaden 2019 Anteile an den beiden<br />

Solarparks Alsenz und Jocksdorf mit<br />

einer Gesamtleistung von 4,9 MW erworben.<br />

Sowohl im Bereich der Wind- als auch<br />

im Bereich der Solarenergie plant das kommunale<br />

Unternehmen in den nächsten Jahren<br />

einen weiteren Ausbau. (20691418)<br />

LLwww.kmw-ag.de<br />

MVV: Über 400 Megawatt<br />

Solarleistung für die USA: juwi<br />

kooperiert mit Energieversorger<br />

aus Colorado<br />

• juwi schließt Stromliefervertrag für vier<br />

Solaranlagen mit den Stromversorger<br />

Tri State Generation and Transmission<br />

Association<br />

• Die PPA-Projekte sollen bis Ende 2023<br />

im US-Bundestaat Colorado entstehen<br />

• Sauberer Strom für mehr als 165.000<br />

US-Haushalte.<br />

(mvv) juwi Inc., die in Boulder (Colorado),<br />

ansässige US-Tochter des deutschen<br />

Projektentwicklers für erneuerbare Energien<br />

juwi AG, errichtet bis Ende des Jahres<br />

2023 vier große Solarkraftwerke im Auftrag<br />

des US-Stromversorgers Tri State Generation<br />

and Transmission, ein Zusammenschluss<br />

mehrerer regionaler Energieversorger.<br />

Bereits vor gut einem Jahr<br />

vereinbarten beide Unternehmen den Bau<br />

des 100 MW starken Solarparks Spanish<br />

Peaks – ebenfalls im US-Bundesstaat Colorado.<br />

Damit summiert sich der von juwi für<br />

Tri State Generation and Transmission zu<br />

errichtende klimafreundliche Kraftwerkspark<br />

auf über 500 MW Leistung.<br />

Die vereinbarten Projekte sind Teil einer<br />

strategischen Neuausrichtung des<br />

US-Stromversorgers. Im Rahmen seines<br />

„Responsible Energy Plans“ strebt Tri-State<br />

Generation and Transmission Association<br />

die Dekarbonisierung seines Kraftwerkparks<br />

an. Hierzu will das Unternehmen<br />

mehrere Kohlekraftwerke in New Mexiko<br />

und Colorado schließen. Parallel erhöht es<br />

seine erneuerbaren Erzeugungskapazitäten.<br />

Die hierzu mit juwi beschlossenen Solarenergie-Projekte<br />

teilen sich auf die Solarparks:<br />

• Axial Basin Solar (Moffatt County), 145<br />

MW Leistung,<br />

• Coyote Gulch Solar (La Plata County),<br />

120 MW Leistung,<br />

• Dolores Canyon Solar (Dolores County)<br />

110 MW Leistung,<br />

• Spanish Peaks II Solar (Las Animas<br />

County), 40 MW Leistung<br />

auf.<br />

„Wir freuen uns sehr auf die Umsetzung<br />

dieser Projekte für Tri-State und schätzen<br />

das uns entgegengebrachte Vertrauen in<br />

unser erfahrenes Team und unsere Arbeit“,<br />

sagt Stephan Hansen, Mitglied des Vorstands<br />

und COO der juwi Gruppe. „Der Solarmarkt<br />

in den USA ist stabil. Immer mehr<br />

Energieversorger erhöhen im Rahmen von<br />

Dekarbonisierungsplänen ihre regenerativen<br />

Erzeugungskapazitäten. juwi ist gut<br />

aufgestellt, um an der steigenden Nachfrage<br />

nach preisgünstiger und klimafreundlicher<br />

Solarenergie, zu partizipieren.“<br />

Nach Inbetriebnahme der vier Solarprojekte,<br />

für die entsprechende Power-Purchase-Agreements<br />

(PPA) abgeschlossen werden,<br />

decken diese den Strombedarf von<br />

mehr als 165.000 US-Haushalten.<br />

(20691430)<br />

LLwww.mvv.com<br />

RWE bringt Solar-Großprojekt<br />

in Texas ans Netz<br />

• 100-Megawatt-Anlage „West of the<br />

Pecos“ ist der erste Solarpark von<br />

RWE in Texas<br />

• Unternehmen schließt Tax-Equity-<br />

Finanzierung für Solarprojekt ab<br />

(rwe) Anja-Isabel Dotzenrath, CEO RWE<br />

Renewables: „Die Fertigstellung unseres<br />

größten Solarpark-Projekts in den USA ist<br />

ein weiteres Beispiel, dass wir auf dem US-<br />

Markt gut vorankommen. Gleichzeitig<br />

zeigt es unser Bestreben, unser Portfolio<br />

technologieübergreifend zu diversifizieren.<br />

Mit einer Entwicklungspipeline von<br />

mehr als 10 GW ist unsere Strategie für Erneuerbare<br />

Energien in den USA klar auf<br />

Wachstum ausgerichtet. Mein Dank geht<br />

an alle Mitarbeiter und Partner, die bei der<br />

Projektausführung hervorragende Arbeit<br />

geleistet haben. Das Projekt unterstreicht<br />

unser Bekenntnis, die Entwicklung zu einer<br />

CO 2 -ärmeren Zukunft als idealer Partner<br />

mitzugestalten.“<br />

RWE hat den kommerziellen Betrieb ihres<br />

Solarparks „West of the Pecos“ im US-amerikanischen<br />

Texas aufgenommen. Die<br />

100-Megawatt-Solaranlage verteilt sich<br />

auf rund 270 Hektar, die vom „Texas Pacific<br />

Land Trust“ und dem „Texas General Land<br />

Office“ gemietet wurden.<br />

„Die Fertigstellung eines Projekts dieser<br />

Größenordnung ist ein Meilenstein für uns<br />

und bringt einen enormen Mehrwert für<br />

unser gesamtes Portfolio an Stromerzeugungsanlagen“,<br />

betont Silvia Ortin, COO<br />

Wind Onshore und PV Amerika bei RWE<br />

Renewables. „Wir freuen uns, unser erstes<br />

Solarprojekt in Texas zu vollenden. Damit<br />

setzen wir unser Wachstum im Bereich der<br />

Erneuerbaren Energien fort, von dem auch<br />

die lokalen Gemeinden profitieren.“<br />

Der Solarpark besteht aus fast 350.000<br />

Photovoltaikmodulen, die eine Fläche von<br />

550 Fußballfeldern einnehmen. Im Mai<br />

2018 vereinbarte RWE Renewables einen<br />

langfristigen Stromliefervertrag über<br />

50 MW mit SK E&S, einem der größten<br />

Energieunternehmen Südkoreas.<br />

„Wir sind sehr stolz auf diese Anlage, die<br />

den Grundstein für das wachsende Solargeschäft<br />

von RWE in Nordamerika legt“,<br />

erklärt Anja-Isabel Dotzenrath, CEO RWE<br />

Renewables. „Das war nur möglich durch<br />

den unermüdlichen Einsatz unserer Mitarbeiter,<br />

unserer Lieferanten und durch die<br />

hervorragende Unterstützung, die wir vom<br />

regionalen Umfeld erhalten haben.“<br />

RWE hat auch eine externe Finanzierung<br />

für den Solarpark abgeschlossen. Ein In-<br />

18


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

vestor beteiligt sich an „West of the Pecos“ über<br />

eine Tax-Equity-Finanzierung.<br />

Die Inbetriebnahme unterstreicht die ambitionierten<br />

Wachstumsziele von RWE im Bereich<br />

der Erneuerbaren Energien. Als einer der größten<br />

Akteure weltweit stellt das Unternehmen<br />

jährlich 1,5 Milliarden Euro netto für Investitionen<br />

in diesem Bereich bereit. Durch Projektpartnerschaften<br />

können sich die Gesamtinvestitionen<br />

auf 2 bis 3 Milliarden Euro pro Jahr<br />

erhöhen. (20651617)<br />

LLwww.rwe.com<br />

RWE nimmt Windpark in Italien<br />

vollständig in Betrieb<br />

• Unternehmen eröffnet seinen größten<br />

Onshore-Windpark im Land<br />

• Anlage in Morcone mit Kapazität<br />

von 57 MW<br />

• Gesamtkapazität von RWE in Italien steigt<br />

auf rund 440 MW<br />

• Italien attraktiver Markt für<br />

erneuerbare Energien<br />

(rwe) RWE baut sein Geschäft mit Erneuerbaren<br />

Energien in Europa weiter aus: Das Unternehmen<br />

hat einen Windpark in Morcone (Italien)<br />

vollständig in Betrieb genommen. Der<br />

Standort in der Nähe von Neapel verfügt über<br />

19 Turbinen, deren Rotorblätter eine Höhe von<br />

140 Metern erreichen. Der Windpark kann mit<br />

einer Kapazität von 57 MW rechnerisch bis zu<br />

65.000 Haushalte pro Jahr mit Strom versorgen.<br />

Der Bau des neuen Standorts in den Bergen<br />

rund um Morcone begann 2018. Die Anlagen<br />

wurden im Juni 2019 schrittweise in Betrieb<br />

genommen.<br />

„Der Standort in Morcone ist mit Blick auf die<br />

Kapazität unser bislang größter Onshore-Windpark<br />

in Italien. Dies ist ein weiterer Schritt, um<br />

unsere Position als ein global führendes Unternehmen<br />

bei Erneuerbaren Energien zu stärken“,<br />

betonte Anja-Isabel Dotzenrath, CEO von<br />

RWE Renewables, und unterstrich die Bedeutung<br />

des italienischen Marktes. „Italien gehört<br />

zu unseren Kernmärkten für Windenergie. Der<br />

Ausbau der Erneuerbaren Energien im Land<br />

wächst weiter und wir freuen uns, diese Entwicklung<br />

aktiv mitzugestalten.“ RWE Renewables<br />

verfügt in Italien zukünftig über 15 Onshore-Windparks<br />

mit einer Gesamtkapazität von<br />

440 MW – weitere Projekte befinden sich in<br />

Entwicklung. Bereits im Bau befindet sich ein<br />

neuer Windpark am bestehenden Standort in<br />

Alcamo in der Region Sizilien.<br />

Der italienische Markt zeichnet sich durch<br />

ehrgeizige Ziele für erneuerbare Energien aus,<br />

die im nationalen Energie- und Klimaplan definiert<br />

sind. Diese Ziele werden durch ein wirksames<br />

Anreizsystem unterstützt, das bis 2021 auf<br />

zweiseitigen CfD (Contracts for Difference)-Auktionen<br />

basiert. Diese Verträge bieten<br />

klare und vorhersehbare Einnahmen für Projektentwickler.<br />

In Zukunft wird zudem ein positiver<br />

Effekt von der geplanten Einführung eines<br />

Marktes für langfristige Stromabnahmeverträge<br />

erwartet.(20651619)<br />

LLwww.rwe.com<br />

<strong>VGB</strong> Workshop<br />

Flue Gas<br />

Cleaning <strong>2020</strong><br />

Programme out now!<br />

www.vgb.org<br />

6 and 7 May <strong>2020</strong><br />

Dresden/Germany<br />

The workshop covers a wide range of<br />

flue gas cleaning activities, especially<br />

with a view to the activities for meeting<br />

the future emission limits, which<br />

are defined in the BREF-LCP process.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Informationen<br />

Ines Moors<br />

E-Mail<br />

vgb-flue-gas@vgb.org<br />

Telefon<br />

+49 201 8128-222<br />

www.vgb.org<br />

19


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> CONFERENCE<br />

ELECTRICAL, I&C AND IT ENGINEERING<br />

IN ENERGY SUPPLY – KELI <strong>2020</strong><br />

with Technical Exhibition<br />

(12) 13 AND 14 MAY <strong>2020</strong> | BREMEN | GERMANY<br />

VENUE<br />

Maritim Hotel & Congress Centrum Bremen, Germany<br />

Every two years, <strong>VGB</strong> PowerTech organises the KELI – Technical<br />

Conference on Electrical Engineering, I&C and Information Technologies<br />

in the energy supply. The KELI addresses operators, planners,<br />

service providers and suppliers of all generation plant technologies<br />

as well as universities, insurers and authorities. Current<br />

questions and solutions can be presented in lectures and discussed<br />

with international experts.<br />

The presentations will be accompanied by a technical exhibition<br />

with notable manufacturers and suppliers as well as an social programme.<br />

Both offer excellent opportunities for an exchange of ideas<br />

and for the expansion of business and personal contacts.<br />

The KELI <strong>2020</strong> will also be a platform to discuss the technical<br />

challenges caused by the current energy policy.<br />

The major topics will be:<br />

| The impact of the changing energy mix on generation plants<br />

(operation management (dispatch), market models, system stability)<br />

| New challenges by Industry 4.0, digitisation, IT security for<br />

engineers in electrical engineering, process control and information<br />

technology<br />

Lectures and discussions with the focus on the following topics<br />

are expected:<br />

| Flexible operation of generation and storage plants in<br />

changed grid and market situation<br />

| Provision of System Services<br />

| New regulatory frame conditions and their consequences<br />

| Technical developments in Electrical Engineering,<br />

I&C and Information Technology<br />

| Operation, maintenance, monitoring, tests and<br />

lifecycle concepts<br />

| IT Security<br />

| Digitisation, Industry 4.0, Big Data applications<br />

In order to promote the next generation of engineers in the industry,<br />

students are supported in travel and accommodation.<br />

We – the <strong>VGB</strong> office and the programme committee – are happy<br />

to welcome old friends and new faces at the KELI <strong>2020</strong>.<br />

ONLINE REGISTRATION & INFORMATION<br />

L www.vgb.org/en/keli_<strong>2020</strong>.html<br />

L www.maritim.de<br />

CONFERENCE PROGRAMME<br />

(Subject to changes)<br />

from<br />

15:00<br />

from<br />

17:00<br />

TUESDAY, 12 MAY <strong>2020</strong><br />

Technical visit – Hybrid power plant/<br />

Combined heat and power station Hastedt<br />

Please find detailed information of the visit event<br />

in the practical information<br />

Registration<br />

19:00 Evening event<br />

Get together in the exhibition, catering will be arranged.<br />

09:00<br />

A1<br />

09:10<br />

A2<br />

09:35<br />

A3<br />

10:00<br />

A4<br />

10:30<br />

A5<br />

WEDNESDAY, 13 MAY <strong>2020</strong><br />

Plenary Lectures<br />

Conference Opening<br />

Dr. Oliver Then, <strong>VGB</strong> PowerTech e. V., Essen<br />

<strong>VGB</strong> activities electrical engineering, I&C and<br />

information technologies in the energy supply<br />

Joachim von Graeve,<br />

Uniper Technologies GmbH, Gelsenkirchen<br />

<strong>VGB</strong> in the Future Energy System<br />

Dr. Oliver Then, <strong>VGB</strong> PowerTech e. V., Essen<br />

Room Kaisen<br />

Coal withdrawel versus security of supply<br />

Prof. Dr. Harald Schwarz, Brandenburgische Technische<br />

Universität Cottbus-Senftenberg<br />

The H2-storage power plant<br />

Prof. Dr. Harald Weber, Universität Rostock<br />

11:00 Visit of the Technical Exhibition – Coffee break<br />

11:30 Section S1 “Digitalisation I” Room Kaisen<br />

Chair<br />

Marcus Schönwälder,<br />

Vattenfall Wärme Berlin AG<br />

11:30<br />

S1.1<br />

12:00<br />

S1.2<br />

Are we still automating or are you already digitising?<br />

The essence of industry 4.0<br />

Jan Koltermann,<br />

Lausitz Energie Kraftwerke AG, Cottbus<br />

“Combustion 4.0” – Integrated model-based<br />

optimisation of power plant operation<br />

Dr. Martin Habermehl, aixprocess GmbH, Aachen<br />

Stay in contact with us!<br />

‣ Newsletter subscription | www.vgb.org/en/newsletter.html<br />

20


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

12:30<br />

S1.3<br />

Digitisation projects – with the people for the people<br />

Axel Bürgers, Kraftwerksschule e. V., Essen<br />

11:30 Section S2 “Ancillary Services” Room Focke-Wulf<br />

Chair<br />

Frank Körnert, Vattenfall Wärme Berlin AG<br />

11:30<br />

S2.1<br />

12:00<br />

S2.2<br />

12:30<br />

S2.3<br />

Operation experiences and optimisation<br />

of large battery systems<br />

Diego Hidalgo Rodriguez,<br />

STEAG Energie Services GmbH, Essen<br />

Black start procedure of a CHP plant in<br />

district system Berlin<br />

Thomas Lehmann, Vattenfall Wärme Berlin AG<br />

Ancillary services with H2-storage power plants<br />

Martin Töpfer, Universität Rostock<br />

13:00 Lunch – Visit of the Technical Exhibition<br />

14:00 Presentation of the exhibitors<br />

www.vgb.org/en/keli20_exhibitorforum.html<br />

14:00 Students’ forum Salon Scharoun<br />

15:00 Visit of the Technical Exhibition – Coffee break<br />

15:15 Section S3 Room Kaisen<br />

“IT-Security I – regulatory guidelines”<br />

Chair<br />

Peter Riedijk, RWE Generation NL,<br />

Geertruidenberg/The Netherlands<br />

15:15<br />

S3.1<br />

15:45<br />

S3.2<br />

16:15<br />

S3.3<br />

The new cyber security act and the new<br />

IT-Security-Law 2.0<br />

Prof. Stefan Loubichi,<br />

KSG Kraftwerks-Simulator-Gesellschaft mbH,<br />

GfS Gesellschaft für Simulatorschulung mbH, Essen<br />

The cyber security situation in the energy industry<br />

Stefan Menge,<br />

Freies Institut für IT-Sicherheit e. V., Bremen<br />

Cybersecurity in the energy sector<br />

Carolin Wagner, Bundesamt für Sicherheit<br />

in der Informationstechnik BSI, Bonn<br />

15:15 Section S4 Room Focke-Wulf<br />

“IT-Security II – implementation experiences”<br />

Chair<br />

Andreas Jambor, RWE Power AG, Essen<br />

15:15<br />

S4.1<br />

15:45<br />

S4.2<br />

Between man and algorithm – raising user<br />

acceptance and practicability of self-learning<br />

anomaly detection systems in power plants<br />

(BMBF project WAIKIKI)<br />

Franka Schuster, Brandenburgische Technische<br />

Universität Cottbus-Senftenberg<br />

Cyber security regulation – perspectives of operators<br />

and suppliers<br />

Frederic Buchi, Siemens Gas and Power GmbH &<br />

Co. KG, Erlangen<br />

16:15<br />

S4.3<br />

Cyber Security: Process data on a safe journey<br />

Richard Biala, ABB AG, Mannheim<br />

16:45 Change of room<br />

16:50<br />

16:50<br />

17:00<br />

to<br />

18:00<br />

19:00<br />

Panel Discussion<br />

IT Security Law 2.0<br />

Leitung<br />

Jakob Menauer,<br />

EnBW Baden-Württemberg AG, Altbach<br />

Operators´ statement<br />

Andreas Jambor, RWE Power AG, Essen<br />

Room Kaisen<br />

Panel Discussion<br />

“How can we shape the transformation process?”<br />

with speakers from the sections on IT security<br />

Evening event<br />

Walk to the “Ratskeller”<br />

19:30 Evening event in the “Ratskeller”<br />

(Please find detailed information of the evening event in<br />

the practical information)<br />

THURSDAY, 14 MAY <strong>2020</strong><br />

09:00 Section S5<br />

“Regulatory Requirements”<br />

Room Kaisen<br />

Chair<br />

Prof. Dr. Hendrik Lens, Universität Stuttgart<br />

09:00<br />

S5.1<br />

09:30<br />

S5.2<br />

10:00<br />

S5.3<br />

RoCoF-Requirements for generating units – parameter<br />

influences on the behaviour of turbo generators at an<br />

increasing rate of change of frequency<br />

Melanie Herzig, Hochschule Ruhr West, Bottrop<br />

Challenges for the operation of conventional<br />

power plants in networks with high in-feed of<br />

wind and solar power<br />

Dr. Marios Zarifakis, ESB Generation &<br />

Wholesale Markets, Dublin/Ireland<br />

Dynamic monitoring method for frequency<br />

containment reserve activation<br />

Philipp Maucher, Universität Stuttgart<br />

09:00 Section S6 Room Focke-Wulf<br />

“Technical Development”<br />

Chair<br />

Prof. Dr. Jens Paetzold, Hochschule Ruhr West, Mülheim<br />

09:00<br />

S6.1<br />

09:30<br />

S6.2<br />

10:00<br />

S6.3<br />

Optimal design of classical control systems<br />

Prof. Kai Michels, Universität Bremen<br />

Operation of virtual power plants: Connected plants<br />

Jan Weustink, Siemens Gas and Power<br />

GmbH & Co. KG, Erlangen<br />

Superconductors – the speed skaters<br />

of energy transfer<br />

Gudrun Sachs, VPC GmbH, Vetschau,<br />

Dr. Wolfgang Reiser, Vision Electric<br />

Superconductors GmbH, Kaiserslautern<br />

10:30 Visit of the Technical Exhibition – Coffee break<br />

Contacts: Ulrike Künstler, Tel.: +49 201 8128-206 | Ulrike Hellmich, Tel.: +49 201 8128-282 | E-mail: vgb-keli@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V. | Deilbachtal 173 | 45257 Essen | Germany | www.vgb.org<br />

21


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> CONFERENCE<br />

Electrical, I&C and<br />

IT Engineering<br />

in Energy Supply – KELI <strong>2020</strong><br />

11:00 Section S7 Room Kaisen<br />

“Operation, Maintenance, Monitoring”<br />

Chair<br />

Dr. Thomas Krüger,<br />

Lausitz Energie Kraftwerke AG, Cottbus<br />

11:00<br />

S7.1<br />

11:30<br />

S7.2<br />

12:00<br />

S7.3<br />

Fit for future – replacement solutions for DR Generator<br />

Circuit breaker shown on a real example<br />

Markus Stay, ABB Power Grids Germany AG, Mannheim<br />

Operating resources in focus – effective asset<br />

management from maintenance management to<br />

asset management in the maintenance process<br />

Michael Lukas, Lausitz Energie Kraftwerke AG,<br />

Boxberg/Oberlausitz<br />

Basic safety and additional protection through<br />

“airbags” in the low-voltage switch-gears in<br />

Berlin-Reuter West HKW<br />

Holger Kuhlemann, Rolf Janssen GmbH<br />

Elektrotechnische Werke, Aurich<br />

11:00 Section S8 Room Focke-Wulf<br />

“Technical Developments, Digitalisation “<br />

Chair<br />

Jakob Menauer,<br />

EnBW Baden-Württemberg AG, Altbach<br />

11:00<br />

S8.1<br />

11:30<br />

S8.2<br />

12:00<br />

S8.3<br />

Control of a process plant with a neuronal network<br />

Frank Gebhardt, Uniper Technologies GmbH, Gelsenkirchen<br />

KI based digital assistance systems –<br />

operator in focus<br />

Harald Bruns, ABB AG, Mannheim<br />

Flexibility – damage, effects and trends, an<br />

evaluation of the <strong>VGB</strong> database KISSY<br />

Dr. Jörg M. Bareiß,<br />

EnBW Energie Baden-Württemberg AG, Stuttgart<br />

12:30 Lunch – visit of the Technical Exhibition<br />

13:15 Presentations of the exhibitors<br />

www.vgb.org/en/keli20_exhibitorforum.html<br />

13:15 Students’ forum Salon Scharoun<br />

14:00 Section S9 “Flexible Operation” Room Kaisen<br />

Chair<br />

Simon Wanjek, Grosskraftwerk Mannheim AG<br />

14:00<br />

S9.1<br />

14:30<br />

S9.2<br />

15:00<br />

S9.3<br />

New storage technologies in the energy market<br />

Jan Weustink, Siemens Gas and Power<br />

GmbH & Co. KG, Erlangen<br />

Flexible operation of a large scale thermal<br />

energy storage<br />

Alexander Zaczek, Siemens Gamesa<br />

Renewable Energy GmbH & Co. KG, Hamburg<br />

Fuel conversion to biomass<br />

Peter Riedijk, RWE Generation NL,<br />

Geertruidenberg/The Netherlands<br />

14:00 Section S10 “Digitalisation II” Room Focke-Wulf<br />

Chair<br />

Andreas Knieschke, VPC GmbH, Vetschau<br />

14:00<br />

S10.1<br />

14:30<br />

S10.2<br />

15:00<br />

S10.3<br />

MIM versus Google – generation dependent handling<br />

of data in a power plant<br />

Hans Karl Preuss, GABO IDM mbH, Erlangen<br />

Electronic clearing and information system eFIS<br />

David Röbbing, enercity AG, Hannover<br />

Enabling digitalisation with highly reliable private<br />

wireless networks – why and how to apply private LTE<br />

and 5G mobile technologies in power generation?<br />

Manfred Bürger, Nokia, Vienna/Austria<br />

15:30 Concluding remarks<br />

Joachim von Graeve,<br />

Uniper Technologies GmbH, Gelsenkirchen<br />

15:40 Farewell coffee<br />

ca.<br />

16:00<br />

End of the event<br />

PRACTICAL INFORMATION<br />

VENUE<br />

Maritim Hotel & Congress Centrum Bremen<br />

Hollerallee 99<br />

28215 Bremen/Germany<br />

E-mail: info.bre@maritim.de<br />

L www.maritim.de/de/hotels/deutschland/<br />

hotel-bremen/unser-hotel<br />

CONFERENCE LANGUAGES<br />

German – simultaneous translation in English as needed<br />

(please note it on the registration form!)<br />

ONLINE REGISTRATION<br />

www.vgb.org/en/registration_keli.html<br />

Participants are requested to register before 20 April <strong>2020</strong> (deadline<br />

for entry in list of participants). Later registration is also possible, also at<br />

the conference office, the participant’s name cannot then be entered<br />

onto the list however.<br />

ATTENDANCE FEES<br />

Conference ticket<br />

<strong>VGB</strong> members 890.00 €<br />

Non members 1,250.00 €<br />

Universities, public authorities, retired 350.00 €<br />

Day ticket (Wednesday or Thursday)<br />

<strong>VGB</strong> members 550.00 €<br />

Non members 750.00 €<br />

EVENING EVENT<br />

On Wednesday, 13 May <strong>2020</strong>, all registered participants are invited<br />

to the “Ratskeller”.<br />

ONLINE REGISTRATION & INFORMATION<br />

L www.vgb.org/en/keli_<strong>2020</strong>.html<br />

Contacts: Ulrike Künstler, Tel.: +49 201 8128-206 | Ulrike Hellmich, Tel.: +49 201 8128-282 | E-mail: vgb-keli@vgb.org<br />

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22


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

STEAG sorgt für klimafreundliche<br />

Geowärme in Erding<br />

• Investition von 7,8 Mio. Euro sorgt<br />

künftig für 13.000 Tonnen<br />

CO 2 -Ersparnis pro Jahr<br />

(steag) STEAG New Energies GmbH und<br />

der Zweckverband Geowärme Erding erweitern<br />

das bestehende Heizkraftwerk Erding<br />

1. Damit können künftig bis zu 18<br />

Prozent des gesamten Wärmebedarfs der<br />

bayerischen Kreisstadt Erding durch Erdwärmenutzung<br />

gedeckt werden. Versorgt<br />

wird auf diese klimaschonende Weise auch<br />

die Therme Erding, das weltgrößte Thermalbad<br />

mit jährlich rund 1,8 Millionen Besuchern.<br />

Mit dem Ausbau des Heizwerks Erding 1<br />

trägt der Zweckverband Geowärme Erding<br />

der weiterhin steigenden Nachfrage nach<br />

klimafreundlicher Fernwärme Rechnung.<br />

Gemeinsam mit Projektpartner STEAG<br />

New Energies schafft der Zweckverband<br />

nun die Voraussetzung, dass künftig noch<br />

mehr Erdinger Haushalte von einer ressourcenschonenden<br />

Fernwärmeversorgung<br />

profitieren können. Gleichzeitig sichert<br />

die Kapazitätserweiterung den weiteren<br />

Fernwärmeausbau in der Stadt<br />

langfristig Erding ab. Die aktuelle Versorgung<br />

(63 MW inkl. kompletter Therme Erding)<br />

ist von den Heizwerken 1 und 2 abgedeckt.<br />

Die Erweiterung dient ausnahmslos<br />

dazu, den geplanten weiteren Ausbau auf<br />

75 MW seitens der Erzeugung abzudecken.<br />

Bei der Geowärmenutzung wird das<br />

63 °C warme Thermalwasser aus rund<br />

2.300 Metern Tiefe zutage gefördert und<br />

auf die beiden Geoheizwerke und die Therme<br />

Erding verteilt. Während es in den Geoheizwerken<br />

genutzt wird, um die Wärmeversorgung<br />

der Erdinger Bürgerinnen und<br />

Bürger zu gewährleisten, dient es nach einer<br />

Aufbereitung in der Therme zudem als<br />

Badewasser.<br />

„Die Mehrfachnutzung des Thermalwassers<br />

zur Fernwärmeversorgung von Wohngebäuden<br />

sowie für den Thermenbetrieb<br />

ist einzigartig in Deutschland – darauf sind<br />

wir sehr stolz“, sagt Landrat Martin Bayerstorfer,<br />

zugleich Vorsitzender des Zweckverbands<br />

Geowärme Erding: „Wir sind sehr<br />

zufrieden, dass wir mit STEAG New Energies<br />

einen verlässlichen Partner an unserer<br />

Seite haben, mit dem wir den Ausbau unserer<br />

Geothermie und damit die lokale Energiewende<br />

in Erding schon seit so langer<br />

Zeit erfolgreich gemeinsam vorantreiben.“<br />

Kapazitätserweiterung<br />

Technisch besteht die Erweiterung des<br />

Heizwerks Erding 1 aus einer neuen Kompressionswärmepumpe<br />

(KWP) und einem<br />

neuen Blockheizkraftwerk (BHKW) mit einer<br />

Leistung von je einem Megawatt (MW)<br />

elektrisch und thermisch. Komplettiert<br />

wird die Erweiterung von zwei neuen<br />

Heizwasserspeichern mit einem Fassungsvermögen<br />

von zusammen 300.000 Litern<br />

Heizwasser. Sie dienen der Entkopplung<br />

von Erzeugung und Verbrauch und können<br />

damit zur Laufzeitoptimierung von BHKW<br />

und KWP sowie der Abdeckung von Lastspitzen<br />

genutzt werden. Die Maßnahme<br />

beläuft sich insgesamt auf ein Investitionsvolumen<br />

von 7,8 Millionen Euro.<br />

Mit der Erweiterung steigt das Leistungsvermögen<br />

der Geowärme Erding auf künftig<br />

75 MW Anschlusswert, was rund 18 Prozent<br />

des gesamten Erdinger Wärmebedarfs<br />

entspricht. Wollte man die gleiche Wärmeleistung<br />

auf konventionelle Weise erzeugen,<br />

bräuchte es dafür nicht weniger als<br />

acht Millionen Liter Heizöl. So betrachtet,<br />

spart die Geowärme Erding künftig jährlich<br />

13.000 Tonnen CO 2 -Emissionen ein.<br />

Langjährig erfolgreiche Zusammenarbeit<br />

Damit ist die Geowärme Erding in Sachen<br />

Klima- und Ressourcenschonung ein echtes<br />

Vorzeigeprojekt – und das seit mehr als<br />

drei Jahrzehnten, denn so lange reicht die<br />

Kooperation von STEAG New Energies mit<br />

Stadt und Geowärme Zweckverband Erding<br />

bereits zurück: Der Startschuss fiel<br />

1994, als man gemeinsam mit dem Aufbau<br />

des Fernwärmenetzes begann, ehe 1998<br />

das Geoheizwerk 1 in Betrieb ging. 2009<br />

wurde schließlich aufgrund der hohen<br />

Nachfrage nach der umweltfreundlichen<br />

geothermischen Fernwärmeversorgung<br />

das Geoheizwerk 2 in Dienst gestellt.<br />

„Die Geowärmenutzung in Erding ist für<br />

alle Partner ein echtes Erfolgsmodell. Dank<br />

moderner Technik profitieren alle Beteiligten<br />

und nicht zuletzt Klima und Umwelt<br />

von einer ebenso umweltfreundlichen wie<br />

verlässlichen Wärmeversorgung“, freut<br />

sich Thomas Billotet, Geschäftsführer der<br />

STEAG New Energies, über den erfolgreichen<br />

Projektabschluss. (20691259)<br />

LLwww.steag.com<br />

Trianel Erneuerbare Energien<br />

erwirbt weiteren Windpark<br />

in Niedersachsen<br />

• Windenergie- und PV-Portfolio<br />

wächst auf 200 MW<br />

(trianle) Die Trianel Erneuerbare Energien<br />

GmbH & Co. KG (TEE) baut den Anteil an<br />

Windenergie in ihrem deutschlandweiten<br />

Portfolio weiter aus. Gemeinsam mit den<br />

beteiligten Stadtwerken hat TEE drei<br />

Windkraftanlagen im Windpark Emmerthal<br />

in Niedersachsen erworben. Vertragspartner<br />

ist die Ebert Erneuerbare Energien<br />

Firmengruppe mit Sitzen in Kiel und Cremlingen<br />

bei Braunschweig, die den Windpark<br />

projektiert, errichtet und in Betrieb<br />

genommen hat.<br />

„Wir investieren in Windkraftanlagen mit<br />

einer soliden und belastbaren Ertragsgrundlage<br />

und bauen damit die regionale<br />

Diversifizierung des Erneuerbaren-Portfolios<br />

unserer Gesellschafter weiter aus“,<br />

sagt Dr. Markus Hakes, Geschäftsführer<br />

der TEE. Mit den neuen Anlagen umfasst<br />

das Erneuerbaren-Portfolio der TEE rund<br />

200 MW an Wind- und Solarenergie in acht<br />

Bundesländern.<br />

„Wir freuen uns, mit Trianel einen verlässlichen<br />

Partner für den Windpark gewonnen<br />

zu haben und unsere Zusammenarbeit<br />

zu intensivieren“, sagt Dr. Tim Ebert,<br />

Geschäftsführender Gesellschafter der<br />

Ebert Erneuerbare Energien Unternehmensgruppe.<br />

Bereits der erste Onshore-Windpark<br />

der Trianel Gruppe wurde in<br />

der Zusammenarbeit mit Dr. Ebert realisiert.<br />

Der Trianel Windpark Eisleben mit elf<br />

Windkraftanlagen wurde 2011 als erstes<br />

Projekt in das Portfolio der Trianel Onshore<br />

Windkraftwerke GmbH & Co. KG (TOW)<br />

aufgenommen. Die Projektpartner blicken<br />

damit auf eine mehr als achtjährige erfolgreiche<br />

Zusammenarbeit zurück.<br />

Steag. Inbetriebnahme des neuen BHKW (v.l.n.r.): Anne Rosner (Gemeindereferentin), Andrea<br />

Oechslen (Pfarrerin), Michael Perzl (Geschäftsleiter Zweckverband Geowärme Erding), Thomas<br />

Billotet (Sprecher der Geschäftsführung STEAG New Energies GmbH), Martin Bayerstorfer<br />

(Landrat und Verbandsvorsitzender Zweckverband Geowärme Erding), Max Gotz<br />

(Oberbürgermeister Große Kreisstadt Erding), Alois Gabauer (Geschäftsleiter Zweckverband<br />

Geowärme Erding) und Jörg Wund (Geschäftsführer THERME ERDING).<br />

23


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Der Windpark Emmerthal besteht aus<br />

insgesamt acht Windkraftanlagen des Typs<br />

Vestas 136-3.45. Errichtet wurden die Anlagen<br />

in der Gemeinde Emmerthal im niedersächsischen<br />

Landkreis Hameln-Pyrmont,<br />

rund 40 Kilometer südwestlich von<br />

Hannover entfernt. Seit Ende 2018 ist der<br />

Windpark am Netz und wird von mehreren<br />

Betreibern im Rahmen eines Pooling-Modells<br />

betrieben. Die drei von TEE erworbenen<br />

Anlagen werden als Trianel Windpark<br />

Emmerthal mit einer Gesamtleistung von<br />

10,35 MW in das Stadtwerke-Portfolio aufgenommen.<br />

Für die drei Windkraftanlagen<br />

rechnen die Ertragsprognosen mit einer<br />

jährlichen Stromerzeugung von rund 21<br />

Millionen Kilowattstunden. Die Vergütung<br />

erfolgt nach dem EEG 2014.<br />

An der TEE sind 37 Stadtwerke aus<br />

Deutschland sowie die Stadtwerke-Kooperation<br />

Trianel beteiligt. Gemeinschaftlich<br />

investieren sie rund eine halbe Milliarde<br />

Euro in den Auf- und Ausbau des eigenen<br />

Erneuerbaren-Portfolios mit Windkraftanlagen<br />

und PV-Freiflächenanlagen in ganz<br />

Deutschland. (20691301)<br />

LLwww.trianel.com<br />

www.trianel-erneuerbare.de<br />

Trianel startet Kooperations-<br />

Netzwerk „FlexStore“<br />

• Stadtwerke werden zu<br />

Flexibilitätsmanagern im Verteilnetz<br />

(trianel) „Der Umbau der Energiewirtschaft<br />

mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren<br />

Energien und dem Abschied von<br />

konventionellen Grundlastkraftwerken<br />

wird den Bedarf an Flexibilität und Speichermöglichkeiten<br />

massiv steigern. Hier<br />

sollten sich Stadtwerke frühzeitig positionieren<br />

und jenseits des Commodity-Vertriebs<br />

eine neue Marktrolle als Flexibilitätsmanager<br />

für ihr Versorgungsgebiet<br />

aufbauen,“ sagt Sven Becker, Sprecher der<br />

Geschäftsführung der Stadtwerke-Kooperation<br />

Trianel. „Stadtwerke sind gut beraten,<br />

das entstehende Geschäftsfeld frühzeitig<br />

zu erschließen, um den Markteinstieg<br />

in das neue Geschäftsfeld nicht zu<br />

verpassen, wie es bei den Erneuerbaren<br />

der Fall war.“<br />

Bis 2030 soll in Deutschland der Anteil<br />

der erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch<br />

auf mindestens 65 Prozent<br />

steigen. Dazu muss nicht nur der Ausbau<br />

der Wind- und Solarenergie vorangetrieben,<br />

sondern auch die Erneuerbaren intelligent<br />

in das Energiesystem integriert werden.<br />

„Der Schlüssel liegt im Flexibilitätsmanagement<br />

auf Verteilnetzebene, in der<br />

klugen Steuerung der fluktuierenden Erzeugung<br />

der Erneuerbaren und der Verbrauchsseite,<br />

in der Bereitstellung von<br />

Speicherkapazitäten sowie in der Kopplung<br />

der Sektoren,“ so Becker weiter. Noch<br />

seien zwar Flexibilitätsanwendungen im<br />

aktuellen Marktumfeld wirtschaftlich<br />

nicht darstellbar. Mit der Stilllegung fossiler<br />

Grundlastkraftwerke werde ab 2023<br />

der Bedarf an Flexibilitäten stark ansteigen.<br />

Um die Chancen des zukünftigen Geschäftsfelds<br />

zu nutzen, sei es für Stadtwerke<br />

wichtig, sich bereits heute mit der neuen<br />

Marktrolle als Flexibilitätsmanager zu beschäftigen.<br />

Zum Jahresbeginn <strong>2020</strong> startet Trianel<br />

deshalb das Kooperations-Netzwerk „Flex-<br />

Store“, um gemeinsam mit Stadtwerken<br />

und weiteren Projektpartnern das notwendige<br />

Know-how aufzubauen, Chancen für<br />

die Flexibilisierung zu erkennen und letztlich<br />

Geschäftsmodelle zu erarbeiten. Becker:<br />

„Mit FlexStore können Stadtwerke<br />

frühzeitig am Know-how-Aufbau im neuen<br />

Geschäftsfeld des Flexibilitätsmanagements<br />

partizipieren und von dem gemeinsam<br />

aufgebauten Wissenspool der Netzwerk-Mitglieder<br />

aus unterschiedlichen Bereichen<br />

profitieren.“<br />

In der ersten Phase des auf drei Jahre angelegten<br />

Netzwerks soll zunächst der Wissensaufbau<br />

und -transfer unter den FlexStore-Mitgliedern<br />

gefördert werden. Im Fokus<br />

stehen dabei die Analyse neuer Entwicklungen<br />

im Bereich der Flexibilisierung des<br />

Energiesystems sowie der Speichermöglichkeit<br />

und sich daraus potenziell ergebender<br />

neuer Geschäftsfelder. Ein erster Workshop<br />

ist für das Frühjahr <strong>2020</strong> geplant.<br />

In den weiteren Phasen von FlexStore<br />

verfolgt Trianel das Ziel, tragfähige Geschäftsmodelle<br />

zu erarbeiten und Pilotprojekte<br />

im Rahmen der deutschlandweiten<br />

Forschungsförderung zu realisieren. Langfristig<br />

sollen für Stadtwerke konkrete Investitionsmöglichkeiten<br />

in innovative Flexibilitäts-<br />

und Sektorkopplungsprojekte<br />

aus den Bereichen des intelligenten Verteilnetzbetriebs,<br />

Stromspeicherung in<br />

Großbatterien, Power-to-Gas und Power-to<br />

Heat geschaffen werden.<br />

Trianel FlexStore ist als offenes Netzwerk<br />

für große und kleine Stadtwerke und weitere<br />

Partner konzipiert, die wirtschaftliche<br />

Lösungen für die Integration der erneuerbaren<br />

Energien erarbeiten und sich an innovativen<br />

Flexibilitäts- und Sektorkopplungsinvestitionen<br />

beteiligen wollen. Neben<br />

dem Wissenstransfer von<br />

Einzelprojekten zu allen FlexStore-Teilnehmern<br />

steht die energiepolitische Begleitung,<br />

bspw. in Zusammenarbeit mit der<br />

dena Netzflex-Initiative für einen wirkungsvollen<br />

Hochlauf geeigneter Flexibilitätsoptionen<br />

im Fokus. Des Weiteren soll<br />

Stadtwerken die aktive Beteiligung an Forschungsprojekten<br />

und Zugriff auf darin<br />

erarbeitete Ergebnisse ermöglicht werden.<br />

Trianel ist aktuell am ZO.RRO-Projekt beteiligt,<br />

mit dem die CO 2 -freie Bereitstellung<br />

von Flexibilität und Systemdienstleistungen<br />

in Thüringen untersucht wird.<br />

(20691302)<br />

LLwww.trianel.com<br />

Uniper to end its hard-coal-fired<br />

power production in Germany<br />

• Uniper inaugurates transformation of<br />

its German generation operations<br />

• Sets ambitious phaseout timeline for its<br />

hard-coal-fired power plants in<br />

Germany<br />

• Further reduction of CO 2 emissions by<br />

up to 40 % in the next 5 years targeted<br />

(uniper) Uniper is moving forward with its<br />

transformation and the further decarbonization<br />

of its portfolio. In view of the public<br />

debate about Germany’s phaseout of coalfired<br />

power generation, Uniper decided to<br />

lead by example and to make a significant<br />

contribution to the achievement of the<br />

country’s carbon reduction targets. Uniper<br />

presented an ambitious shutdown plan for<br />

its hard-coal-fired power plants in Germany.<br />

Following constructive discussions with<br />

the Federal Government and in the context<br />

of the draft law on the phasing out of coalfired<br />

power generation in Germany (“coal<br />

exit”), Uniper wants to shut down about<br />

1,500 megawatts of hard-coal capacity –<br />

three generating units at Scholven power<br />

station in Gelsenkirchen plus Wilhelmshaven<br />

power station – by year-end 2022.<br />

Uniper plans to shut down another 1,400<br />

megawatts at Staudinger and Heyden power<br />

stations by 2025 at the latest. Through<br />

2015, Uniper had already withdrawn just<br />

over 2,400 megawatts at Datteln, Scholven,<br />

Knepper, Veltheim, and Shamrock<br />

power stations. Altogether, these shutdowns<br />

will yield annual carbon savings of<br />

up to 18 million metric tons.<br />

The last remaining coal-fired power plant<br />

in the Uniper portfolio in Germany will be<br />

the Datteln 4 power plant which is presently<br />

connected to the electricity grid undergoing<br />

final testing. It is one of the most<br />

modern coal power plants and part of Uniper‘s<br />

strategy to reduce the company‘s CO 2<br />

emissions. In the next 5 years, as a result of<br />

the voluntary planned shutdowns and the<br />

operation of Datteln 4 Uniper targets to<br />

further reduce its CO 2 emissions by up to<br />

40 % whilst still maintaining security of<br />

supply to the customers and communities<br />

that it serves.<br />

Uniper is developing forward-looking<br />

schemes for the power stations slated for<br />

closure. The schemes will be geared toward<br />

tomorrow’s energy world and offer<br />

long-term employment prospects. They include<br />

plans and considerations to build<br />

and operate new gas-fired combined-heatand-power<br />

plants that produce district<br />

heating, to design innovative solutions for<br />

providing nearby industrial customers<br />

with steam, heat, cooling, and electricity,<br />

and to develop solutions that produce hydrogen<br />

on an industrial scale.<br />

Andreas Schierenbeck, Uniper CEO: “Our<br />

objective is to make a proactive and constructive<br />

contribution to the achievement<br />

24


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Members´News<br />

of carbon reduction targets and to the swift<br />

and sustainable phaseout of coal-fired<br />

power generation in Germany. We want to<br />

send a signal that the discussions of recent<br />

years have now led to action. With our voluntary,<br />

ambitious plan, we also want to<br />

contribute to increasing social acceptance<br />

of the „how“ of the coal phase-out in Germany.<br />

At the same time, we’re setting Uniper<br />

on a decisive course for the future: our<br />

actions will provide planning security to<br />

our employees at the facilities affected and<br />

give our company the financial and structural<br />

flexibility to focus on important, sustainable<br />

projects for the future.”<br />

Last January, the Commission on Growth,<br />

Structural Change, and Employment (in<br />

German: Kommission „Wachstum, Strukturwandel<br />

und Beschäftigung“) presented<br />

its final report, which contains measures<br />

for implementing the coal phaseout in Germany.<br />

These included a proposal for the<br />

German federal government and Uniper to<br />

reach an agreement for Datteln 4 not to enter<br />

service in return for a compensation<br />

payment. The German federal government<br />

stated that it makes sense for the climate,<br />

the energy system and the country’s macroeconomy<br />

that one of the most technologically<br />

advanced, most efficient, and cleanest<br />

coal-fired power plants is operated as<br />

planned.<br />

David Bryson, Uniper COO: “Our announcements<br />

today will end a long period<br />

of uncertainty for our employees who have<br />

watched this process unfold over the previous<br />

months. We will work with our affected<br />

colleagues, their workers councils and<br />

local authorities to ensure the best future<br />

for the affected sites and our employees.<br />

The announcements also mark a turning<br />

point for Uniper as we move towards a lower<br />

carbon future. I’m very confident that<br />

these announced changes will help propel<br />

and shape the transformation of the country’s<br />

energy system.“ (20691302)<br />

LLwww.uniper.energy<br />

<strong>VGB</strong> Fachtagung<br />

BRENNSTOFFTECHNIK<br />

UND FEUERUNGEN<br />

MIT FIRMENPRÄSENTATIONEN<br />

Programm online!<br />

www.vgb.org<br />

26. und 27. Mai <strong>2020</strong><br />

Hamburg<br />

Die Fachtagung „Brennstofftechnik und<br />

Feuerungen <strong>2020</strong>“ bietet Betreibern,<br />

Herstellern, Planern, Behörden und<br />

Forschungsinstituten eine Plattform<br />

die aktuellen Herausforderungen<br />

der Energiepolitik und die daraus<br />

abzuleitenden Anforderungen an<br />

die Technik zu diskutieren.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Informationen<br />

Barbara Bochynski<br />

E-Mail<br />

vgb.brennstoffe@vgb.org<br />

Telefon<br />

+49 201 8128-205<br />

www.vgb.org<br />

25


Industry News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Industry<br />

News<br />

Company<br />

Announcements<br />

ANDRITZ to supply a further highefficiency<br />

PowerFluid circulating<br />

fluidized bed boiler with biomass<br />

firing in Japan<br />

(andritz) International technology group<br />

ANDRITZ has received an order from a<br />

Joint Venture between Toyo Engineering<br />

Corporation and Nippon Steel Engineering<br />

Co., Ltd., Japan, to deliver a PowerFluid<br />

circulating fluidized bed boiler with a flue<br />

gas cleaning system. The boiler will be part<br />

of a new biomass power plant to be built in<br />

Omaezaki in Shizuoka Prefecture, Honshu<br />

Island, some 200 km southwest of Tokyo,<br />

Japan, for the Omaezakikou Biomass Power<br />

Plant. Commercial operations are scheduled<br />

to begin in mid-2023.<br />

The PowerFluid boiler to be supplied by<br />

ANDRITZ features low emissions, high efficiency<br />

and availability, as well as high fuel<br />

flexibility. It forms an essential part of a<br />

high-efficiency biomass power plant for<br />

supply of green energy to the national grid.<br />

The biomass power plant fired with wood<br />

pellets and palm kernel shells as main fuels<br />

will generate around 75 MWel of power.<br />

ANDRITZ PowerFluid circulating fluidized bed boiler<br />

This is now the seventh order in two and<br />

a half years for supply of an ANDRITZ PowerFluid<br />

circulating fluidized bed boiler to<br />

the Japanese market. This confirms AN-<br />

DRITZ’s comprehensive expertise and acknowledged<br />

competence in the biomass-fired<br />

fluidized bed boiler sector. AN-<br />

DRITZ is one of the leading global suppliers<br />

of power boiler technologies and systems<br />

for generating steam and electricity from<br />

renewable and fossil fuels, with a large<br />

number of very successful references<br />

worldwide. (20651652)<br />

LLwww.andritz.com<br />

Innovation project to reduce cost<br />

of floating solar plants<br />

(rise) Large-scale floating photovoltaics<br />

plants can be one of the solutions for a sustainable<br />

energy supply. The EU has now<br />

approved a project that will optimize the<br />

anchoring and mooring of floating solar<br />

plants and adapt the anchoring to ocean<br />

environment as well. The aim is to significantly<br />

reduce the cost of anchoring floating<br />

solar parks.<br />

RISE is part of a consortium of Swedish,<br />

Spanish and Portuguese players who have<br />

now received funding from the European<br />

Union‘s European Maritime and Fishery<br />

Fund (EMFF) to develop the technology for<br />

anchoring and mooring floating solar cells.<br />

The project (FRESHER – Floating Solar Energy<br />

mooring: Innovative mooring solutions<br />

for floating solar energy) starts in<br />

November 2019 and lasts for two years.<br />

We are happy to be part of the value chain<br />

in such an innovative and emerging market,<br />

providing competences to the industry<br />

and supporting SME’s, says John Rune<br />

Nielsen, Director Research and Innovation<br />

at RISE.<br />

The main goal of the FRESHER project is<br />

to be able to showcase and validate new<br />

innovative anchoring technology for floating<br />

solar power plants. The new technology<br />

results in both greatly improved LCoE<br />

(Levelized Costs of Energy) and increased<br />

capacity for solar power. The solar power<br />

should therefore cost less and provide<br />

more energy, which makes it possible to increase<br />

the rate of expansion so that ocean<br />

based solar parks can be profitable.<br />

The project leader is Seaflex. Seaflex has<br />

worked in the marine industry for a long<br />

time, focusing on the environmental aspect<br />

of safe and efficient mooring systems. The<br />

development in this project is aimed directly<br />

at floating solar cells and is therefore<br />

very important to us, says Lars Brandt, CEO<br />

at Seaflex.<br />

Another partner in the project is EDP, the<br />

Portuguese energy company whose energy<br />

production to 70 percent comes from renewable<br />

sources, and which already has an<br />

active floating solar cell park in northern<br />

Portugal. They see a great future for floating<br />

solar cells.<br />

Portugal has the ambition to be carbon<br />

neutral by 2050 and to have 80% of the energy<br />

supplied by renewable sources (RES),<br />

a commitment that EDP shared from the<br />

first day. Hybridizing alternative sources of<br />

energy with our hydro fleet is one of the<br />

fastest ways to help accomplish this target.<br />

Floating photovoltaic, only in Portugal, has<br />

a potential of more than 2 GW. However,<br />

the harsh environment in our dams and<br />

competition with other conventional RES<br />

technologies requires an optimization of<br />

the mooring designs and a reduction of<br />

costs . Our ambition goes in three ways:<br />

improve the existing solutions, bring competitive<br />

proposals and contribute for the<br />

design in harsher environments, as the offshore<br />

sea water applications, says João Maciel,<br />

Director EDP CNET.<br />

FRESHER‘s goal is thus to show that floating<br />

solar energy is ready to take the next<br />

step and grow in market share. Among the<br />

new technologies in the project are socalled<br />

PV anchoring suitable for the marine<br />

environment, which open up new markets<br />

and uses in the green energy transition.<br />

The design is based on lessons learned<br />

from previous tests and commercial implementations<br />

as well as experience from the<br />

industrial and offshore sectors.<br />

Other partners in the FRESHER project<br />

are EDP PP, WaveC and ISIGENERE.<br />

João Maciel, Director for EDP CNET:<br />

“EDP is a pioneer in renewable energy production<br />

with more than 11 GW of wind and<br />

solar installed capacity and has also anticipated<br />

technology trends in floating offshore<br />

wind or smart grids. Floating PV is<br />

one of the new technology frontiers to embrace<br />

as it explores the synergies between<br />

hydro and solar. FRESHER is likely to play<br />

a pivotal role in enhancing maturity and<br />

competitiveness of such promising technology.”<br />

(20691505)<br />

LLwww.fresher-project.eu<br />

26


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Industry News<br />

Die CCE Group gibt den<br />

Baubeginn des PV-Großprojekts<br />

„La Huella“ offiziell bekannt.<br />

(cce) Mit einem feierlichen Spatenstich hat<br />

die Clean Capital Energy Group Ende November<br />

den Bau des Freiflächenprojektes<br />

„La Huella” in Chile gestartet. Zu den Teilnehmern<br />

der offiziellen Grundsteinlegung<br />

zählten neben den Projektverantwortlichen<br />

der CCE-Gruppe und des mit dem<br />

Bau beauftragten spanischen Baukonzerns,<br />

OHL (Obrascón Huarte Lain), zahlreiche<br />

Senatoren, Abgeordnete und Bürgermeister<br />

aus der Region. Damit beginnt<br />

die circa einjährige Realisierungsphase der<br />

87-Megawatt-Anlage, die ab dem vierten<br />

Quartal <strong>2020</strong> rund 220 Gigawattstunden<br />

Strom pro Jahr erzeugen wird. Das mit<br />

Glas-Glas-Modulen bestückte einachsig<br />

nachgeführte Photovoltaiksystem wird auf<br />

einer Gesamtfläche von 145 Hektar in der<br />

Region Coquimbo rund 400 Kilometer<br />

nördlich von Santiago installiert. Neben<br />

„La Huella“ hat sich die CCE drei weitere<br />

PV-Projekte in Chile mit einer Leistung von<br />

insgesamt ca. 230 MWp gesichert und<br />

plant diese bis 2022 ans Netz zu nehmen.<br />

CCE ist bereits seit 2015 in Chile aktiv und<br />

hat die Entwicklung eines 500 MW-Portfolios<br />

finanziert, aus dem bereits zwei<br />

100-Megawatt-Anlagen erfolgreich realisiert<br />

wurden.<br />

Chile – Weltweit den höchsten PV-Ertrag<br />

„Wir sind sehr stolz auf dieses Projekt und<br />

freuen uns nun auf den Baubeginn vor Ort,<br />

denn die Anlage „La Huella“ ist ein wichtiger<br />

Meilenstein in unserem Chilegeschäft“,<br />

erklärt CCE Group Geschäftsführer, Martin<br />

Dürnberger. Anders als die meisten Projekte<br />

in Chile wird das Projekt „La Huella“<br />

ohne Bankenbeteiligung und vorerst ohne<br />

Stromliefervertrag finanziert. Für die Realisierung<br />

des rund 300 MW Projektportfolios<br />

wurde ein Joint Venture mit einer deutschen<br />

Pensionskasse gegründet. „Kommerziell<br />

ist dies die deutlich bessere Lösung“,<br />

erklärt Dürnberger und ergänzt: „Dieses<br />

CCE-Projekt ist ein weiterer wichtiger<br />

Schritt, den Ausbau der Solar-Energiegewinnung<br />

in Chile voranzutreiben, denn<br />

Chile hat weltweit die höchste Sonneneinstrahlung<br />

und damit den höchsten PV-Ertrag.“<br />

(20651416)<br />

LLwww.cce.solar<br />

2G erhält Auftrag über ein<br />

Wasserstoff-BHKW von<br />

APEX Energy<br />

• BHKW wird in das Wasserstoff<br />

Leistungszentrum Norddeutschland in<br />

Rostock-Laage integriert<br />

(apex) Die APEX Energy Teterow GmbH in<br />

Rostock-Laage hat die 2G Energy AG in<br />

Heek mit der Lieferung eines hochinnovativen<br />

Wasserstoff-Blockheizkraftwerks<br />

(H2-BHKW) zum Betrieb mit regenerativ<br />

<strong>VGB</strong> Expert Event<br />

Digitalization in<br />

Hydropower <strong>2020</strong><br />

Programme out now!<br />

www.vgb.org<br />

22 and 23 April <strong>2020</strong><br />

Graz/Austria<br />

The 3 rd international <strong>VGB</strong> expert event<br />

will focus on providing a comprehensive<br />

overview of digitalization in hydropower<br />

dealing mainly with implemented innovative<br />

digital measures, products and tools.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Informationen<br />

Dr Mario Bachhiesl<br />

E-Mail<br />

vgb-digi-hpp@vgb.org<br />

Telefon<br />

+49 201 8128-270<br />

www.vgb.org<br />

27


Industry News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Leistung und ein 115-kW-H2-Blockheizkraftwerk<br />

sowie einen Batteriespeicher mit<br />

1 MWh Kapazität. Eine Wasserstofftankstelle<br />

rundet das Anlagenkonzept ab.<br />

(20651416)<br />

LLwww.2-g.de<br />

MHPS Europe liefert Abhitzekessel<br />

für Flensburg<br />

MHPS Europe liefert Abhitzekessel für Flensburg, Vertragsunterzeichnung:<br />

Dr. Björn Henning, Vice President, Head of Business Unit Boiler, Mitsubishi Hitachi Power Systems<br />

Europe, Ute Langhausen, Authorized Manager, Commercial Tendering Manager, Mitsubishi<br />

Hitachi Power Systems Europe Karsten Müller-Janßen, Geschäftsbereichsleiter Anlagenbau und<br />

Projekte, Stadtwerke Flensburg Maik Render, Geschäftsführer Stadtwerke Flensburg Anna Brunell,<br />

Commercial Sales Manager SIT, (Siemens Schweden) Christoph Schütte, Head of Subregion<br />

Germany, Siemens AG Dirk Veenhuizen, Senior Sales Manager SIT<br />

gewonnenem Wasserstoff beauftragt. Das<br />

BHKW agenitor 404c H2 von 2G Energy<br />

mit einer elektrischen Leistung von 115 kW<br />

(129 kW thermisch) wird als anschlussfertige<br />

Containerlösung geliefert und soll im<br />

April <strong>2020</strong> in Betrieb genommen werden.<br />

Das H2-BHKW ermöglicht – im Unterschied<br />

zur bisher vielfach praktizierten Beimischung<br />

von Wasserstoff in das Erdgasnetz<br />

mit Rückverstromung über konventionelle<br />

BHKW – einen Betrieb mit reinem<br />

Wasserstoff ohne fossile Brennstoffanteile.<br />

Zur Erhöhung der betrieblichen Flexibilität<br />

ist ein Betrieb mit Wasserstoff-/Erdgasgemisch<br />

sowie auch reiner Erdgas-Betrieb<br />

ebenfalls grundsätzlich möglich.<br />

Am Standort in Rostock-Laage in Sichtweite<br />

des Flughafens betreibt APEX Energy<br />

das Wasserstoff Leistungszentrum Norddeutschland.<br />

Im Jahr <strong>2020</strong> soll zusammen<br />

mit einem lokalen Partner die europaweit<br />

größte netzgekoppelte Wasserstoffanlage<br />

in Betrieb genommen werden und den<br />

kompletten Standort mit CO 2 -neutraler<br />

Energie versorgen. Mathias Hehmann, Geschäftsführer<br />

der APEX Energy Teterow<br />

GmbH, stuft Wasserstoff-BHKW als einen<br />

wichtigen Baustein für die umweltgerechte<br />

Energieversorgung der Zukunft ein: „Wir<br />

liefern als zertifizierter Full-Service-Spezialist<br />

maßgeschneiderte Systemlösungen<br />

für die Energie von morgen. Für Industrie<br />

und Gewerbe, Wohnungsgesellschaften,<br />

zur Zwischenspeicherung von Regelenergie,<br />

Mobilitätslösungen oder zur Anbindung<br />

von netzfernen Standorten – Wasserstoff<br />

ist der Treiber für eine emissionsfreie<br />

Zukunft. Die kombinierte Erzeugung von<br />

Strom und Wärme im H2-BHKW ist dabei<br />

ein wichtiger Baustein.“<br />

Für Frank Grewe, Entwicklungsleiter der<br />

2G Energy AG, ist der inzwischen vierte Auftrag<br />

über ein H2-BHKW der Beweis dafür,<br />

dass der Markt aufnahmebereit ist für die<br />

weiterentwickelten Standard-BHKW der<br />

agenitor-Baureihe von 2G: „Bereits in 2012<br />

haben wir mit der Installation eines H2-BH-<br />

KW am Flughafen BER in Berlin einen ersten<br />

Meilenstein realisiert. Mit dem agenitor<br />

406 des Stadtwerk Haßfurt wurde im letzten<br />

Jahr erstmals in der kommunalen Praxis<br />

eine wasserstoffbasierte und CO 2 -freie Speicherkette<br />

für regenerativen Strom umgesetzt.<br />

Die beiden jüngsten Aufträge von Siemens<br />

Mitte 2019 über einen agenitor 412<br />

für ein Projekt auf der arabischen Halbinsel<br />

und der von APEX bestätigen uns in unserer<br />

Ausrichtung. Denn schon früh haben wir<br />

den sicheren und flexiblen Betrieb von<br />

H2-BHKW im Rahmen einer zukünftig breiten<br />

Nutzung von PtG-Konzepten als einen<br />

wichtigen Eckpunkt für die Entwicklungsarbeit<br />

bei 2G gesetzt.“<br />

APEX Energy setzt das BHKW zur Erzeugung<br />

von Strom und Wärme für die Eigennutzung<br />

am Standort Rostock-Laage ein.<br />

Im Werk werden APEXIS Energiespeicher<br />

produziert, zu deren Betrieb Wasserstoff<br />

benötigt wird, der mittels eines Elektrolyseurs<br />

hergestellt wird. Basis für die Wasserstoffgewinnung<br />

ist Strom aus Photovoltaikund<br />

Windenergieanlagen. APEXIS Speicher<br />

sind als modulare Systeme konzipiert<br />

und bieten die sichere und komfortable<br />

Speicherung an einem Ort nach Kundenwahl.<br />

Das Standardsystem ist für 60 bar<br />

Druck ausgelegt und mit marktführender<br />

Permeabilität und patentierter Anschlusstechnologie<br />

ausgestattet.<br />

Mit der Eröffnung der APEX-Wasserstoffanlage<br />

in Rostock-Laage am 12.06.<strong>2020</strong><br />

feiert die APEX Group ihr 20-jähriges Jubiläum.<br />

Die Wasserstoffanlage verfügt dann<br />

in der erweiterten Ausbaustufe über eine<br />

Elektrolysekapazität von 2 MW, ein eigenes<br />

Wasserstoffspeichersystem, über eine<br />

Brennstoffzelle mit 100 kW elektrischer<br />

• Stadtwerke modernisieren<br />

Heizkraftwerk – Kohlekessel werden<br />

ersetzt<br />

(mhps) Die Stadtwerke Flensburg haben<br />

Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe<br />

(MHPS Europe) mit der Lieferung eines<br />

Abhitzekessels (AHK) für das neue<br />

GuD-Kraftwerk „Kessel 13“ beauftragt. Die<br />

erdgasbetriebene Anlage soll 2022 in Betrieb<br />

gehen und zwei Kohlekessel vorzeitig<br />

ersetzen.<br />

Insgesamt investieren die Stadtwerke<br />

rund 70 Millionen Euro in den Neubau. Ein<br />

Teil dieser Summe wird für den neuen AHK<br />

verwendet, der die Abwärme des Gasturbinen-Abgases<br />

zur zusätzlichen Erzeugung<br />

von Strom und Heißwasser (für die Fernwärmeversorgung)<br />

nutzt. Der von MHPS<br />

Europe zu liefernde Horizontal-AHK mit<br />

einer Erdgaszusatzfeuerung hat eine<br />

Dampfleistung von 150 t/h bei einem<br />

Dampfdruck von 90 bar und einer<br />

Dampftemperatur von 535 °C. Das Kesselkonzept<br />

zeichnet sich durch eine hohe Verfügbarkeit<br />

und Effizienz aus. Durch die<br />

Koppelung von Strom- und Dampferzeugung<br />

im neuen GuD-Kraftwerk wird ein<br />

Wirkungsgrad von über 90 % erreicht.<br />

Gleichzeitig profitiert die Umwelt von geringeren<br />

Emissionen, zum Beispiel sinkt<br />

der CO 2 -Ausstoß im Vergleich zu den bisherigen<br />

Kohlekesseln und bei gleicher<br />

Stromerzeugungsmenge um rund 40 %.<br />

„Unser überzeugendes technologisches<br />

Konzept und unsere Erfahrung als Energieanlagenbauer<br />

waren ausschlaggebend für<br />

die Auftragsvergabe“, sagt Thomas Bohner,<br />

CEO von MHPS Europe. Nach dem Abhitzekessel<br />

für das Projekt Infraserv Wiesbaden<br />

ist dies bereits der zweite AHK-Auftrag<br />

innerhalb kurzer Zeit, den das<br />

Unternehmen unter harten Wettbewerbsbedingungen<br />

gewonnen hat. (20651705)<br />

LLwww.mhps.com<br />

Eni startet den weltweit schnellsten<br />

industriellen Supercomputer<br />

(enI) Der italienische Gas- und Erdölkonzern<br />

Eni, in Deutschland unter der Marke<br />

Agip mit 420 Service-Stationen vertreten,<br />

hat in enger Zusammenarbeit mit Dell<br />

Technologies den HPC5 genannten Supercomputer<br />

ans Netz genommen.<br />

Mit 52 Petaflops ist der HPC5 der weltweit<br />

schnellste Supercomputer in privatwirtschaftlicher<br />

Hand und der erste seiner<br />

Art in der Öl- und Gasindustrie.<br />

28


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Industry News<br />

Die Partnerschaft zwischen Dell Technologies<br />

und Eni markiert eine neue Ära in<br />

puncto Nachhaltigkeit: Der HPC5, der im<br />

Green Data Center von Eni steht, ist auf<br />

größtmögliche Energieeffizienz ausgelegt<br />

und nutzt Solarenergie.<br />

Der italienische Gas- und Erdölkonzern<br />

Eni hat den weltweit schnellsten Supercomputer<br />

in Betrieb genommen, der einem<br />

privatwirtschaftlichen Unternehmen gehört.<br />

Der HPC5, der auf Servern von Dell<br />

Technologies basiert, erreicht eine Spitzenleistung<br />

von 52 Petaflops.<br />

Im HPC5-Supercomputer rechnen 1.820<br />

Dell EMC PowerEdge C4140 Server. Jeder<br />

dieser Server ist mit zwei Intel Xeon Scalable<br />

Gold 6252 Prozessoren mit jeweils 24<br />

Kernen und integrierter KI-Beschleunigung<br />

sowie vier GPU-Beschleunigern vom Typ<br />

Nvidia V100 Tensor Core ausgestattet. Verbunden<br />

sind die Server über ein Mellanox<br />

InfiniBand HDR-Netzwerk mit einer Geschwindigkeit<br />

von 200 Gbit/s. Die vollständige<br />

Non-Blocking-Topologie gewährleistet<br />

die größtmögliche Effizienz bei der Verbindung<br />

von Server und Datenspeicher. Der<br />

HPC5 erreicht eine Spitzenleistung von 52<br />

Petaflops (Billiarden Operationen pro Sekunde)<br />

und damit ein sowohl in der Öl- und<br />

Gasbranche als auch im Industriesektor bislang<br />

unerreichtes Verarbeitungsniveau.<br />

Eni nutzt den HPC5 mit seiner fortschrittlichen<br />

parallelen Architektur für die Verarbeitung<br />

von Big Data aus dem operativen<br />

Geschäft. Mit Hilfe komplexer Algorithmen<br />

werden dreidimensionale seismische<br />

Bilder verarbeitet, Lagerstätten simuliert<br />

und Produktionsabläufe optimiert. Der<br />

Gas- und Erdölkonzern ist zudem in der<br />

Lage, neue KI-basierte Ansätze zur Energiegewinnung<br />

und -verarbeitung zu entwickeln.<br />

Der Supercomputer ermöglicht auf<br />

Basis der GPU-Plattform von Nvidia, Forschungs-<br />

und Entwicklungsprogramme für<br />

den Übergang zu nicht-fossilen Energiequellen<br />

zu beschleunigen.<br />

Der HPC5 wurde in Zusammenarbeit mit<br />

Dell Technologies mit Blick auf eine besonders<br />

hohe Energieeffizienz und einen möglichst<br />

geringen CO 2 -Verbrauch entwickelt.<br />

Die im südlich von Mailand gelegenen<br />

Green Data Center erzeugte Solarenergie<br />

wird dabei zur Reduzierung der Emissionen<br />

genutzt.<br />

„Wir sind stolz auf unsere mehr als zehnjährige<br />

Partnerschaft mit Eni, einem Unternehmen,<br />

bei dem Innovation und Nachhaltigkeit<br />

ein wesentlicher Bestandteil der<br />

Geschäftsstrategie sind“, erklärt Adrian<br />

McDonald, EMEA President von Dell Technologies.<br />

„Die Nachhaltigkeitsziele von Eni<br />

passen zur Vision von Dell Technologies,<br />

wie Technologie der Gesellschaft zugutekommen<br />

kann. Durch solche Unternehmens-Partnerschaften<br />

können wir noch<br />

ehrgeizigere Umweltziele realisieren.“<br />

„Eni stellt einen Supercomputer vor, dessen<br />

Fähigkeiten in der industriellen Welt<br />

einzigartig sind. Das System ist in der Lage,<br />

die hochkomplexen Prozesse, die die Mitarbeiter<br />

von Eni bei ihrer Arbeit unterstützen,<br />

zu fördern, noch weiter zu verfeinern<br />

und damit unsere digitale Transformation<br />

zu beschleunigen. Wir befinden uns an einem<br />

Wendepunkt: Es ist ein weiterer<br />

Schritt vorwärts auf dem Weg zu dem globalen<br />

Ziel, das wir mit unseren Forschungsund<br />

Technologiepartnern teilen – die Energie<br />

von morgen so schnell wie möglich Realität<br />

werden zu lassen“, ergänzt Claudio<br />

Descalzi, CEO von Eni.<br />

LLwww.delltechnologies.com<br />

Delegation aus türkischem<br />

Bergbaugebiet unterzeichnet<br />

Kooperationsvertrag mit<br />

Halbach & Braun<br />

Maschinenfabrik GmbH&Co.<br />

(h&B) Eine Kernregion der Steinkohlegewinnung<br />

und Energieerzeugung mit rund<br />

200jähriger Bergbautradition: Diese Kurzbeschreibung<br />

trifft auf das Ruhrgebiet zu,<br />

aber ebenso auf die Türkei mit zahlreichen<br />

staatlichen und privaten Steinkohlegruben.<br />

Bei Halbach & Braun war eine hochrangige Delegation aus der türkischen Bergbauregion<br />

Zonguldak und von Repräsentanten der Landespolitik zu Gast.<br />

Einen erheblichen Unterschied gibt es<br />

aber auch: Während die Steinkohleförderung<br />

im Ruhrgebiet seit einem Jahr Geschichte<br />

ist, hat sie in der Türkei beste Perspektiven.<br />

Denn die beachtlichen regionalen<br />

Vorkommen sollen intensiver abgebaut<br />

werden als bisher. So sieht es der Energieentwicklungsplan<br />

der Türkei vor, die damit<br />

ihre Abhängigkeit von Energieimporten<br />

verringern möchte.<br />

Die Umsetzung des Plans setzt Investitionen<br />

in modernste Abbautechnik voraus. Vor<br />

diesem Hintergrund ist der Besuch einer<br />

hochrangigen Delegation aus der Bergbauregion<br />

Zonguldak und von Repräsentanten<br />

der Landespolitik – vertreten durch Saadet<br />

Oruç, Hauptberaterin des Staatspräsidenten<br />

– bei Halbach & Braun zu sehen.<br />

Der Bergbauzulieferer aus Hattingen hat<br />

in der Türkei eine starke Marktposition und<br />

kann den Bergwerksbetreibern seit vergangenem<br />

Jahr ein erheblich erweitertes Produktspektrum<br />

bieten. Dr. Dietrich Braun,<br />

geschäftsführender Gesellschafter: „Unsere<br />

klassischen Kernkompetenzen sind Brechen<br />

und Fördern – untertägig und übertägig.<br />

Durch die Beteiligung der chinesischen<br />

Yangquan-Gruppe an unserem Unternehmen<br />

können wir nun auch den kompletten<br />

Schildausbau und die Gewinnung mit Walzenladern<br />

anbieten. Dabei passen wir die<br />

Grundkonstruktion der Anlagen jeweils an<br />

unsere hohen Qualitätsstandards und an<br />

die individuellen Anforderungen der Kunden<br />

an.“ Diese Strategie – das Engineering<br />

von kundenoptimierten Lösungen – verfolgt<br />

Halbach & Braun seit der Unternehmensgründung<br />

im Jahr 1920.<br />

Mit diesem Alleinstellungsmerkmal und<br />

der fast hundertjährigen Erfahrung im untertägigen<br />

Kohleabbau hat Halbach &<br />

Braun das Interesse der Verantwortlichen<br />

im türkischen Bergbau geweckt – speziell<br />

das von Kazim Eroğlu, Geschäftsführer<br />

und Vorstandsvorsitzender des staatlichen<br />

Bergwerksbetreibers TTP. Während der<br />

Unternehmensbesichtigung in Hattingen<br />

bestätigte Muharrem Kiraz, stellvertretender<br />

Geschäftsführer von TTK: „Unser Ziel<br />

ist die 100%ige maschinelle Gewinnung<br />

mit modernen und hoch produktiven Anlagen<br />

von Halbach & Braun.“<br />

Dabei sind – zum Beispiel im Vergleich<br />

zum Ruhrgebiet – schwierige geologische<br />

Bedingungen zu beachten. Eine solche Herausforderung<br />

nehmen die Ingenieure von<br />

Halbach & Braun gern an. Eberhard Braun,<br />

geschäftsführender Gesellschafter: „Im<br />

Unterschied zu unseren – teilweise deutlich<br />

größeren – internationalen Wettbewerbern<br />

liefern wir keine Katalogprodukte<br />

für den Bergbau, sondern passen die Konstruktionen<br />

grundsätzlich an die geologischen<br />

Gegebenheiten und die Anforderungen<br />

unserer Kunden an.“<br />

Vom Ausbau der Steinkohleförderung<br />

soll auch die lokale Industrie profitieren.<br />

Das bekräftigt Turgut Subaşi, stellvertre-<br />

29


Industry News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

tender Gouverneur der Region: „Wir sind<br />

interessiert an der Ansiedlung von Zulieferern,<br />

die vor Ort fertigen. Der Bedarf ist<br />

langfristig da, und wir werden mittelfristig<br />

die Fördermenge verdoppeln.“<br />

Mit der kooperativen Fertigung vor Ort<br />

hat Halbach & Braun – so Eberhard Braun<br />

– schon vielfach gute Erfahrungen gemacht,<br />

und die Zusammenarbeit mit Forschung<br />

und Wissenschaft ist eine weitere<br />

Option. Das wurde von Prof. Dr. Mustafa<br />

Çufali, dem Direktor der ortsansässigen<br />

Universität, sehr positiv bewertet: „Wir untersuchen,<br />

welche Maschinentechnik für<br />

unsere Bedingungen die beste ist.“<br />

In den kommenden Jahren soll Zonguldak<br />

zum Energiezentrum ausgebaut<br />

werden. Hier könnte das Ruhrgebiet als<br />

Vorbild dienen – mit dem Unterschied,<br />

dass die Steinkohleförderung ausgebaut<br />

statt eingestellt wird. Das bestätigte Metin<br />

Demir, Vorsitzender der regionalen Industrie-<br />

und Handelskammer (TSO): „Wir haben<br />

eine 180jährige Bergbautradition, und<br />

jetzt gestalten wir unsere Zukunft. Gemeinsam<br />

mit den Akteuren in Wirtschaft,<br />

Verbänden und Politik und auch mit den<br />

Arbeitnehmervertretern haben wir einen<br />

Entwicklungsverein für die Region gegründet,<br />

der ausdrücklich die Zusammenarbeit<br />

mit deutschen Unternehmen unter unserem<br />

Kooperationspartner Halbach & Braun<br />

vorsieht. Von deren Kompetenz und auch<br />

von den Erfahrungen des Ruhrgebietes<br />

möchten wir profitieren.“<br />

Somit gibt es zahlreiche Anknüpfungspunkte<br />

für die Zusammenarbeit beider Regionen.<br />

Das hat der Besuch der Delegation<br />

gezeigt. Innovative Anlagenbauer wie Halbach<br />

& Braun können einen starken Beitrag<br />

leisten, um die Technik und die Sicherheit<br />

in den Gruben zu modernisieren, den<br />

Bergbau leistungsfähiger zu machen und<br />

die Steinkohleförderung der Türkei nachhaltig<br />

zu steigern. (20651613)<br />

LLwww.halbach-braun.com<br />

Products and<br />

Services<br />

Arca Valve: Rund um die Turbine<br />

(arca) Das Herzstück eines Kraftwerks bilden<br />

die Turbinen. Sie werden als Generatorantrieb<br />

oder als mechanischer Antrieb für<br />

Pumpen und Verdichter eingesetzt. Für deren<br />

Betrieb ist um die Dampfturbine ein<br />

Netz von Armaturen aufgebaut. Dampfzuführungsventile<br />

regeln den Dampfstrom in<br />

die Turbine während Anzapfregelventile<br />

den Dampf aus den verschiedenen Zwischenstufen<br />

entnehmen. Sperrdampf- und<br />

Leckdampfregelventile versorgen die Labyrinthdichtungen<br />

im Bereich der Wellendurchführung<br />

mit Dampf, welche die Turbinenwelle<br />

gegenüber dem Turbinengehäuse<br />

abdichtet. Entwässerungsventile führen<br />

das anfallende Kondensat aus den Dampfleitungen<br />

dem Kondensatsammler zu.<br />

Für das Projekt Pingshan lieferte Arca für<br />

die Dampfturbine das Dampfzufuhrregelventil,<br />

die Sperrdampfregelventile und die<br />

Entwässerungsventile. Das Zufuhrregelventil<br />

in DN 400 regelt den Dampfstrom<br />

nach dem Zwischenüberhitzer in die Turbine.<br />

Ausgestattet mit einem Hydraulikantrieb,<br />

welcher für ein Hydraulikdruck von<br />

bis zu 140 bar geeignet ist, verfügt es im<br />

Normalbetrieb über eine Stellzeit von 20 s<br />

bzw. jeweils 2 s und 5 s zum Schnellschließen<br />

und Öffnen. Der Antrieb kann eine<br />

max. Stellkraft von 44 kN aufbringen. Ein<br />

Lochscheibenpaket am Armaturenaustritt<br />

sorgt für einen geräuscharmen Betrieb. Die<br />

Sperrdampfregelventile sind jeweils mit einem<br />

pneumatischen Antrieb und einem<br />

Stellungsregler zum Regeln des Dampfdrucks<br />

ausgestattet. Der leichte Überdruck<br />

an den Labyrinthdichtungen der Turbine<br />

verhindert das Eindringen von Luft in die<br />

Turbine. Die Entwässerungsventile, die das<br />

Kondensat abführen, verfügen als Auf/<br />

Zu-Armaturen über einen pneumatischen<br />

Antrieb und Magnetventil.<br />

Turbinenhersteller weltweit setzen auf<br />

das Know-how und die jahrzehntelange Erfahrung<br />

der Arca Regler für die Auslegung<br />

und Lieferung dieser Armaturen, die für<br />

den Betrieb der Turbine eine bedeutende<br />

Funktion einnehmen. Mit unseren Kunden<br />

entwickeln wir Lösungen für effizientere<br />

Turbinen mit Armaturen geeignet für Temperaturen<br />

bis zu 650 °C in Nenndruckstufen<br />

bis zu PN 640/Class 4500. (20651638)<br />

LLwww.arca-valve.com<br />

systec Controls: Industrietaugliches<br />

Ultraschall-Wanddickenmessgerät<br />

Die Messung von Rohrwanddicken ist aus<br />

einer ganzen Reihe von Gründen notwendig.<br />

Gleich ob es um Qualitäts- oder Sicherheitsprüfungen<br />

geht oder die Wanddicke<br />

für die Auslegung von Ultraschall-Durchflussmessungen<br />

ermittelt werden soll: Ideales<br />

Werkzeug dafür ist das nur 345 g<br />

schwere deltawaveC-WD. Industrietauglich<br />

misst das Gerät zerstörungsfrei und<br />

absolut kontaminationsfrei ohne dass das<br />

Rohr beschädigt oder der Prozess unterbrochen<br />

werden muss. Es ist so gut wie an<br />

allen herkömmlichen Materialien – Kunststoff,<br />

Kupfer oder Stahl – einsetzbar und<br />

nutzt das bewährte Ultraschalllaufzeitverfahren.<br />

Das Wanddickenmessgerät misst<br />

mit der sehr geringen Toleranz von 0,5 Prozent<br />

der Wandstärke plus 0,04 mm äußerst<br />

genau. Die Bedienung ist einfach und<br />

selbsterklärend: Das Material des Rohrs<br />

eingeben, den Ultraschallsensor auf der<br />

Rohrleitung platzieren und sofort zeigt das<br />

Gerät die Rohrwanddicke an.<br />

Mit robustem Alu-Gehäuse eignet sich<br />

das deltawaveC-WD für den Einsatz unter<br />

rauen Bedingungen bei Betriebstemperaturen<br />

von -20 bis +70 °C. Zur Stromversorgung<br />

genügen zwei Mignonbatterien vom<br />

Typ AA 1,5 V. Dank integriertem Kalibrierblock<br />

und der Auflösung von 0,01 mm ist<br />

eine genaue Messung garantiert. Bereits<br />

mit dem Standardsensor beträgt der Messbereich<br />

1 bis 230 mm in Stahl. Optional ist<br />

weiteres Zubehör verfügbar wie zum Beispiel<br />

für Hochtemperatur Messungen bis<br />

300 °C sowie für Wanddicken in Stahl bis<br />

300 mm und Grauguss bis 40 mm.<br />

(20691644)<br />

LLwww.systec-controls.de<br />

Neue Füllstandssensoren von EGE<br />

mit IO-Link<br />

(ege) EGE führt mit der MFN-Serie eine<br />

neue Generation von Füllstandssensoren<br />

mit geführter Mikrowelle ein, die durch<br />

ihre IO-Link-Schnittstelle den kontinuierlichen<br />

Zugriff von SPSen auf Prozess- und<br />

Parametrierungsdaten ermöglichen. Unter<br />

Verwendung eines entsprechenden Masters<br />

lassen sich die Füllstandssensoren an<br />

jedes gängige Bussystem anschließen und<br />

mittels PC oder Notebook bequem parametrieren.<br />

Das Messprinzip der geführten Mikrowelle<br />

bietet durch seine Unempfindlichkeit<br />

gegen äußere Einflüsse wie Temperatur,<br />

Druck oder Dichte hohe Zuverlässigkeit<br />

und gewährleistet präzise Messungen in<br />

Flüssigkeiten wie Wasser, Öl und Emulsionen<br />

sowie in pastösen Medien. Dabei<br />

zeichnen sich die Sensoren der MFN-Serie<br />

durch besonders kurze Reaktionszeiten bei<br />

Füllstandsänderungen aus. Ihre Anzeigeeinheiten<br />

geben den gemessenen Füllstand<br />

konfigurationsabhängig in mm, cm, inch,<br />

Liter oder Prozent aus. Zur unkomplizierten<br />

Einstellung und angepassten Sichtkontrolle<br />

lassen sich die Gehäuse mit integrierten<br />

LED-Anzeigen und Bedienfeldern um<br />

360° drehen. Die Füllstandssensoren sind<br />

in Schutzart IP67 und für einen Temperaturbereich<br />

von -25 bis +85 °C ausgelegt. Je<br />

nach Einsatzmedium sind Varianten mit<br />

Koaxialsonden, Einfach- oder Doppelsonden<br />

erhältlich. Für Sonden, die in aggressiven<br />

Medien zum Einsatz kommen, verwendet<br />

EGE auch spezielle Werkstoffe wie<br />

Hastelloy oder Titan. Darüber hinaus passt<br />

der Hersteller die Sensoren auf Anfrage<br />

auch für kundenspezifische Tank-Geometrien<br />

und schwierige Einbaubedingungen<br />

an. (20691710)<br />

LLwww.ege-elektronik.com<br />

30


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Industry News<br />

Leica Geosystems announces new<br />

most accurate total station<br />

• Leica Nova TS60 now locks onto moving<br />

prisms and sets total station height at a<br />

button press<br />

(hexagon) Leica Geosystems, part of Hexagon,<br />

announced the new Leica Nova TS60,<br />

the world’s most accurate total station,<br />

with newly integrated DynamicLock and<br />

AutoHeight features.<br />

Leica Nova TS60 minimises costs and<br />

downtime with sub-second and sub-millimetre<br />

accuracy, newly integrated DynamicLock<br />

and AutoHeight features.<br />

The new version of theTS60 total station<br />

is now equipped with DynamicLock, allowing<br />

the instrument to lock onto a moving<br />

prism, and devised with AutoHeight, enabling<br />

users to get the instrument’s height<br />

with a simple button press. With these new<br />

integrated capabilities and sub-second and<br />

sub-millimetre accuracy, the TS60 is the<br />

most accurate total station for minimising<br />

risks of downtime and unexpected costs<br />

and delays.<br />

“We use the TS60 primarily when measuring<br />

large surveying networks for monitoring<br />

dams. Usually, we measure 20 to 35<br />

points from a station, by conducting at<br />

least three sets of measurements in two<br />

phases; therefore, we observe each point a<br />

minimum of six times. With the new TS60<br />

we achieve highly accurate results and save<br />

a lot of time as it is much quicker in navigating<br />

to the points than with previously-used<br />

instruments,” said Thorsten Zimmer,<br />

senior surveyor at Axpo Power AG.<br />

“Another good feature of the TS60 is that<br />

one can take a picture of the surrounding<br />

area with the instrument, including the<br />

previously observed points on that picture<br />

as an icon. We find this to be a good method<br />

of documenting newly observed points.”<br />

The world’s most accurate total station<br />

The TS60 is the only total station in the<br />

market that enables users to work with an<br />

angular accuracy of 0.5” and a distance accuracy<br />

of 0.6mm + 1ppm. Designed and<br />

manufactured to the highest levels of quality,<br />

this high-end total station is the best fit<br />

for most demanding projects due to its reliability<br />

even in the harshest conditions.<br />

TS60 users can easily manage, process,<br />

analyse and quality check data with the intuitive<br />

Leica Captivate onboard software<br />

and processes the information back in the<br />

office with Leica Infinity survey software.<br />

The easy-to-use touch technology and user-friendly<br />

apps in the TS60 enable users to<br />

perform a variety of surveying tasks.<br />

<strong>VGB</strong>-Thementag<br />

Windenergie –<br />

Umwelt-, Arbeits- und<br />

Gesundheitsschutz<br />

Programm online!<br />

www.vgb.org<br />

14. Mai <strong>2020</strong><br />

Essen<br />

Mit der Nutzung der Windkraft – sowohl<br />

onshore als auch offshore – sind, wie bei<br />

allen Techniken, Fragen zu Arbeits-, Gesundheits-<br />

und Umweltschutz zu berücksichtigen<br />

und zu beantworten.<br />

Dazu bedarf es z.B. der Mitwirkung von<br />

Fachleuten aus der Forschung, der Produktion,<br />

Politik, Umweltverbänden, unterschiedlichen<br />

Behörden und der Unfallversicherungsträger,<br />

um im Konsens Lösungen zu erarbeiten und<br />

diese zu realisieren.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Informationen<br />

Gerda Behrendes<br />

E-Mail<br />

vgb-thement-wind@vgb.org<br />

Telefon<br />

+49 201 8128-313<br />

“We designed the TS60 for highly demanding<br />

surveying projects, requiring the<br />

world’s highest levels of accuracy and to<br />

reliably operate even in the harshest conditions.<br />

We integrated new capabilities to<br />

help surveyors save time and increase prowww.vgb.org<br />

31


Power News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

ductivity with the fastest re-lock in case of<br />

interrupted line of sight – be it rain, fog,<br />

dust, sun, heat shimmer or reflections –<br />

and automatically measure instrument<br />

height,” said Hans-Martin Zogg, business<br />

director at Leica Geosystems.<br />

LLwww.leica-geosystems.com<br />

Metrohm: Wasser in Lithium-Ionen-<br />

Batteriewerkstoffen – Zuverlässige<br />

und präzise Bestimmung durch<br />

Karl-Fischer-Titration<br />

(metrohm) Lithium-Ionen-Batterien regen<br />

den aktuellen Megatrend zur Elektromobilität<br />

an. Eine der wichtigsten Anforderungen<br />

an Lithium-Ionen-Batterien ist, dass<br />

sie frei von Wasser sein müssen, da Wasser<br />

mit dem Leitsalz des Elektrolyten reagiert.<br />

Eine bewährte und zuverlässige Methode,<br />

um den Wassergehalt in der Elektrolytmatrix<br />

von Lithium-Ionen-Batterien direkt zu<br />

messen, ist die coulometrische Karl-Fischer-Titration.<br />

Alle Batterien bestehen aus einer Anode<br />

und einer Kathode, einem Separator sowie<br />

einem Elektrolyten. Die elektrische Leitfähigkeit<br />

zwischen Anode und Kathode wird<br />

durch den Elektrolyten hergestellt. Im Allgemeinen<br />

werden für solche Elektrolyte<br />

Mischungen aus wasserfreien, aprotischen<br />

Lösungsmitteln und Lithiumsalzen gewählt.<br />

Wenn jedoch Wasser im Elektrolyten<br />

vorhanden ist, reagiert er mit dem<br />

Leitsalz, z.B. LiPF6. Dies führt zur Bildung<br />

von hochtoxischer Flusssäure.<br />

Der Wassergehalt mehrerer Materialien,<br />

die in Lithium-Ionen-Batterien verwendet<br />

werden, kann durch coulometrische<br />

Karl-Fischer-Titration zuverlässig und präzise<br />

bestimmt werden. Das Metrohm Application<br />

Bulletin 434 beschreibt die Bestimmung<br />

des Wassergehalts in den folgenden<br />

Materialien:<br />

• Rohstoffe für die Herstellung von<br />

Lithium-Ionen-Batterien (z.B.<br />

Lösungsmittel für Elektrolyte, Ruß/<br />

Graphit)<br />

• Elektrodenbeschichtungspräparate<br />

(Slurry) für die Anoden- und<br />

Kathodenbeschichtung<br />

• beschichtete Anoden- und<br />

Kathodenfolien sowie Separatorfolien<br />

und Verbundwerkstoffe<br />

• Elektrolyte für Lithium-Ionen-Batterien<br />

LLwww.metrohm.com<br />

Power<br />

News<br />

EWI-Studie: Gasversorgung in der<br />

EU ist gesichert<br />

(ewi) Auch im Winter bleibt es warm: Die<br />

EU ist auf einen möglichen Stopp der russischen<br />

Gaslieferungen gut vorbereitet. In<br />

Deutschland würden die Gaspreise moderat<br />

steigen, die Versorgung wäre aber gesichert,<br />

zeigt eine Studie des Energiewirtschaftlichen<br />

Instituts (EWI).<br />

Verbraucher*innen in Europa müssen im<br />

Winter nicht frieren: Die Versorgung mit<br />

Gas ist für diesen Winter gesichert – auch<br />

wenn die aktuellen Verhandlungen zwischen<br />

der EU-Kommission, dem russischen<br />

Unternehmen Gazprom und dem ukrainischen<br />

Unternehmen Naftogaz über die<br />

Gaslieferungen aus Russland über die Ukraine<br />

nach Europa scheitern sollten. Zehn<br />

Jahre nach dem russisch-ukrainischen<br />

Gaskonflikt läuft der derzeitige Vertrag<br />

über die Gaslieferungen zum Jahresende<br />

aus.<br />

Das Energiewirtschaftliche Institut an der<br />

Universität zu Köln (EWI) hat in der Studie<br />

„The Trilateral Gas Talks: What would an<br />

interruption of Russian gas exports via Ukraine<br />

mean for EU consumers?“ untersucht,<br />

wie sich ein Scheitern der Verhandlungen<br />

und eine resultierende Unterbrechung<br />

der Gaslieferungen, wie im Jahr<br />

2009, auf Verbraucher*innen in Europa<br />

auswirkt.<br />

Bei Lieferstopp steigt Gaspreis in<br />

Deutschland um 5 bis 7 Prozent<br />

im Januar <strong>2020</strong><br />

Eine dreimonatige Unterbrechung der<br />

russischen Gaslieferungen durch die Ukraine<br />

im ersten Quartal <strong>2020</strong> würde beispielsweise<br />

im Januar <strong>2020</strong> zu einer Reduktion<br />

von russischen Gasexporten in die<br />

EU um etwa 6,3 Mrd. Kubikmeter führen.<br />

„Die Versorgungssicherheit wäre aber in<br />

keinem der EU-Staaten bedroht, das gilt<br />

für alle betrachteten Szenarien“, sagt<br />

EWI-Manager Dr. Simon Schulte. So würden<br />

Gasspeicher etwa 83 Prozent (+5,2<br />

Mrd. Kubikmeter) und zusätzliche Flüssiggasimporte<br />

etwa 14 Prozent (+0,9 Mrd.<br />

Kubikmeter) der Versorgungslücke schließen.<br />

„Die Gaspreise würden zwar steigen,<br />

in den meisten Mitgliedsländern jedoch<br />

relativ moderat, zumindest in Nordwesteuropa“,<br />

sagt Schulte (Finnland 0 Prozent,<br />

Deutschland +5 Prozent, Griechenland<br />

+45 Prozent).<br />

„Auch im Extremszenario, bei einem Kälteeinbruch<br />

zusätzlich zum dreimonatigen<br />

Stopp der Gaslieferungen, wäre die Gasversorgung<br />

in der EU im betrachteten Zeitraum<br />

weiterhin gesichert“, sagt Schulte.<br />

„Es käme aber zu höheren Preisanstiegen“<br />

(Deutschland +7 %, Griechenland<br />

+56 %). Die Studie basiert auf den beiden<br />

EWI-eigenen Gasmarktmodellen TIGER<br />

(hochauflösendes Modell des europäischen<br />

Gasnetzes) und COLUMBUS (Gleichgewichtsmodell<br />

des globalen Gas- und<br />

LNG-Markts).<br />

Volle Gasspeicher und gut vernetztes<br />

Verbundsystem sichern Gasversorgung<br />

Dass die Gasversorgung in Europa auch<br />

bei einem Kälteeinbruch nicht gefährdet<br />

ist, hat mehrere Gründe. „Der europäische<br />

Gasmarkt ist aktuell gut aufgestellt“, sagt<br />

EWI-Manager Dr. Schulte. „Die Gasspeicher<br />

sind immer noch nahezu maximal gefüllt,<br />

die Gaspreise befinden sich auf einem<br />

mehrjährigen saisonalen Tiefstand.“ Außerdem<br />

sei das europäische Gasverbundsystem<br />

deutlich besser aufgestellt als im<br />

Jahr 2009.<br />

„Seit der Gasversorgungskrise in 2009<br />

hat die EU in das europäische Verbundsystem<br />

investiert und einen hohen Standard<br />

erreicht“, sagt Schulte. „Dazu zählen etwa<br />

neue innereuropäische Fernleitungen,<br />

Flüssiggasterminals, aber auch die nicht<br />

durch die EU finanzierte Importpipeline<br />

Nord Stream.“ Lediglich die Länder in Südosteuropa<br />

müssten noch besser in das europäische<br />

Verbundsystem integriert werden.<br />

Die vollständige Studie „The Trilateral<br />

Gas Talks: What would an interruption of<br />

Russian gas exports via Ukraine mean for<br />

EU consumers?“ sowie weitere Informationen<br />

stehen als Download zur Verfügung.<br />

LLwww.ewi.uni-koeln.de.<br />

32


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong>-KONFERENZ<br />

Power News<br />

ELEKTRO-, LEIT- UND INFORMATIONS TECHNIK<br />

IN DER ENERGIEVERSORGUNG – KELI <strong>2020</strong><br />

mit Fachausstellung<br />

(12.) 13. UND 14. MAI <strong>2020</strong> | BREMEN | DEUTSCHLAND<br />

VERANSTALTUNGSORT<br />

Maritim Hotel & Congress Centrum Bremen<br />

Im Zweijahresrhythmus richtet der <strong>VGB</strong> PowerTech die KELI – Fachkonferenz<br />

für Elektro­, Leit­ und Informationstechnik in der Energieversorgung<br />

– aus. Angesprochen sind Betreiber, Planer, Dienstleister<br />

und Lieferanten von Energieanlagen aller Technologien sowie<br />

Universitäten, Versicherer und Behörden. Aktuelle Fragen und Lösungen<br />

werden in Vorträgen präsentiert und können mit international<br />

tätigen Experten diskutiert werden. Begleitet wird die Konferenz<br />

von einer Fachausstellung unter Beteiligung namhafter<br />

Hersteller und Lieferanten sowie einem attraktiven Rahmenprogramm.<br />

Beides bietet für einen Gedankenaustausch und die Erweiterung<br />

geschäftlicher wie persönlicher Kontakte beste Voraussetzungen.<br />

Die KELI <strong>2020</strong> wird ebenso eine Plattform sein, um die durch die<br />

aktuelle Energiepolitik bedingten technischen Herausforderungen<br />

zu diskutieren.<br />

Schwerpunkte bilden dabei:<br />

| Die Auswirkungen des sich verändernden Energiemixes<br />

auf die Erzeugungsanlagen<br />

(Einsatzregimes, Marktmodelle, Systemstabilität)<br />

| Neue Herausforderungen an die Elektro­, Leit­ und Informationstechnik<br />

durch Industrie 4.0, Digitalisierung und IT­Sicherheit<br />

Folgende Themen stehen im Focus der Vorträge und Diskussionen:<br />

| Flexibler Betrieb der Erzeugungs­ und Speicheranlagen<br />

in veränderter Netz­ und Marktsituation<br />

| Erbringung von Systemdienstleistungen<br />

| Neue regulatorische Rahmenbedingungen<br />

und deren Auswirkungen<br />

| Technische Entwicklungen in der Elektro­, Leitund<br />

Informationstechnik<br />

| Betrieb, Instandhaltung, Monitoring, Prüfungen<br />

und Lebensdauerkonzepte<br />

| Informationssicherheit (IT­Sicherheit)<br />

| Digitalisierung, Industrie 4.0, Big Data Anwendungen<br />

Um den Ingenieurnachwuchs der Branche zu fördern,<br />

werden Studierende bei Anreise und Unterkunft unterstützt.<br />

Wir – die Geschäftsstelle und der Programmausschuss –<br />

freuen uns, auf der KELI <strong>2020</strong> alte Bekannte und neue<br />

Gesichter zu begrüßen.<br />

ONLINEANMELDUNG & INFORMATIONEN<br />

L www.vgb.org/keli_<strong>2020</strong>.html<br />

L www.maritim.de<br />

TAGUNGSPROGRAMM<br />

(Änderungen vorbehalten)<br />

ab<br />

15:00<br />

ab<br />

17:00<br />

DIENSTAG, 12. MAI <strong>2020</strong><br />

Technische Besichtigung –<br />

Hybrid Regelkraftwerk / Heizkraftwerk Hastedt<br />

Detaillierte Angaben zur Besichtigung entnehmen<br />

Sie bitte den organisatorischen Hinweisen.<br />

Registrierung<br />

19:00 Abendveranstaltung<br />

Geselliges Beisammensein in der Fachausstellung.<br />

Für das leibliche Wohl ist gesorgt.<br />

09:00<br />

A1<br />

09:10<br />

A2<br />

09:35<br />

A3<br />

10:00<br />

A4<br />

10:30<br />

A5<br />

MITTWOCH, 13. MAI <strong>2020</strong><br />

Plenarvorträge<br />

Eröffnung der Konferenz<br />

Dr. Oliver Then, <strong>VGB</strong> PowerTech e. V., Essen<br />

<strong>VGB</strong>-Aktivitäten zur Elektro-, Leit- und<br />

Informationstechnik in der Energieversorgung<br />

Joachim von Graeve,<br />

Uniper Technologies GmbH, Gelsenkirchen<br />

<strong>VGB</strong> im Energiesystem der Zukunft<br />

Dr. Oliver Then, <strong>VGB</strong> PowerTech e. V., Essen<br />

Saal Kaisen<br />

Kohleausstieg versus Versorgungssicherheit<br />

Prof. Dr. Harald Schwarz, Brandenburgische Technische<br />

Universität Cottbus­Senftenberg<br />

Das H2-Speicherkraftwerk<br />

Prof. Dr. Harald Weber, Universität Rostock<br />

11:00 Besuch der Fachausstellung – Kaffeepause<br />

11:30 Sektion S1 „Digitalisierung I“ Saal Kaisen<br />

Sektionsleitung<br />

Marcus Schönwälder,<br />

Vattenfall Wärme Berlin AG<br />

11:30<br />

S1.1<br />

12:00<br />

S1.2<br />

Automatisieren Wir noch oder digitalisiert Ihr schon?<br />

Vom Wesen der Industrie 4.0<br />

Jan Koltermann,<br />

Lausitz Energie Kraftwerke AG, Cottbus<br />

„Combustion 4.0“ – Integriert-modellgestützte<br />

Optimierung des Kraftwerksbetriebs<br />

Dr. Martin Habermehl, aixprocess GmbH, Aachen<br />

Stay in contact with us!<br />

‣ Newsletter subscription | www.vgb.org/en/newsletter.html<br />

33


Power News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

12:30<br />

S1.3<br />

Digitalisierungsprojekte gestalten –<br />

mit den Menschen für die Menschen<br />

Axel Bürgers, Kraftwerksschule e. V., Essen<br />

16:15<br />

S4.3<br />

Cyber Security – Prozessdaten auf der sicheren Reise<br />

Richard Biala, ABB AG, Mannheim<br />

16:45 Raumwechsel<br />

11:30 Sektion S2 „Systemdienstleistungen“ Saal Focke­Wulf<br />

Sektionsleitung<br />

Frank Körnert, Vattenfall Wärme Berlin AG<br />

11:30<br />

S2.1<br />

12:00<br />

S2.2<br />

12:30<br />

S2.3<br />

Betriebserfahrung und Optimierung<br />

von Großbatteriesystemen<br />

Diego Hidalgo Rodriguez,<br />

STEAG Energie Services GmbH, Essen<br />

Schwarzstart-Hilfe für das<br />

GuD-Bestands-HKW Berlin-Mitte<br />

Thomas Lehmann, Vattenfall Wärme Berlin AG<br />

Systemdienstleistungen mit H2-Speicherkraftwerken<br />

Martin Töpfer, Universität Rostock<br />

13:00 Mittagspause – Besuch der Fachausstellung<br />

14:00 Fachbeiträge der Aussteller<br />

www.vgb.org/keli20_ausstellerforum.html<br />

14:00 Forum für Studierende Salon Scharoun<br />

15:00 Besuch der Fachausstellung – Kaffeepause<br />

15:15 Sektion S3 Saal Kaisen<br />

„IT-Sicherheit I – regulatorische Vorgaben“<br />

Sektionsleitung<br />

Peter Riedijk, RWE Generation NL,<br />

Geertruidenberg/Niederlande<br />

15:15<br />

S3.1<br />

15:45<br />

S3.2<br />

16:15<br />

S3.3<br />

Der neue Cybersecurity Act der EU und<br />

das IT-Sicherheitsgesetz 2.0<br />

Prof. Stefan Loubichi,<br />

KSG Kraftwerks­Simulator­Gesellschaft mbH,<br />

GfS Gesellschaft für Simulatorschulung mbH, Essen<br />

Die Cybersicherheitslage in der Energiewirtschaft<br />

Stefan Menge,<br />

Freies Institut für IT­Sicherheit e. V., Bremen<br />

Cybersicherheit im Energiesektor<br />

Carolin Wagner, Bundesamt für Sicherheit<br />

in der Informationstechnik BSI, Bonn<br />

15:15 Sektion S4 Saal Focke­Wulf<br />

„IT-Sicherheit II – Umsetzungserfahrungen“<br />

Sektionsleitung<br />

Andreas Jambor, RWE Power AG, Essen<br />

15:15<br />

S4.1<br />

15:45<br />

S4.2<br />

Zwischen Mensch und Algorithmus – Methoden für<br />

Nutzerakzeptanz und Praxistauglichkeit von selbstlernenden<br />

Anomalieerkennungssystemen im Kraftwerk<br />

(BMBF-Projekt WAIKIKI)<br />

Franka Schuster, Brandenburgische Technische<br />

Universität Cottbus­Senftenberg<br />

Gesetzliche IT-Security Anforderungen – Perspektiven<br />

aus der Sicht von Betreibern und Lieferanten<br />

Frederic Buchi, Siemens Gas and Power GmbH &<br />

Co. KG, Erlangen<br />

16:50<br />

16:50<br />

17:00<br />

bis<br />

18:00<br />

19:00<br />

Podiumsdiskussion<br />

zum IT-Sicherheitsgesetz 2.0<br />

Leitung<br />

Jakob Menauer,<br />

EnBW Baden­Württemberg AG, Altbach<br />

Betreiberstatement<br />

Andreas Jambor, RWE Power AG, Essen<br />

Podiumsdiskussion „Wie können wir<br />

den Transformationsprozess gestalten?“<br />

mit Referenten aus den Sektionen zur IT­Sicherheit<br />

Abendveranstaltung<br />

Gemeinsamer Spaziergang zum „Ratskeller“<br />

Saal Kaisen<br />

19:30 Abendveranstaltung im „Ratskeller“<br />

(Detaillierte Angaben zur Abendveranstaltung<br />

entnehmen Sie bitte den organisatorischen Hinweisen)<br />

DONNERSTAG, 14. MAI <strong>2020</strong><br />

09:00 Sektion S5<br />

„Regulatorische Anforderungen“<br />

Sektionsleitung<br />

Prof. Dr. Hendrik Lens, Universität Stuttgart<br />

09:00<br />

S5.1<br />

09:30<br />

S5.2<br />

10:00<br />

S5.3<br />

RoCoF-Anforderungen an Erzeugungsanlagen –<br />

Parametereinflüsse auf das Verhalten von<br />

Turbo generatoren am Netz bei steigenden<br />

Frequenz änderungsgeschwindigkeiten<br />

Melanie Herzig, Hochschule Ruhr West, Bottrop<br />

Saal Kaisen<br />

Herausforderungen an den Betrieb konventioneller<br />

Kraftwerke in Netzen mit hoher Einspeisung von<br />

Wind und Solarenergie<br />

Dr. Marios Zarifakis, ESB Generation &<br />

Wholesale Markets, Dublin/Irland<br />

Dynamisches Monitoringverfahren<br />

für die Erbringung von Primärregelleistung<br />

Philipp Maucher, Universität Stuttgart<br />

09:00 Sektion S6 Saal Focke­Wulf<br />

„Technische Entwicklungen“<br />

Sektionsleitung<br />

Prof. Dr. Jens Paetzold, Hochschule Ruhr West, Mülheim<br />

09:00<br />

S6.1<br />

09:30<br />

S6.2<br />

10:00<br />

S6.3<br />

Optimaler Entwurf von klassischen Regelungen<br />

Prof. Kai Michels, Universität Bremen<br />

Betrieb von virtuellen Kraftwerken: Vernetzte Anlagen<br />

Jan Weustink, Siemens Gas and Power<br />

GmbH & Co. KG, Erlangen<br />

Supraleiter – die Eisschnelläufer<br />

der Energieübertragung<br />

Gudrun Sachs, VPC GmbH, Vetschau,<br />

Dr. Wolfgang Reiser, Vision Electric<br />

Superconductors GmbH, Kaiserslautern<br />

10:30 Besuch der Fachausstellung – Kaffeepause<br />

Kontakte: Ulrike Künstler, Tel.: +49 201 8128­206 | Ulrike Hellmich, Tel.: +49 201 8128­282 | E­Mail: vgb­keli@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V. | Deilbachtal 173 | 45257 Essen | www.vgb.org<br />

34


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong>-KONFERENZ<br />

Power News<br />

Elektro-, Leit- und<br />

Informations technik in der<br />

Energieversorgung – KELI <strong>2020</strong><br />

11:00 Sektion S7 Saal Kaisen<br />

„Betrieb, Instandhaltung, Monitoring“<br />

Sektionsleitung<br />

Dr. Thomas Krüger,<br />

Lausitz Energie Kraftwerke AG, Cottbus<br />

11:00<br />

S7.1<br />

11:30<br />

S7.2<br />

12:00<br />

S7.3<br />

Fit für die Zukunft – Replacement-Lösungen für den<br />

DR-Generatorschalter erläutert am realen Beispiel<br />

Markus Stay, ABB Power Grids Germany AG, Mannheim<br />

Betriebsmittel im Fokus – effektives Anlagenmanagement<br />

vom Instandhaltungs manage ment zum<br />

Asset Management im Instandhaltungs prozess<br />

Michael Lukas, Lausitz Energie Kraftwerke AG,<br />

Boxberg/Oberlausitz<br />

Basissicherheit und zusätzlicher Schutz durch<br />

„Airbags“ in den Niederspannungs-Schaltanlagen<br />

im HKW Berlin-Reuter West<br />

Holger Kuhlemann, Rolf Janssen GmbH<br />

Elektrotechnische Werke, Aurich<br />

11:00 Sektion S8 Saal Focke­Wulf<br />

„Technische Entwicklungen, Digitalisierung“<br />

Sektionsleitung<br />

Jakob Menauer,<br />

EnBW Baden­Württemberg AG, Altbach<br />

11:00<br />

S8.1<br />

11:30<br />

S8.2<br />

12:00<br />

S8.3<br />

Steuerung einer verfahrenstechnischen Anlage mit<br />

neuronalem Netz<br />

Frank Gebhardt, Uniper Technologies GmbH, Gelsenkirchen<br />

KI-basierte digitale Assistenzsysteme –<br />

Operator im Mittelpunkt<br />

Harald Bruns, ABB AG, Mannheim<br />

Flexibilisierung – Schäden, Auswirkungen und Trends,<br />

eine Auswertung der <strong>VGB</strong>-Datenbank KISSY<br />

Dr. Jörg M. Bareiß,<br />

EnBW Energie Baden­Württemberg AG, Stuttgart<br />

12:30 Mittagspause – Besuch der Fachausstellung<br />

13:15 Fachbeiträge der Aussteller<br />

https://www.vgb.org/keli20_ausstellerforum.html<br />

13:15 Forum für Studierende Salon Scharoun<br />

14:00 Sektion S9 „Flexibler Betrieb“ Saal Kaisen<br />

Sektionsleitung<br />

Simon Wanjek, Grosskraftwerk Mannheim AG<br />

14:00<br />

S9.1<br />

14:30<br />

S9.2<br />

15:00<br />

S9.3<br />

Neue Speichertechnologien im Energiemarkt<br />

Jan Weustink, Siemens Gas and Power<br />

GmbH & Co. KG, Erlangen<br />

Flexibler Betrieb eines großskaligen<br />

thermischen Energiespeichers<br />

Alexander Zaczek, Siemens Gamesa<br />

Renewable Energy GmbH & Co. KG, Hamburg<br />

Brennstoffwechsel auf Biomasse<br />

Peter Riedijk, RWE Generation NL,<br />

Geertruidenberg/Niederlande<br />

14:00 Sektion S10 „Digitalisierung II“ Saal Focke­Wulf<br />

Sektionsleitung<br />

Andreas Knieschke, VPC GmbH, Vetschau<br />

14:00<br />

S10.1<br />

14:30<br />

S10.2<br />

15:00<br />

S10.3<br />

MIM versus Google – generationsabhängiger<br />

Umgang mit Daten im Kraftwerk<br />

Hans Karl Preuss, GABO IDM mbH, Erlangen<br />

Elektronisches Freischalt- und Informationssystem eFIS<br />

David Röbbing, enercity AG, Hannover<br />

Hochverfügbare private Funknetze (private LTE und 5G)<br />

als Grundlage der Digitalisierung – Wie und warum<br />

werden diese am Kraftwerkscampus eingesetzt?<br />

Manfred Bürger, Nokia, Wien/Österreich<br />

15:30 Schlusswort<br />

Joachim von Graeve,<br />

Uniper Technologies GmbH, Gelsenkirchen<br />

15:40 Verabschiedungskaffee<br />

ca.<br />

16:00<br />

Ende der Veranstaltung<br />

ORGANISATORISCHE HINWEISE<br />

VERANSTALTUNGSORT<br />

Maritim Hotel & Congress Centrum Bremen<br />

Hollerallee 99<br />

28215 Bremen<br />

E­Mail: info.bre@maritim.de<br />

L www.maritim.de/de/hotels/deutschland/<br />

hotel­bremen/unser­hotel<br />

KONFERENZSPRACHEN<br />

Deutsch – Simultanübersetzung ins Englische bei Bedarf<br />

(bitte bei der Anmeldung vermerken!)<br />

ONLINEANMELDUNG<br />

www.vgb.org/registration_keli.html<br />

bis zum 20. April <strong>2020</strong> (Redaktionsschluss des Teilnehmerverzeichnisses,<br />

spätere Anmeldung, auch vor Ort, möglich).<br />

TEILNEHMERGEBÜHREN<br />

Teilnahmegebühren<br />

<strong>VGB</strong>­Mitglieder 890,00 €<br />

Nichtmitglieder 1.250,00 €<br />

Hochschule, Behörde, Ruheständler 350,00 €<br />

Tagesticket (Mittwoch oder Donnerstag)<br />

<strong>VGB</strong>­Mitglieder 550,00 €<br />

Nichtmitglieder 750,00 €<br />

ABENDVERANSTALTUNG<br />

Am Mittwoch, 13. Mai <strong>2020</strong> sind die Teilnehmenden ab 19:30 in den<br />

„Ratskeller“ eingeladen.<br />

ONLINEANMELDUNG & INFORMATIONEN<br />

L www.vgb.org/keli_<strong>2020</strong>.html<br />

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35


Sector Coupling – buzzword or future of the energy supply <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Sector Coupling – buzzword or future<br />

of the energy supply<br />

Wolfgang A. Benesch<br />

Kurzfassung<br />

Sektorenkopplung – Schlagwort oder<br />

Zukunft der Energieversorgung<br />

Sektorenkopplung ist heute in der Energiebranche<br />

in aller Munde. Kann sie aber das<br />

leisten, was sich viele davon versprechen? Oder<br />

gibt es gar noch ungenutzte Möglichkeiten?<br />

Was sind die Hemmnisse? So sollen z.B. Produktionsprozesse<br />

an das Stromangebot gekoppelt<br />

werden. Das heißt aber, dass eine Produktionsanlage,<br />

die sonst in der Grundlast fährt,<br />

nur zeitweise zum Einsatz kommt. Die Investitionskosten<br />

bleiben aber gleich. Können günstige<br />

Strompreise das bei den Preisen der Produkte<br />

aufwiegen?<br />

Wie disponibel sind Produktionsprozesse? Welcher<br />

Prozess erlaubt ohne Qualitätsverluste begrenzte<br />

Unterbrechungen? Welche inhärenten<br />

Speichermöglichkeiten bieten Stromanwendungen?<br />

Dazu ist die zeitliche Abhängigkeit von<br />

Herstellungsverfahren zu analysieren.<br />

Gibt es gar bisher ungenutzte Synergien, die bei<br />

überschaubarem Aufwand, günstige Ergebnisse<br />

unter Berücksichtigung der „Total Cost of Ownership“<br />

bringen. Ein Problem ist es sicher für<br />

solche Ansätze neue Geschäftsmodelle zu finden,<br />

die die Sektorenkopplung für den einzelnen<br />

Anbieter wirtschaftlich machen.<br />

Die Beschäftigung mit der Sektorenkopplung<br />

verlangt, dass sich Unternehmen wechselseitig<br />

mit ihren Prozessen beschäftigen, die bisher gar<br />

nicht im engen Dialog standen. Nicht nur technische<br />

Hindernisse, sondern auch mentale Hürden<br />

müssen genommen werden. Lasse ich es zu,<br />

dass ein fremdes Unternehmen Einblick in meine<br />

Geschäftsinterna erhält?<br />

In dem Beitrag sollen mögliche Ansätze diskutiert<br />

werden um zu erkennen in welche Richtung<br />

zukünftige Methoden und Anreize der<br />

Sektorenkopplung gehen müssen, um die Energiewende<br />

erfolgreich unterstützen zu können.<br />

Sektorenkopplung wird mit weiter wachsendem<br />

Anteil volatiler Erneuerbarer Energien immer<br />

stärker von Bedeutung sein, gerade wenn man<br />

den Gebäudesektor und insbesondere den<br />

wachsenden Strombedarf durch Elektromobilität<br />

sieht. Wie kann es gehen und wie nicht? l<br />

Author<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang A. Benesch<br />

STEAG Energy Services GmbH<br />

Essen, Germany<br />

Sector Coupling plays a major role in any<br />

discussion about energy turn around. But is<br />

Sector Coupling as effective as desired? Or<br />

are there other possibilities that have not<br />

been considered? What are the constraints?<br />

Manufacturing processes should be coupled<br />

with the electricity supply. That would<br />

mean that a production facility, which is<br />

typically running on base load, will only be<br />

operated intermittently in the future. The<br />

investment in the manufacturing facility<br />

remains the same. Could flexible production<br />

be compensated by a lower electricity<br />

price while keeping the overall product<br />

price on the same level?<br />

How flexible is the manufacturing process<br />

itself? What is the consequence of intermittent<br />

production on product quality?<br />

What kind of inherent storage capacity<br />

does the manufacturing process offer?<br />

Therefore, the time dependence of the production<br />

process has to be analyzed carefully.<br />

Are there even unused synergies which<br />

could be used with directed efforts, leading<br />

to positive results under consideration of<br />

„Total Cost of Ownership“? Certainly, it is<br />

not easy to find appropriate business models<br />

that make such ideas of Sector Coupling<br />

attractive to companies.<br />

The evaluation of the Sector Coupling requires<br />

analyses of processes of companies<br />

that had not been in dialog before. Not only<br />

technical hurdles have to be overcome, but<br />

also intellectual processes. Do I allow outsiders<br />

to look inside my company?<br />

The paper will discuss in which direction<br />

future methods of Sector Coupling have to<br />

be directed to effectively support the energy<br />

turn around.<br />

Sector Coupling will become even more<br />

important in the future when buildings and<br />

the transportation segments will be implemented.<br />

Especially the latter with its increasing<br />

electricity demand will be challenging.<br />

How can it work and how not?<br />

Sector Coupling – why?<br />

Renewables will govern the power supply<br />

of the future. They are needed. No doubt,<br />

the change will come and if not driven by<br />

climate change, it will definitely be driven<br />

by the limitation of reserves and resources<br />

of conventional energies: gas, oil and coal.<br />

Sector Coupling is a buzz word in today’s<br />

discussion about the energy turnaround. It<br />

should solve most of the problems associated<br />

with the “energy turnaround”. But is<br />

the implementation of Sector Coupling<br />

able to deliver what is required? Are there<br />

new opportunities? What are the hurdles?<br />

How can the current situation be characterized?<br />

CO 2 emissions should be reduced.<br />

But between other kinds of energy, electricity<br />

is loved. It is predicted that demand<br />

for electricity will continue to grow. For instance<br />

in Germany, for the last 10 years, the<br />

annual consumption of electricity has been<br />

stable between 550 TWh and 600 TWh, although<br />

efficiency has increased. At the<br />

same time new usages for electricity have<br />

been added. In future, the consumption of<br />

electricity will increase dramatically from<br />

current 600 TWh to 900 TWh or even up to<br />

1,200 TWh, depending especially on the<br />

role that e-mobility will play.<br />

Currently dispatchable conventional power<br />

is used for backup and stabilization purposes.<br />

But to reduce carbon footprint other<br />

ways have to be selected to insure the security<br />

of the electricity supply. Sector Coupling<br />

could be part of the solution. In addition,<br />

raw material loops (C, H 2 , O 2 ….)<br />

have to be closed. Standalone solutions can<br />

be one way to reduce CO 2 and stabilize systems.<br />

But is this the most effective way?<br />

Reaching these goals by avoiding economic<br />

disadvantages and electric shortages is expected.<br />

The power, heat, and mobility sectors have<br />

fulfilled their tasks to reduce CO 2 and use of<br />

renewables in different ways (F i g u r e 1 ).<br />

Until now the power sector has already done<br />

significantly (37,8 % in 2018) compared to<br />

other sectors and it is still increasing. The<br />

latest figures for 2019 show about 43 % renewables<br />

in the power sector. F i g u r e 1<br />

also shows clearly that a joint development<br />

could be of help also for the other sectors.<br />

Sector Coupling – where and how<br />

– an analysis<br />

Deeper analysis of Sector Coupling can be<br />

described through four points of view:<br />

From the physical view: electricity, heat,<br />

fuels and other chemicals<br />

From the functional view: power; service<br />

to households; service to industry, trade,<br />

36


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Sector Coupling – buzzword or future of the energy supply<br />

27.4 %<br />

14.2 %<br />

5.6 %<br />

and commerce; and at least the use in the<br />

mobility sector.<br />

From the component view: grids (electricity,<br />

heat, gas, communication) and storage<br />

devices (electricity, thermal, chemical)<br />

And from the socio-economic view: energy<br />

business, energy politics, acceptance of<br />

consumers<br />

Besides technology, this shows the importance<br />

of factors like public acceptance and<br />

politics. Clear communication is needed to<br />

describe the pros and cons of the selected<br />

technologies. Incentives for different stakeholders<br />

should stimulate acceptance.<br />

Examples for the successful<br />

coupling of sectors<br />

Sector Coupling is not something new.<br />

There are historic examples where experience<br />

could be gained. Today, the telecommunication<br />

industry covers sectors like<br />

telephone, photo and computer. This is<br />

only possible with exchange between these<br />

sectors, otherwise successful products<br />

could not have been developed. Other examples<br />

are the steel and coal industries or<br />

the well-known classical Sector Coupling<br />

of “Combined Heat and Power” (CHP). For<br />

many years, coupling of energy generation<br />

and construction by using fly ash for the cement<br />

industry and production of gypsum<br />

has been successfully established in coal<br />

based power generation.<br />

These examples teach that Sector Coupling<br />

does not happen by itself. It has been developed<br />

to overcome various difficulties.<br />

Open discussion and even negotiation between<br />

the involved partners were of high<br />

importance. Looking to these examples,<br />

the question may be raised: Is coupling<br />

only possible and successful between two<br />

partners? Indeed a coupling with 3 or 4<br />

partners seems to be attractive but no<br />

doubt it is more complex and can only be<br />

managed because of opportunities for digitalization<br />

as described later.<br />

New business models<br />

31.5 % 31.6 %<br />

14.0 %<br />

5.2 %<br />

13.5 %<br />

5.2 %<br />

36.0 %<br />

13.4 %<br />

5.2 %<br />

37.8 % 40 %<br />

13.9 %<br />

5.6 %<br />

2014 2015 2016 2017 2018<br />

Fig. 1. Development of the share of renewables in the sectors power, heat and mobility<br />

(source: AGEE-Stat (Icons von Freepik/flaticon.com und Sabathius/openclipart.org)).<br />

30 %<br />

20 %<br />

10 %<br />

0 %<br />

A successful business model is a precondition<br />

for the development of Sector Coupling.<br />

Again many questions arise in this<br />

context:<br />

––<br />

Are there unused synergies that can be<br />

identified and used?<br />

––<br />

Or is the opposite, “dys-synergies”?<br />

––<br />

Are there still potentially positive results,<br />

considering “Total Cost of Ownership”?<br />

––<br />

What is the main product?<br />

––<br />

What is the by-product?<br />

––<br />

Who is leading a possible partnership?<br />

––<br />

What is the benefit for the individual<br />

partners?<br />

––<br />

Are there macro-economic benefits that<br />

cannot be explored by one of the sector<br />

partners alone<br />

More or less simple business models existed<br />

in the past (e.g., CHP). More complex<br />

business models are possible today applying<br />

digitalization. New ways of cooperation<br />

have to be exercised.<br />

An example for a conflict can be described<br />

as follows. Electricity is offered based on<br />

availability for a production facility. For the<br />

manufacturer, this is a disadvantage when<br />

compared to electricity being offered<br />

through base load. Production based on<br />

availability of electricity forces the manufacturer<br />

to part time production. The low<br />

capacity of the production facility affects<br />

the payback time of the investment (CAPEX)<br />

and the operating expenses (OPEX), especially<br />

the cost of staffing. If only operating<br />

with surplus electricity, the production facilities<br />

are depreciated over a much longer<br />

period. What to do with the staff during the<br />

outages? What to do with personnel that is<br />

only being utilized for 2,000 h/year in an<br />

unpredictable way? Especially if a forecast<br />

of the outages is not possible.<br />

On the other hand, the electricity generator,<br />

having to invest in surplus capacity and<br />

storage or other renewable back up power,<br />

would suffer economical disadvantages.<br />

Therefore, it could result in an electricity<br />

price which is no longer attractive to the<br />

manufacturer.<br />

There are also technical implications which<br />

could occur because of part time operation<br />

of equipment, for example, increased fouling<br />

of membranes or aging of catalysts. Incalculable<br />

interruption of the operation of<br />

an assembly line can lead to bad product<br />

quality that cannot be corrected. Coloring<br />

of cars with interruptions may not look so<br />

nice for the customer!<br />

Possible solutions for a partly compensation<br />

for the losses are:<br />

––<br />

A subsidized lower electricity tariff to<br />

offset the described effects<br />

––<br />

There are macro-economic effects that<br />

are able to compensate for the disadvantages<br />

––<br />

Income from CO 2 certificates<br />

––<br />

Benefits of Sector Coupling itself in the<br />

sense of synergies (1+1>2)<br />

Digitalization with its possibilities can attenuate<br />

these effects within limits by a<br />

more detail forecast, monitoring, and management<br />

of the process of fabrication.<br />

An idea for partially compensating the economic<br />

disadvantage, from the “electrical<br />

view” point, could be by bringing conventional<br />

generation like gas combined cycle<br />

PP from peak load (2,000 h/a) to base load<br />

(6,000 h/a):<br />

2,000 h/a pure electricity<br />

2,000 h/a additional CHP<br />

2,000 h/a additional industrial use<br />

Summing up to at least 6,000 h/a.<br />

An additional aspect that can influence the<br />

economics via a related business model is<br />

the application of inherent flexibility and<br />

storage options. It has to be evaluated in<br />

detail how flexible a production process<br />

can be in reality. Is interruption of production<br />

possible without a loss of quality of the<br />

products as mentioned above? “How storable<br />

is the need of electricity?”<br />

Examples are: Demand Side Management<br />

(DSM) (e.g., cold storage houses or district<br />

heating networks) – Both can tolerate for a<br />

limited time either too high or too low temperatures.<br />

The above shows that a detailed analysis<br />

which reveals time dependency of the discussed<br />

processes is especially needed –<br />

technically and economically.<br />

Sectors in overview<br />

For further understanding of the discussed<br />

items, the different sectors to be discussed<br />

will be characterized shortly.<br />

Power<br />

Generation of electricity which is the core<br />

of the power sector will switch more and<br />

more from conventional sources like: coal,<br />

nuclear and gas to renewables like: wind,<br />

hydro, PV or biomass (F i g u r e 2 ). For a<br />

limited time, conventional generation will<br />

act as backup power. A bottle neck is currently<br />

occurring in the transmission capacity<br />

of electricity for the existing grid, especially<br />

from North to South Germany.<br />

Coupling of transport grids for electricity<br />

and gas can be an option to increase energy<br />

37


Sector Coupling – buzzword or future of the energy supply <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Fig. 2. Electricity generation mix.<br />

transport capacity. Storage capacity is limited<br />

and only available for short term support.<br />

Mass storage is not available especially<br />

for long term bridging of electricity gaps.<br />

Heat<br />

Combined heat and power (CHP) as a<br />

prominent example for Sector Coupling<br />

has already been mentioned. But for sure,<br />

further extensions of district heating networks<br />

are possible. The different structures<br />

of district heating networks have to be considered.<br />

The German example shows the<br />

diverging development in eastern and<br />

western parts of Germany in the past. All<br />

over the country, differences between metropolitan<br />

and rural areas have to be distinguished.<br />

Particularly, when discussing renewable<br />

generation technologies centralized<br />

and decentralized heat generators<br />

must be considered.<br />

STEAG can use its comprehensive experience<br />

in the district heating sector for expansion<br />

of this kind of Sector Coupling (F i g -<br />

u r e 3 ). In addition, the development in the<br />

building sector should be given attention.<br />

––<br />

Reduced consumption – higher efficiency<br />

––<br />

Low emission technologies<br />

––<br />

Heat pumps<br />

––<br />

Solar thermal heat supply<br />

––<br />

Extension of district heating networks<br />

Additional options are<br />

––<br />

new use of night storage heaters<br />

––<br />

electrode boilers for use of surplus electricity<br />

in the electrical grid<br />

––<br />

simple heating rods to use surplus electricity<br />

in PV roofed private residential<br />

buildings to heat water cheap for the<br />

next shower<br />

Industry, Trade, Commerce, Services<br />

Industry, trade, commerce, and services offer<br />

a wide field for applications of Sector<br />

Coupling. The disadvantage is that often<br />

the negotiations are not with one partner<br />

but with many. Equipment and solutions<br />

that can be used in this sector are:<br />

––<br />

Electrification of heating processes<br />

––<br />

Heat pumps (development also for higher<br />

temperatures)<br />

––<br />

Synthetic fuels<br />

––<br />

Hybrid systems using electricity and gas<br />

or synthetic fuels<br />

––<br />

Use of waste heat and extension of waste<br />

heat networks<br />

Demand side management (DSM) is an effective<br />

tool across the sectors of industry,<br />

trade, commerce, and services. Load shifting<br />

in industrial and commercial but also<br />

private sector must be considered. The effectiveness<br />

of this measure depends on the<br />

level of the individual load that can be<br />

shifted and on the number of participants.<br />

In the industrial sector, the applications are<br />

few but high load. On the other hand, in the<br />

commercial and private sectors, the applications<br />

are many but small load. A bundle<br />

of small scale applications can be feasible.<br />

It is important that there is an incentive for<br />

the participants to offer this service. Intelligent<br />

management of load, consumption<br />

and storage is possible if combined with<br />

digitalization.<br />

Mobility<br />

Currently, mobility has the biggest problems<br />

regarding the energy turnaround and<br />

the implementation of renewables. Regulatory<br />

measures will increase the pressure<br />

for mobility to reduce emissions. Here the<br />

Sector Coupling could be especially of<br />

great help. The opportunities to be discussed<br />

are:<br />

––<br />

Increase of efficiency over the full chain of<br />

energy use beyond the energy use of a car<br />

––<br />

Battery electric vehicles<br />

––<br />

Hydrogen fuel cell vehicles for long distances<br />

––<br />

Synthetic fuels<br />

These opportunities require a new infrastructure<br />

for storage and transportation.<br />

Sector Coupling is beneficial for these developments.<br />

Mobility and the transportation sector<br />

have hidden costs which are usually carried<br />

by the local community (F i g u r e 4 ).<br />

Increased truck traffic causes elevated<br />

emissions. Additional expenses of road<br />

maintenance are all born locally.<br />

More local production can have very positive<br />

effects avoiding truck traffic. It is a<br />

macro-economic decision. More use of synthetic<br />

fuels will also have macro-economic<br />

effects. These examples show that Sector<br />

Coupling cannot only be arranged between<br />

direct trading partners because of macroeconomic<br />

effects. As shown, sometimes a<br />

quite long chain has to be considered.<br />

SWOT analysis of Sector Coupling<br />

Fig. 3. STEAG as district heat generator and supplier.<br />

F i g u r e 5 gives an idea of a SWOT analysis<br />

of Sector Coupling. Besides the desired<br />

increase of renewables, one of the major<br />

38


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Sector Coupling – buzzword or future of the energy supply<br />

Sites<br />

Infrastructure<br />

Customers<br />

CO 2<br />

CCU<br />

Fuel<br />

Fig. 4. Mobility and macro-economic effects.<br />

Input<br />

Fuel<br />

Educated<br />

Employees<br />

Heat/<br />

Electricity<br />

Strengths<br />

Increased use of renewables<br />

Following the current megatrends<br />

Regionalization<br />

Neo ecology (sustainability, efficiency,<br />

socio economic effects)<br />

Individualization<br />

Opportunities<br />

Different kinds of coupling<br />

Coupling not only of 2 but may be 3 or more<br />

at the same time<br />

Agreement about the leading partner<br />

Flexibility increase as a value in general<br />

Fig. 5. SWOT analysis of Sector Coupling.<br />

strengths of Sector Coupling is that it is<br />

aligned with current megatrends. Sector<br />

Coupling reinforces regionalization and<br />

promotes neo-ecology, driving sustainability<br />

and efficiency while considering socioeconomic<br />

effects.<br />

Opportunities, as show above, emphasize<br />

the well-established CHP model, but via<br />

detailed analysis new opportunities may be<br />

developed.<br />

But also the weaknesses and threats are described<br />

in this article. These are costs of<br />

non-baseload production. The question<br />

could be raised: why Sector Coupling between<br />

renewables and conventional generation<br />

is not already established? More<br />

analysis is discussed later. Another weakness<br />

of Sector Coupling is the main element<br />

for any coupling is electricity. A widening<br />

and more creative initiative would<br />

expand Sector Coupling applications.<br />

Under Threats, the disclosure of company<br />

operations is a major hurdle. Also, the regulatory<br />

framework has to be adapted to the<br />

new needs. Individual technologies have<br />

already been incorporated in the regulatory<br />

framework but new regulations are required<br />

for the complete system to facilitate<br />

Sector Coupling. There seems to be a lack<br />

of a market approach and economic benefits<br />

are not transparent to the participating<br />

partners. By combining many technologies<br />

and partners, the whole system becomes<br />

complex and difficult to integrate.<br />

Weakness<br />

Costs of non baseload production and<br />

consumption<br />

Until now no successful sector coupling between<br />

renewables and conventional generation<br />

Electricity is currently the main element for any<br />

coupling<br />

Threats<br />

Disclose of company internals<br />

Current regulatory framework<br />

Favoring individual technologies<br />

No market approach<br />

Not economically attractive for all partners<br />

participating<br />

High complexity<br />

How to complete the puzzle?<br />

Digitalization and transformation<br />

modules between the sectors<br />

The energy turnaround needs dispatchable<br />

back up power. Sector Coupling can smooth<br />

out energy supply and demand. Creativity<br />

in designing Sector Coupling would lead to<br />

options and new solutions. Digitalization<br />

then monitors and steers these processes<br />

derived from problem solving concepts.<br />

Digitalization is the lubricant of Sector<br />

Coupling.<br />

So it is clear that digitalization and the modern<br />

internet would enable successful implementation<br />

of Sector Coupling. Clear rules<br />

are necessary. But at the same time, electricity<br />

consumption of the internet is part of the<br />

problem. Consumption of electricity for use<br />

of the internet is dramatically increasing.<br />

Internet consumption is near 200 TWh a<br />

year worldwide today. It represents one<br />

third of the overall electricity consumption<br />

of Germany. Therefore, special attention<br />

should be given to account for the significant<br />

portion of electricity use by the internet.<br />

For transformation of energy between the<br />

different sectors some more or less complicated<br />

and thus costly technologies are necessary.<br />

Examples are:<br />

––<br />

Simple heat exchangers<br />

––<br />

Heat pumps<br />

––<br />

Electrolysis<br />

––<br />

Methanization technologies<br />

The already existing pieces of the<br />

puzzle are longing for new<br />

CCU-installations.<br />

Fig. 6. Missing pieces of the puzzle.<br />

––<br />

Chemical processes like Fischer –<br />

Tropsch synthesis<br />

––<br />

CHP and gas motors<br />

––<br />

Electrode boilers and heating rods<br />

In a follow-on step, it has to be decided<br />

where to locate this technical equipment:<br />

centrally, regionally or decentralized for<br />

each sectoral partner. Each of these options<br />

must make sense and have to be integrated<br />

under certain economic boundary conditions.<br />

Sector Coupling is not just pairing partners.<br />

It’s a complex system connected through a<br />

puzzle of many pieces which must fit together<br />

(F i g u r e 6 ). Changing boundary<br />

conditions bring new or modified pieces<br />

into the puzzle. Overall, systems are optimized<br />

for efficiency. Oversupply of renewable<br />

electricity indicates inefficiency in the<br />

system. The process has lower value. When<br />

the supply of electricity is balanced with<br />

demand, the system has higher value. Similarly,<br />

a system is more valuable if electricity<br />

can be consumed flexibly. Processes that<br />

have these characteristics are favored. In<br />

addition, new feed stocks should be considered<br />

for other uses than waste heat: CO 2 ,<br />

H 2 , and O 2 . In this context, CCU (Carbon<br />

Capture Utilization) becomes a high value<br />

system in the energy turnaround puzzle.<br />

For a successful Sector Coupling, the interconnecting<br />

sectors interlock together like<br />

pieces of a puzzle. Sometimes it is time<br />

consuming to find the proper piece.<br />

The mentality question<br />

Besides exchange of technical and economic<br />

information, intended partners also<br />

must share proprietary and confidential information<br />

of their business models to make<br />

Sector Coupling effective. It is a risk that<br />

partners may not be willing to take. However,<br />

because independent views provide<br />

different standpoints, breakout solutions<br />

39


Sector Coupling – buzzword or future of the energy supply <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

can be achieved. Then, I would ask what<br />

point of view should I take? From the electricity,<br />

or mobility, or industrial view point?<br />

The concern for risk in sharing internal information<br />

can be a high barrier for possible<br />

partners to implement Sector Coupling. It is<br />

a special – non technical – hurdle which<br />

varies with the mentality of each partner.<br />

What are these hurdles and the related questions<br />

to be answered? What is my business<br />

model? What is my benefit? Why am I sharing<br />

my internal key figures to an external<br />

organization? Could my production or my<br />

products be influenced by Sector Coupling?<br />

It is my impression that the process of partnering<br />

could be compared with a marriage.<br />

A couple will never be happy if a spouse is<br />

thinking only about personal own benefit.<br />

For a long lasting partnership, things are developed<br />

jointly through thinking and developing<br />

activities jointly. It is meeting the<br />

common goals for the benefits of the family.<br />

Even in the most developed form of Sector<br />

Coupling – combined heat and power –<br />

some challenging questions sometimes<br />

arise. “If you would use my waste heat can<br />

my production process be affected? Can a<br />

failure in waste heat utilization have a negative<br />

impact on my production?<br />

The only way to solve these kinds of problems<br />

is open communication and problem<br />

solving to develop the necessary solutions.<br />

Problems include reducing CAPEX and<br />

OPEX but also improving or maintaining<br />

the quality of the products in a manufacturing<br />

process.<br />

Hydrogen, grids and<br />

regulatory frame work<br />

Another piece of the puzzle is hydrogen. In<br />

the future, hydrogen will play a more<br />

prominent role in Sector Coupling. Already,<br />

there is great interest in hydrogen<br />

and there are many R&D (Research & Development)<br />

projects.<br />

Hydrogen is not a primary energy. It has to<br />

be generated in future by renewables but it<br />

is currently mostly made by steam reforming.<br />

Sector Coupling without hydrogen is<br />

not possible. Flexibility and mass storage<br />

need hydrogen. As shown in F i g u r e 6 ,<br />

hydrogen could be used directly as a fuel or<br />

a feedstock for making synthetic fuels.<br />

Today, hydrogen is produced mainly from<br />

natural gas and coal via steam reforming. It<br />

is so called grey hydrogen. If CO 2 formed<br />

during steam reforming is separated and sequestrated,<br />

hydrogen “changes color” and<br />

becomes blue hydrogen. Surplus electricity<br />

generated by renewables can be transferred<br />

via hydrogen (green hydrogen) by electrolysis.<br />

Electricity can be regenerated later on<br />

again from combustion of hydrogen. It is<br />

important to increase the hydrogen generation<br />

independently of the source, to gather<br />

experience with the infrastructure and use<br />

of hydrogen. Economics is currently the biggest<br />

hurdle for green hydrogen, instead of<br />

grey hydrogen; but an energy turnaround<br />

and as well a Sector Coupling are enabled<br />

by the use of hydrogen. Related technologies<br />

for energy turnaround and Sector Coupling<br />

depend on hydrogen as energy carrier<br />

and chemical feedstock.<br />

For the German market, plants are needed<br />

that can flexibly generate electricity or hydrogen.<br />

Depending on the market conditions,<br />

the plants can either produce hydrogen<br />

or electricity to maximize profitability.<br />

EEG must honor not the feed in of renewable<br />

electricity but the consumption of renewable<br />

electricity. Then it is possible to<br />

decide to sell or to store electricity. This<br />

would make renewable hydrogen more attractive.<br />

In the context of Sector Coupling, all products<br />

and by-products should be used in the<br />

future. A key to improving the business<br />

model for production of hydrogen by electrolysis<br />

is to profitably turn oxygen into a<br />

co-product of hydrogen.<br />

Another challenge in using large scale electrolysis<br />

to product green hydrogen is the<br />

use of a large amount of water. When talking<br />

about electrolysis in huge dimensions<br />

not only the electricity consumption has<br />

to be considered but also the consumption<br />

of treated water. The water consumption<br />

to bridge a two week dark doldrum could<br />

be like the drinking water consumption<br />

of a 200.000 inhabitant city in a year. So<br />

this restriction is limiting the hydrogen<br />

generation in very sunny regions where<br />

sufficient amount of water is typically not<br />

available.<br />

Today, hydrogen is used by industry for refining<br />

petroleum, treating metals, producing<br />

fertilizer, processing foods, cooling electric<br />

generators, or driving fuel cells. In the<br />

steel industry, a transformation process will<br />

happen when hydrogen replaces coke to reduce<br />

iron. However, this form of Sector<br />

Coupling will be determined by the new<br />

world price of steel and the resulting economics.<br />

Hydrogen could play a strong role in energy<br />

storage and as grid stabilizer in the future.<br />

Surplus electricity from renewables<br />

could be used to generate hydrogen via<br />

electrolysis. Hydrogen could be transported<br />

in the natural gas grid and converted to<br />

electricity at a later date. It is also energy<br />

for fuel cells. Thus, the sector power can be<br />

coupled with the sector gas.<br />

Open Grid Europe (OGE) and Amprion, as<br />

transmission system operators for gas and<br />

electricity, respectively, are discussing a<br />

large scale power-to-gas pilot project “Hybridge”.<br />

Power-to-gas technology plays a<br />

major role in the transformation of our energy<br />

system. It allows green electricity to<br />

be converted into hydrogen which can be<br />

used in other sectors. It also allows using<br />

the gas infrastructure to store renewable<br />

energy. The goal for the pilot plant is to be<br />

able to convert up to 100 MW of electrical<br />

energy into hydrogen by 2023. An electrolyzer<br />

will be installed near one of Amprion’s<br />

substations and connected to Amprion’s<br />

electricity grid. OGE plans to convert<br />

parts of its existing gas network for the exclusive<br />

transport of pure hydrogen. Companies<br />

located near the new hydrogen<br />

pipeline can use the green hydrogen. In the<br />

further course of the project, there is provision<br />

for hydrogen filling stations for motor<br />

vehicles or trains in the mobility sector. In<br />

addition, natural gas storage facilities will<br />

be converted for storing hydrogen. Thus,<br />

the demand for hydrogen can be decoupled<br />

from the supply of renewable energy.<br />

Hydrogen can be supplied from the storage<br />

facilities on demand. In this way, a reliable<br />

supply of green hydrogen can be efficiently<br />

realized.<br />

Sector Coupling at the system level involves<br />

transformation between two regulated<br />

areas – the electricity transmission<br />

network and the gas transmission network.<br />

It is planned for the transmission system<br />

operators to be responsible for the planning,<br />

construction and operation of the<br />

sector transformer, i.e., the power-to-gas<br />

plant. This is intended to be financed<br />

through network charges.<br />

A key approach for solving the problem of<br />

increasing quantities of electricity from<br />

wind and solar that do not always find consumers<br />

is to direct this electricity to other<br />

sectors – where large amounts of energy<br />

are required. This is technically possible by<br />

coupling the existing infrastructures of the<br />

German electricity and gas system with<br />

each other. Power-to-gas systems act as a<br />

bridge between the individual systems.<br />

Similarly, hydrogen can be a feedstock for<br />

producing synthetic methane.<br />

Today, the transformation and transport of<br />

energy takes place within each system separately.<br />

For example, in the electricity value<br />

chain, power plants feed electricity into<br />

the grid. This electricity is then transmitted<br />

via transmission lines, passed on to other<br />

voltage levels via current transformers and<br />

transported on from there to the end customers.<br />

Gas transport works in a similar<br />

way – from the transport network via the<br />

regional network to the distribution network.<br />

The power-to-gas approach provides<br />

an option to transport energy between sectors.<br />

Here, electricity is converted into hydrogen<br />

in the power-to-gas system, fed into<br />

the gas system and transported on to the<br />

respective point of consumption. There are<br />

three criteria crucial for Sector Coupling to<br />

achieve maximum economic benefits and<br />

maximum sustainability:<br />

––<br />

Size: The power-to-gas plants must be<br />

integrated into the electricity and gas<br />

system in a suitable dimension and at<br />

large scale<br />

––<br />

Location: The systems must be installed<br />

at suitable contact points between the<br />

electricity and gas transport networks<br />

––<br />

Timing: It must be possible to coordi-<br />

40


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Sector Coupling – buzzword or future of the energy supply<br />

nate the operation of the systems in such<br />

a way that the actual feed-in of renewable<br />

energy, the electrical load, the current<br />

flows in the electrical system, the<br />

volume flows of gas transport and the<br />

filling levels of the gas storage facilities<br />

are always seen as an integrated system<br />

Coupling of transport grids for electricity<br />

and gas can potentially solve the limitation<br />

problems of transport capacity. It should<br />

not be a solution in case we are not able to<br />

build the necessary additional electrical<br />

transmission lines. Transformation from<br />

electricity to gas is not free of charge. At<br />

least we have to avoid the crazy situation<br />

that we are not able to erect the necessary<br />

electrical transmission lines and instead<br />

we switch to the gas grid. We are moving<br />

one bottle neck (el. transmission) to the<br />

next bottleneck (natural gas transmission)<br />

or we put the gas even on the railroad and<br />

find here a new bottleneck. To say it clearly<br />

a positive interaction between the sectors is<br />

needed and desired but to pass the buck to<br />

the next should not be allowed.<br />

Grids are the backbone of the energy turnaround.<br />

Sector Coupling had not been a<br />

topic in days of the unbundling discussion.<br />

How do we deal with sector transformers<br />

electricity to gas and vice versa as described<br />

today? How does it fit in comparison<br />

to transport and distribution grid? We<br />

have to define what the task of electricity<br />

grid operators, gas grid operators and<br />

plant operators is. The question is what has<br />

to be changed if Sector Coupling is considered<br />

seriously? Who should get which incentives<br />

to stimulate the process avoiding a<br />

new chain of subsidies? Who should have a<br />

benefit? What are the strong drivers?<br />

Understanding<br />

Since submission of the EEG 2014 the principle<br />

had been hurt that only the last consumer<br />

should carry the burden of the EEG.<br />

Pure electricity storages are no last consumer.<br />

The big efficiency losses in power to<br />

gas technology are relieved from the EEG<br />

burden which is not in the sense of an efficient<br />

energy system.<br />

Sector coupling and the necessary plants<br />

are no grid infrastructure and should be established<br />

in the competitive part of the energy<br />

system including flexibilities and gas<br />

and electricity capacities. They should not<br />

be in the hand of grid operators. The roles<br />

in the more and more complex energy systems<br />

have to be split clearly between regulated<br />

and competitive tasks. A clear rule for<br />

electricity storages could be that received<br />

and returned electricity to the grid at the<br />

same location is unlimited free of any royalties.<br />

Flexibility, system services and capacity<br />

need a value. Price signals should stimulate<br />

balancing of supply and demand. The<br />

grid will be unburdened if this evaluation<br />

will already be done in front of the grid.<br />

The liability for the electrical balancing<br />

zones has to be consolidated.<br />

Reality<br />

1. Electricity generated is unlimited. 1. Due to not harmonized extension of renewable<br />

electricity generation and necessary grid extension,<br />

temporarily and regionally not needed<br />

surplus electricity is generated.<br />

2. EEG refund is paid anyway, so surplus electricity<br />

is free of charge.<br />

3. Power2Gas is low cost solution for mass storage<br />

and gas grid integration<br />

4. Electrification is best alternative for development<br />

of renewables also in the sectors mobility and<br />

housing<br />

5. Additional electricity consumption is not in conflict<br />

with efficiency.<br />

Fig. 7. Explaining the reality vs understanding of Sector Coupling.<br />

2. EEG electricity is not free of charge. Capacities as<br />

well as flexibility have to be paid for.<br />

3. Power-to-Gas is currently economically not available;<br />

gas capacities may be existing – but at the<br />

right location?<br />

4. Electrification can be effective. A hybrid system is<br />

desirable.<br />

5. Additional electricity consumption is attractive in<br />

case of low electricity prices. Energy efficiency<br />

makes only sense in case of high electricity prices.<br />

Boundary conditions for<br />

Sector Coupling – understanding<br />

and reality<br />

In the public discussion, the understanding<br />

of the boundary conditions of Sector Coupling<br />

is far from the reality. F i g u r e 7 illustrates<br />

the case of Germany<br />

How does Sector Coupling<br />

react to a dark doldrum<br />

When the wind is not blowing and the<br />

clouds are not driven away, also PV is not<br />

generating electricity. Mass storages are<br />

only the source of power if conventional<br />

generation is no longer available. F i g u r e<br />

8 shows a typical situation in the grid in<br />

Germany in the last 3 years. This could last<br />

up to two weeks in January and February<br />

in the last years in Germany<br />

The figure shows clearly the importance of<br />

Sector Coupling to avoid black outs caused<br />

by dark doldrums.<br />

87.95<br />

Stacked<br />

Percent<br />

Import balance<br />

Hydro,<br />

pumped storage<br />

Hydro power<br />

Seasonal storage<br />

Biomass<br />

Wind<br />

Nuclear<br />

Solar<br />

Lignite Hard coal Oil Gas Other<br />

80.00<br />

70.00<br />

60.00<br />

Capacity in GW<br />

50.00<br />

40.00<br />

Dunkelflaute<br />

30.00<br />

20.00<br />

10.00<br />

0.00<br />

01.01. 04:30 09.01. 03.15 14.01. 22.06 20.01. 17.00 26.01. 11.53 31.01.<br />

Fig. 8. Electricity generation in Germany January 2019, Dark Doldrum source: Fraunhofer ISE, 50 Hertz, Amprion, Tennet, TransnetBW, EEX, last update:<br />

09 Sep 2019.<br />

41


Sector Coupling – buzzword or future of the energy supply <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

High efficient gas and steam turbine power plant Herne<br />

Designetz electrode boiler as part of the SINTEG initiative Fenne<br />

Fig. 9. Sector Coupling and STEAG, CHP, Power to Heat, Power to Fuel and hydrogen.<br />

Sector Coupling<br />

country specific effects –<br />

not just copying<br />

In the context of “energy turnaround”, we<br />

have often he intention to copy successful<br />

proven technologies to other countries to<br />

increase the lever of CO 2 reduction. However,<br />

solutions are specific to each country.<br />

For example, in a warmer country like India<br />

there is not a high importance of CHP. CHP<br />

use would only be limited to industry. In a<br />

country like Brazil, the treatment and use of<br />

sugar cane and bagasse are of high value.<br />

There are flexible pathways for Sector Coupling.<br />

DSM and storage can be integrated<br />

productively with ethanol production.<br />

These opportunities are not available in<br />

Germany.<br />

By mirroring available models and observing<br />

the local situation, one can find a model<br />

which matches with the local boundary<br />

conditions.<br />

CHP, Power to Heat,<br />

Power to Fuel and hydrogen in the<br />

STEAG environment<br />

STEAG knows about the importance of hydrogen.<br />

Together with partners, we are developing<br />

a research platform at Herne<br />

power station and are establishing a so<br />

called “Reallabor” project in Fenne power<br />

station to be funded by the German federal<br />

ministry of economics (F i g u r e 9 ).<br />

Conclusion<br />

Sector Coupling is needed to achieve the<br />

“energy turnaround”. Examples and further<br />

opportunities for Sector Coupling have<br />

been described. Identifying an appropriate<br />

business model requires a detailed analysis<br />

of the sectors and open exchange between<br />

partners. The different sectors had been described<br />

and analyzed by a SWOT chart.<br />

Digitalization is an important lubricant and<br />

hydrogen is one key technology to be implemented<br />

in many forms of Sector Coupling.<br />

Technical wise transformation modules are<br />

needed and have to be further developed.<br />

Hydrogen can be coupled with grids, but<br />

there are gaps in the regulatory framework.<br />

There is a mismatch between understanding<br />

and the reality about Sector Coupling.<br />

Special questions like the reaction to dark<br />

doldrums and the national and international<br />

experience of STEAG with the related<br />

topics have been discussed.<br />

Many questions have been raised. These<br />

should not describe the problems of Sector<br />

Coupling but highlight possible ways to implement<br />

it successfully. It is productive<br />

when partners join in finding business<br />

models or improving technologies. In general,<br />

it is useful to clarify that Sector Coupling<br />

is only a part of the solution to<br />

achieve “energy turnaround”. It is not the<br />

only solution. A big hurdle is not the right<br />

technology but the mentality of the participating<br />

partners. An open and frank dialog<br />

is necessary to find possible good business<br />

models and to develop new technologies<br />

for Sector Coupling. Consequently,<br />

the use of the unpredictable renewables<br />

can be widened and storage technologies<br />

can be advanced, reducing further the<br />

share of conventional generation. Yes, Sector<br />

Coupling is a buzzword, but it can be<br />

an important part of the future of energy<br />

supply.<br />

Increase of renewables is leading to a growing<br />

mismatch of generation and consumption.<br />

Sector Coupling can close the gaps between<br />

power generation and electricity consumption<br />

in a more effective way. Cross<br />

sectoral use of surplus electricity, which is<br />

generated unpredictably, will make energy<br />

turnaround more economical. In an increasingly<br />

more complex energy system, reform<br />

of the current regulatory framework would<br />

be necessary to facilitate competition and to<br />

increase efficiency in the market. It has to be<br />

clearly distinguished between the regulated<br />

and the competitive part.<br />

The regulatory framework has to consider<br />

macro-economic effects and should not favor<br />

special technologies. A sector independent<br />

view allows economic benefits for<br />

each participant. Detailed analyses of the<br />

relevant processes have to be ensured although<br />

they are not “mine”.<br />

Production processes which are less sensitive<br />

to non-base load operation and / or<br />

new economic models for non-base load<br />

production have to be identified. Besides<br />

economic benefits of coupling within one<br />

sector, there should be incentives for companies<br />

to consider multiple sectors. A more<br />

systemic approach would benefit from use<br />

of digitalization. Incentives must be developed<br />

for Sector Coupling to encourage<br />

communication and to remove unnecessary<br />

bureaucracy. Politicians should encourage<br />

support a low bureaucratic approach.<br />

Economic benefits have to be allocated<br />

fairly. Without an open and frank<br />

dialogue, positive examples for Sector Coupling<br />

will come slowly and costly. l<br />

42


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Das Projekt ALIGN-CCUS<br />

Das Projekt ALIGN-CCUS –<br />

Ein Beitrag zum evolutiven<br />

Transformationsprozess der<br />

Energie- und Rohstoffversorgung<br />

durch Recycling von Kohlenstoff<br />

Peter Moser, Sandra Schmidt, Knut Stahl, Georg Wiechers, Arthur Heberle, Christian Kuhr,<br />

Kay Schroer, Hiroshi Kakihira, Ralf Peters, Stefan Weiske, Petra Zapp, Stefanie Troy,<br />

Marcel Neumann, Bastian Lehrheuer, Thorsten Schnorbus und Sandra Glück<br />

Abstract<br />

The project ALIGN-CCUS - A contribution<br />

to the evolutive transformation process of<br />

energy and raw material supply by<br />

recycling carbon<br />

The technical, economic and social challenges<br />

for achieving the climate protection goals are<br />

immense. The desired reduction of carbon dioxide<br />

emissions to net zero by the year 2050 requires<br />

global radical changes in all areas of<br />

economy and daily life that are without precedence<br />

in history, comprising all sectors (energy,<br />

transport, industry, households) as well as infrastructure<br />

and land use. It is immediately evident<br />

that the use of existing infrastructure to<br />

the maximum extent possible not only accelerates<br />

the implementation of climate protection<br />

measures, but can also reduce the resulting immense<br />

costs. For the energy and fuel supply, this<br />

Autoren<br />

Dr. Peter Moser<br />

Dr. Sandra Schmidt<br />

Dipl.-Ing. Knut Stahl<br />

Dipl.-Ing. Georg Wiechers<br />

RWE Power AG, Essen, Deutschland<br />

Dr. Arthur Heberle<br />

Dr. Christian Kuhr<br />

Dipl.-Ing. Kay Schroer<br />

Mitsubishi Hitachi Power Systems<br />

Europe GmbH, Duisburg, Deutschland<br />

Dipl.-Ing. Hiroshi Kakihira<br />

Asahi Kasei Europe GmbH, Düsseldorf,<br />

Deutschland<br />

Prof. Ralf Peters<br />

M.Sc. Stefan Weiske<br />

Dr. Petra Zapp<br />

Dr. Stefanie Troy<br />

Forschungszentrum Jülich GmbH;<br />

Deutschland<br />

M.Sc. Marcel Neumann<br />

Dipl.-Ing. Bastian Lehrheuer<br />

RWTH University, Aachen, Deutschland<br />

Dr. Thorsten Schnorbus<br />

Dr. Sandra Glück<br />

FEV Europe GmbH, Aachen, Deutschland<br />

evolutionary approach aims to use existing<br />

power plants and transport infrastructure and<br />

to reduce their emissions with the help of renewable<br />

energies, while avoiding structural breaks<br />

at the same time. Base chemicals and fuels produced<br />

from captured CO 2 from flue gases and<br />

renewably produced hydrogen (Carbon Capture<br />

and Usage: CCU) are coupling the sectors.<br />

Important CCU products, such as methanol and<br />

dimethyl ether (DME), are cross-sectorally applicable<br />

chemical long-term energy storages<br />

with a higher volumetric energy density than<br />

hydrogen. As a part of the project ALIGN-CCUS,<br />

a CCU demonstration plant for DME synthesis<br />

is being built in the Innovation Center in Niederaussem<br />

and the use of DME in diesel engines is<br />

demonstrated in an emergency generator for<br />

peak and back-up power generation. In addition<br />

the usage of the CCU-fuel oxymethylene<br />

ether (OME) for transportation is examined. l<br />

Die technischen, wirtschaftlichen und sozialen<br />

Herausforderungen zur Erreichung der<br />

Klimaschutzziele sind immens. Die Senkung<br />

der CO 2 -Emissionen bis zum Jahr 2050 auf<br />

netto Null bedarf globaler Umwälzungen in<br />

allen Bereichen des täglichen Lebens und betreffen<br />

alle Sektoren (Energie, Verkehr, Industrie,<br />

Gewerbe/Gebäude) sowie Infrastruktur<br />

und Landnutzung. Die Maßnahmen<br />

zur Transformation der Energie- und Rohstoffversorgung<br />

sind in ihrem Ausmaß ohne<br />

historisches Beispiel. Es ist unmittelbar einleuchtend,<br />

dass die möglichst weitgehende<br />

sektorenübergreifende Nutzung bestehender<br />

Infrastruktur nicht nur die Umsetzung von<br />

Maßnahmen zum Klimaschutz beschleunigt,<br />

sondern auch die daraus resultierenden immens<br />

hohen Kosten senken kann. Dieser evolutive<br />

Ansatz zielt darauf ab, bestehende<br />

Kraftwerke, Industrieanlagen und Verkehrsmittel<br />

zu nutzen sowie deren Emissionen mit<br />

Hilfe der erneuerbaren Energien zu senken<br />

und Strukturbrüche zu vermeiden. Basischemikalien<br />

und Treibstoffe, die aus abgetrenntem<br />

CO 2 und regenerativ erzeugtem Wasserstoff<br />

hergestellt werden (Carbon Capture and<br />

Usage: CCU), dienen als Bindeglied zwischen<br />

den Sektoren. Wichtige CCU-Produkte wie<br />

Methanol und Dimethylether (DME) sind<br />

sektorenübergreifend einsetzbare, chemische<br />

Langzeitenergiespeicher mit höherer volumetrischer<br />

Energiedichte als H 2 . Im Rahmen<br />

des Projektes ALIGN-CCUS wird eine CCU-<br />

Demonstrationsanlage zur DME-Synthese<br />

im Innovationszentrum in Niederaussem errichtet<br />

und die Nutzung von DME in Dieselmotoren<br />

exemplarisch in einem Notstromaggregat<br />

zur Peak- und Back-Up-Stromerzeugung<br />

demonstriert. Darüber hinaus wird die<br />

Nutzung des CCU-Kraftstoffs Oxymethylenether<br />

(OME) im Verkehr untersucht.<br />

Einleitung<br />

Das zukünftige Energieversorgungssystem<br />

in Deutschland wird durch die je nach Wetterbedingung<br />

und Tageszeit stark schwankende<br />

Einspeisung von Wind- und Photovoltaik-Anlagen<br />

dominiert werden. Forderungen<br />

möglichst viele Energie konsumierende<br />

Prozesse zu elektrifizieren, um<br />

Wandlungsverluste zu vermeiden, also z.B.<br />

E-Autos, Heizung, Prozesswärmebereitstellung<br />

in der Industrie, blenden diesen<br />

Aspekt immer wieder aus. Obwohl es niemand<br />

aus energetischen Gründen will,<br />

wird man in dem zukünftigen Energieversorgungssystem<br />

elektrische Energie speichern<br />

müssen und zwar über Sekunden bis<br />

Monate und in riesigen Mengen. Stellt man<br />

die von den erneuerbaren Energien eingespeiste<br />

elektrische Energie in Deutschland<br />

dem Verbrauch gegenüber, kann man häufig<br />

ausgedehnte Phasen mit sehr großen<br />

Versorgungslücken von z.B. 10 TWh in 10<br />

Tagen erkennen (Deutschland, Januar<br />

2019 [1]), die durch konventionelle Kraftwerke<br />

aufgefangen werden müssen, trotz<br />

einer installierten Netto-Leistung der erneuerbaren<br />

Energien von rund 112 GW<br />

(März 2019). Alle in Deutschland bestehenden<br />

Pumpspeicher tragen mit einem<br />

43


Das Projekt ALIGN-CCUS <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Energieinhalt von rund 42 GWh zur Versorgungssicherheit<br />

und Flexibilisierung der<br />

Stromversorgung bei, was jedoch um den<br />

Faktor 240 zu wenig ist, um – ohne Berücksichtigung<br />

der Wandlungsverluste – die im<br />

genannten Beispiel fehlende Energiemenge<br />

bereitzustellen. Manchmal werden als<br />

„smart“ bezeichnete Konzepte in die Diskussion<br />

eingebracht, in denen Autobatterien<br />

von E-Autos als Puffer für das Netz<br />

dienen sollen. Nimmt man an, dass alle<br />

46,5 Mio. PKW in Deutschland E-Autos mit<br />

jeweils mehr als 40 kWh Batteriekapazität<br />

wären, könnte man tatsächlich erhebliche<br />

Energiemengen (etwa 2 TWh) speichern.<br />

Allerdings wären das nur rund 20 % der im<br />

genannten Beispiel notwendigen Energiemenge<br />

von 10 TWh. Zudem könnte für<br />

mindestens zehn Tage niemand in Deutschland<br />

PKW fahren.<br />

Es wird offensichtlich, dass Langzeit-Energiespeicherung<br />

mit hoher Energiedichte<br />

im Stromsektor notwendig ist. Dieselbe<br />

Notwendigkeit ergibt sich für Teile des Personen-<br />

und Güterverkehrs, sobald große<br />

Leistungen oder lange Streckenabschnitte<br />

zu bewältigen sind. Die direkte Elektrifizierung<br />

des Transportsektors ist energetisch<br />

effizient, wird jedoch durch die schwankende<br />

Verfügbarkeit des Stromes aus<br />

Wind- und Photovoltaikanlagen eingeschränkt.<br />

Auch hier muss deshalb Energie<br />

gespeichert werden. Wie begrenzt die<br />

Möglichkeiten zur Elektrifizierung mittels<br />

Batterien sind, zeigt ein Blick auf die für<br />

den Ferntransport benötigten Größen.<br />

Möchte man mit einem elektrischen 40 t-<br />

LKW die gleiche Reichweite im Ferntransport<br />

wie mit Diesel erreichen, so würde die<br />

notwendige Batterie 25 t wiegen. Bei einer<br />

Nutzlast von 27 t verbleiben 2 t Nutzlast.<br />

Ein Schiff würde mit der benötigten Batterie<br />

untergehen und ein Flugzeug könnte<br />

nicht vom Boden abheben (siehe B i l d 1 ).<br />

Auch hier werden Treibstoffe mit hoher<br />

Energiedichte benötigt und es bietet sich<br />

daher an, Strom- und Transportsektor über<br />

den Treibstoff zu koppeln, der als chemischer<br />

Langzeitenergiespeicher dient. Mögliche<br />

Konzepte sind neben Wasserstoff und<br />

Brennstoffzellen insbesondere auch E-Fuels<br />

und Verbrennungsmotoren. Ziele des<br />

Projektes ALIGN-CCUS sind die Herstellung<br />

solcher E-Fuels aus recyceltem CO 2<br />

und regenerativ erzeugtem Wasserstoff<br />

und das Aufzeigen von Nutzungsmöglichkeiten<br />

im Strom- und Transportsektor.<br />

Das europäisch und national geförderte<br />

ALIGN-CCUS-Projekt vereint 30 Industrieunternehmen,<br />

Forschungsinstitute und<br />

Universitäten aus fünf europäischen Ländern<br />

(DE, NL, NO, RO, UK) mit dem gemeinsamen<br />

Ziel, den schnellen und kosteneffektiven<br />

Einsatz von CO 2 -Abscheidung,<br />

-Nutzung und -Speicherung zu unterstützen.<br />

Die deutschen Partner des Projektes<br />

werden durch das BMWi gefördert (EU Horizon<br />

<strong>2020</strong>, ERA-NET, Accelerating CCUS<br />

Technologies, Projektnummer 271501 [2]).<br />

Im Rahmen von ALIGN-CCUS wurde eine<br />

CCU-Demonstrationsanlage zur Synthese<br />

von DME aus abgetrenntem CO 2 und elektrolytisch<br />

erzeugtem H 2 errichtet und es<br />

wurde ein Lkw-Dieselmotor für den DME-<br />

Betrieb umgerüstet, mit dem exemplarisch<br />

die Peak- und Back-up-Stromerzeugung mit<br />

einem Notstrom-Aggregat demonstriert<br />

wird. Die ALIGN-CCUS-Anlage umfasst alle<br />

Bausteine einer Power-to-X-to-Power-Kette,<br />

um mögliche Beiträge zur Defossilisierung<br />

von Strom- und Transportsektor anhand<br />

von Realdaten zu analysieren. Letztendlich<br />

soll der Ansatz von ALIGN-CCUS als Blaupause<br />

dienen, wie man Klimaschutz und<br />

Versorgungssicherheit mit Energie und<br />

Rohstoffen vereinen kann.<br />

Dass das Thema Versorgungssicherheit<br />

nicht ein abstraktes Menetekel für die ferne<br />

Zukunft darstellt, sondern im Stromsektor<br />

bereits innerhalb weniger Jahre deutlich in<br />

den Vordergrund treten wird, ergibt sich<br />

aus den Planungen für den Bestand der gesicherten,<br />

nicht wetterabhängigen Erzeugungsleistung<br />

in Deutschland (gesamte<br />

installierte Netto-Kraftwerksleistung März<br />

2019 in Deutschland: 214 GW, davon<br />

112 GW erneuerbare Energien [3]). Mit<br />

dem Ende des Betriebes der letzten verbliebenen<br />

Kernkraftwerke im Rahmen des<br />

Kernenergieausstiegs verliert Deutschland<br />

9,5 GW gesicherte Kraftwerksleistung bis<br />

zum 31.12.2022. Werden zudem die Pläne<br />

der Kommission für Wachstum, Strukturwandel<br />

und Beschäftigung umgesetzt,<br />

sinkt die gesicherte Erzeugungsleistung<br />

infolge des Kohleausstiegs noch einmal zusätzlich<br />

um weitere 12,6 GW bis Ende 2022<br />

(in Summe rund 22 GW) und bis 2030 um<br />

insgesamt 35 GW. (B i l d 2 )<br />

Die nicht-wetterabhängige Kraftwerksleistung<br />

wird in wenigen Jahren den Spitzenbedarf<br />

in Deutschland alleine nicht mehr<br />

decken können. Mit der angestrebten Elektrifizierung<br />

des städtischen Autoverkehrs<br />

und vermehrter elektrischer Beheizung<br />

von Haushalten sowie zur Prozesswärmebereitstellung<br />

wird der Strombedarf im Gegensatz<br />

hierzu anwachsen, was die Problematik<br />

verschärft. Versorgungslücken in<br />

Deutschland müssen durch die verbleibenden<br />

konventionellen Kraftwerke sowie den<br />

Import von Strom aus den benachbarten<br />

europäischen Ländern abgefangen werden,<br />

sofern nicht genügend erneuerbare Energien<br />

und Energiespeicher zur Verfügung stehen.<br />

Mit Hilfe von CCU kann man sowohl<br />

die Emissionen von CO 2 -emittierenden Anlagen<br />

senken als auch Energie speichern.<br />

Dies schließt explizit auch Anlagen ein, die<br />

Biomasse verbrennen. Damit wird Energie<br />

so gespeichert, dass sie vergleichsweise einfach<br />

über große Entfernungen in Form von<br />

chemischer Bindungsenergie bzw. als synthetischer<br />

Treibstoff transportiert werden<br />

kann. Da Deutschland zur Erreichung der<br />

Klimaschutzziele innerhalb der nächsten<br />

30 Jahre nicht nur auf die Energiebereitstellung<br />

durch Kohle sondern auch komplett<br />

auf Erdgas- und Erdölverbrennung<br />

sowie deren stofflicher Nutzung verzichten<br />

soll, wird zwangsläufig eine erhebliche Unterdeckung<br />

der Primärenergieversorgung<br />

auftreten, die bei Weitem nicht durch Photovoltaik-<br />

und Windkraftanlagen alleine in<br />

Deutschland kompensiert werden kann. So<br />

stehen dem Gesamtprimärenergieverbrauch<br />

in Deutschland von 13.106 PJ in<br />

2018 ein Beitrag der Windenergie von<br />

396 PJ (3,0 %), an Photovoltaik 165 PJ<br />

(1,3 %) und an Solarthermie 32 PJ (0,2 %)<br />

Transportkapazität: 27 t 52.500 t DWT 233 t<br />

• 40 t LKW<br />

o Tankkapazität 1.000 l (9,7 kWh/l)<br />

o Treibstoffverbrauch 33 l Diesel / 100 km<br />

o Reichweite 3.000 km<br />

– Wirkungsgrad Dieselmotor 35 %<br />

– Wirkungsgrad elektrischer Motor 90 %<br />

– Energiedichte der Batterie 0,150 kWh/kg<br />

‣ Gewicht der Batterien ca. 25 t<br />

• Containerschiff (Panamax, 5.000 Container)<br />

o Tankkapazität 5.000 m³ (HFO, 11 MWh/t)<br />

o Treibstoffverbrauch 100 t/d HFO<br />

o Reichweite 48.000 km, ~50 Tage, 40 km/h<br />

– Wirkungsgrad Dieselmotor 49 %<br />

– Wirkungsgrad elektrischer Motor 90 %<br />

– Energiedichte der Batterien 0,150 kWh/kg<br />

‣ Gewicht der Batterien ca. 200.000 t<br />

• Flugzeug (310 Passagiere)<br />

o Tankkapazität 135.000 l (9,6 kWh/l)<br />

o Treibstoffverbrauch 5.500 l/ h<br />

o Reichweite max. 10.500 km; Startgewicht 233 t<br />

– Wirkungsgrad Triebwerk 46 %<br />

– Wirkungsgrad elektrischer Motor 90 %<br />

– Energiedichte der Batterien 0,150 kWh/kg<br />

‣ Gewicht der Batterien ca. 4.400 t<br />

Bild 1. Grenzen der Elektrifizierung des Transportsektors (Schwerlast und Fernverkehr) durch die geringe gewichtsbezogene Energiespeicherdichte<br />

von Batterien (DWT: Deadweight tonnage, DWT ist die Summe des Gewichts aus Fracht, Treibstoff, Frischwasser, Ballastwasser, Vorräten,<br />

Passagieren und Crew).<br />

44


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Das Projekt ALIGN-CCUS<br />

Kraftwerksleistung in GW<br />

51,1<br />

9,5<br />

22,7<br />

19,9<br />

entgegen [1]. Alleine der Verkehrssektor<br />

verbrauchte 2018 mit 2.705 PJ etwa das<br />

4,8-fache des Primärenergieangebots von<br />

Windenergie und Photovoltaik. Entsprechend<br />

müsste in den nächsten Jahrzehnten<br />

der Bedarf an Energieimporten, die auf Erneuerbaren<br />

Energien basieren, drastisch<br />

anwachsen, um die sich abzeichnenden<br />

Versorgungslücken zu schließen. Das ergibt<br />

sich alleine schon aus den im Vergleich zu<br />

Deutschland in anderen Regionen besseren<br />

technischen, ökonomischen und gesellschaftlichen<br />

Rahmenbedingungen, wie höhere<br />

Jahresvolllaststunden von Wind- und<br />

Photovoltaikanlagen, ausreichende Verfügbarkeit<br />

von Landflächen für Biomasse, topografische<br />

Voraussetzungen für Wasserkraft<br />

und höhere Akzeptanz in der Bevölkerung<br />

für die reale Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen<br />

vor Ort. Obgleich<br />

Deutschland ein Netto-Importeur von Energie<br />

bleiben wird, kann der Eigenanteil bei<br />

der Herstellung von Kraftstoffen in<br />

Deutschland zukünftig höher sein als heute,<br />

wenn heimische Strommengen aus erneuerbarer<br />

Erzeugung in Zeiten guter<br />

Stromausbeute für die Synthese von Energieträgern<br />

wie Methanol und DME bereitgestellt<br />

werden.<br />

Die Technik der ALIGN-CCUS-<br />

Demonstrationsanlage<br />

30<br />

15<br />

15<br />

Kraftwerkskapazität:<br />

Kernenergie<br />

Steinkohle<br />

Braunkohle<br />

2017 2022 2030 2038<br />

Bild 2. Kernenergieausstieg und Umsetzung der Ausstiegspläne zur Stromerzeugung aus Kohle<br />

führen in Deutschland zu einer Abnahme der gesicherten Kraftwerksleistung von 34 %<br />

innerhalb der nächsten 10 Jahre.<br />

17<br />

8<br />

9<br />

mittlerweile seit mehr als 80.000 Betriebsstunden<br />

im Einsatz, bei einer Verfügbarkeit<br />

von >97 %. Die Anlage wird kontinuierlich<br />

im 24/7-Modus betrieben. Mit der CO 2 -<br />

Wäsche können bis zu 7,2 t CO 2 pro Tag aus<br />

einem Teilstrom des Rauchgases des<br />

Braunkohlenkraftwerks BoA1 abgetrennt<br />

werden [3]. Die Reinheit des CO 2 ist prozessbedingt<br />

sehr hoch (> 99,98 % (v/v),<br />

trocken), entsprechend gering ist das Risiko<br />

einer möglichen Deaktivierung der für<br />

die anschließende DME-Synthese benötigten<br />

Katalysatoren. Insbesondere enthält<br />

das Produkt-CO 2 nur in geringsten Mengen<br />

Schwefelverbindungen (SO 2 -Gehalt <<br />

1 ppmv). Verbrennungsprozesse (explizit<br />

Kohlekraftwerke, Müll- und Biomasseverbrennungsanlagen)<br />

sind bereits mit effizienten<br />

Rauchgasreinigungsanlagen zur Entfernung<br />

schwefelhaltiger Komponenten<br />

ausgestattet, was die weitere Entschwefelung<br />

auf das für die CO 2 -Abtrennung notwendige<br />

Niveau – etwa gegenüber Vergasungsprozessen<br />

(Entfernung insbesondere<br />

von H 2 S) – vereinfacht.<br />

Die im Innovationszentrum in Niederaußem<br />

existierende CO 2 -Infrastruktur umfasst<br />

zusätzlich eine CO 2 -Kompressionsund<br />

Verflüssigungsanlage. Das flüssige<br />

CO 2 wird der DME-Syntheseanlage aus einem<br />

Tank bereitgestellt, der über eine<br />

0<br />

Speicherkapazität von 18 t (16,5 bar,<br />

-26,5 °C) verfügt. Bei laufender DME-Synthese<br />

wird das flüssige CO 2 zu einem weiteren<br />

Puffertank geleitet und in einer CO 2 -<br />

Konditionierungseinheit durch Erwärmung<br />

verdampft und gasförmig mit einem<br />

Druck von 11 bar in die DME-Syntheseeinheit<br />

geleitet. Die Reaktionen von H 2 mit<br />

CO 2 und dem intermediär gebildeten CO<br />

zum Zwischenprodukt Methanol (CH 3 OH)<br />

sind exotherm, ebenso wie die Kondensationsreaktion<br />

zweier Methanolmoleküle unter<br />

Wasserabspaltung zum Endprodukt<br />

DME (6 H 2 + 2 CO 2 reagieren zu CH 3 OCH 3<br />

+ 3 H 2 O). Erhöhter Druck und niedrige<br />

Temperaturen verschieben hierbei das<br />

Gleichgewicht in Richtung des Produktes.<br />

Der für den Gesamtprozess nötige Energieeintrag<br />

erfolgt über den Wasserstoff, der<br />

mittels Elektrolyse gewonnen wird. Die<br />

elektrische Energie wird so in chemische<br />

Energie umgewandelt und gespeichert. Für<br />

das ALIGN-CCUS-Projekt wurde bewusst<br />

entschieden, eine alkalische Elektrolyse zu<br />

verwenden, die auf der seit Jahrzehnten<br />

bewährten und großtechnisch im kommerziellen<br />

Einsatz befindlichen Chlor-Alkali-<br />

Elektrolyse-Technologie aufbaut. Ein einzelnes<br />

Elektrolyseurmodul kann 220 Zellen<br />

umfassen, mit einer Elektrodenfläche<br />

von 2,7 m 2 je Zelle. Dank eines weiterentwickelten<br />

Werkstoffkonzepts für den Elektrolyseur<br />

konnten insbesondere die Überspannungen<br />

und ohmschen Verluste reduziert<br />

werden, um einen Betrieb mit höheren<br />

Stromdichten zu ermöglichen und so die<br />

Effizienz gegenüber konventionellen Elektrolyseuren<br />

zu verbessern. Der Stromverbrauch<br />

beträgt ca. 4,3 kWh/m N<br />

3<br />

H 2 bei einer<br />

Stromdichte von 0,6 A/cm 2 und bei einer<br />

Zellspannung von rund 1,8 V<br />

(ca. 4,5 kWh/m N<br />

3<br />

bei 1,0 A/cm 2 und 1,9 V).<br />

Im Vergleich mit herkömmlichen alkalischen<br />

Elektrolyseuren weist die neu entwickelte<br />

Elektrolyseurtechnik damit eine um<br />

10 % höhere Effizienz auf. In der Demonstrationsanlage<br />

werden bis zu 22 kg H 2 pro<br />

Tag hergestellt. Der an der Anode entstehende<br />

Sauerstoff wird nicht verwendet<br />

(Bild 3).<br />

Im Gegensatz zum sonst üblichen zweistufigen<br />

Verfahren zur DME-Synthese, bei<br />

Das für die Synthese von DME verwendete<br />

CO 2 wird aus dem Rauchgas des Kraftwerks<br />

Niederaußem in einer aminbasierten<br />

CO 2 -Wäsche-Pilotanlage abgetrennt<br />

und anschließend komprimiert und flüssig<br />

gelagert. Während der Testphase der Demonstrationsanlage<br />

wird das CO 2 -Absorptionsmittel<br />

„CESAR1“ eingesetzt (eine<br />

wässrige Lösung von Piperazin und 2-Aminomethylpropanol),<br />

das im gleichnamigen<br />

EU-Projekt entwickelt wurde und bessere<br />

Eigenschaften als das bis dato übliche Absorptionsmittel<br />

Monoethanolamin (MEA)<br />

aufweist.<br />

Die CO 2 -Wäsche-Pilotanlage wurde 2009<br />

in Betrieb genommen und befindet sich<br />

Wasser<br />

Strom<br />

Elektrolyseur<br />

4,3 kWh el /m N ³<br />

Sauerstoff<br />

Strom<br />

Wasserstoff<br />

≤ 240 kW el<br />

≤ 140 kW el<br />

CO 2<br />

≤ 180 kg/Tag<br />

6 H 2 + 2 CO 2 CH 3 OCH 3 + 3 H 2 O<br />

MeOH/DME<br />

Synthese<br />

Stromerzeuger<br />

DME,<br />

Methanol,<br />

H 2 O<br />

Roh-DME<br />

Tank<br />

≤ 50 kg DME/Tag<br />

ca. 80 l/Stunde<br />

Power-to-X<br />

Destillation<br />

(extern)<br />

DME Tank<br />

X-to-Power<br />

Bild 3. Vereinfachtes Schema des DME-Syntheseprozesses und der Stromerzeugung mittels des<br />

synthetischen Treibstoffs DME in der ALIGN-CCUS Power-to-X-to-Power-Anlage.<br />

45


Das Projekt ALIGN-CCUS <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

dem mittels eines Cu/ZnO-Katalysators zunächst<br />

Methanol synthetisiert wird, dessen<br />

Dehydratisierung im zweiten Prozessschritt<br />

mittels Al 2 O 3 oder eines Zeolithen<br />

erfolgt, verwendet die ALIGN-CCUS-Anlage<br />

eine einstufige Synthese und nutzt hierfür<br />

einen bifunktionalen Katalysator. Mit<br />

diesem sind Monolithe beschichtet, die<br />

sich in den Rohren eines Rohrbündelreaktors<br />

befinden. Von dem entwickelten Katalysator-/Reaktor-Konzept<br />

verspricht man<br />

sich für Großanlagen verminderte Investitions-<br />

und Betriebskosten. Im Prozess werden<br />

zwei Trennbehälter nach dem Reaktor<br />

verwendet, in dem durch Abkühlung des<br />

Stoffstroms die Nebenprodukte Wasser<br />

und Methanol abgeschieden werden können.<br />

Um nicht umgesetzte Edukte in der<br />

Gasphase und das Nebenprodukt CO zu<br />

nutzen bzw. zur Ausbeuteerhöhung, wird<br />

der Hauptteil des Gases nach dem zweiten<br />

Trennbehälter rezirkuliert, mit dem Eduktstrom<br />

vermischt und erneut dem Reaktor<br />

zugeführt. Der interne Heiz- und Kühlaufwand<br />

im Prozess wird durch Gas-Gas-Wärmeübertrager<br />

auf ein Minimum verringert.<br />

Die Anlage verfügt über eine Abgasnachbehandlung,<br />

in der im Abgas enthaltenes CO<br />

und Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines katalytischen<br />

Brenners in CO 2 und H 2 O umgewandelt<br />

werden, sodass die Grenzwerte<br />

der Technischen Anleitung zur Reinhaltung<br />

der Luft sicher unterschritten werden.<br />

Eine Destillation des Roh-DME-Produktes<br />

ist vor Ort in Niederaußem nicht vorgesehen.<br />

Die Errichtung der Anlage startete im<br />

Oktober 2019 und die kalte Inbetriebnahme<br />

im November.<br />

Der alkalische Wasserelektrolyseur wurde<br />

von Asahi Kasei Europe entwickelt und gebaut<br />

und die DME-Syntheseanlage von<br />

Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe<br />

GmbH (MHPS). Der Stromerzeuger der<br />

Firma Henkelhausen basiert auf einem<br />

Dieselmotor der Firma Deutz, der von den<br />

Partnern Bosch, RWTH Aachen University<br />

und FEV Europe auf den Betrieb mit DME<br />

angepasst wurde. Einbindung und Betrieb<br />

der Anlage erfolgt durch RWE Power<br />

(Bild 4).<br />

Der auf DME-Betrieb angepasste Dieselmotor<br />

des stationären Spitzenlast-Stromerzeugers<br />

wird aus 500-l-Tanks gespeist und<br />

wird ca. 80 l DME pro Stunde verbrauchen.<br />

Es handelt sich um einen wassergekühlten<br />

6-Zylinder-Reihenmotor mit Turboaufladung,<br />

Ladeluftkühlung, Common-Rail-<br />

Einspritzsystem und elektronischer Motorregelung.<br />

Im Dauerbetrieb mit Diesel<br />

(Stromfrequenz 50 Hertz, 1.500 Umdrehungen<br />

pro Minute) wird eine elektrische<br />

Leistung von 225 kVA bereitgestellt (Generatorwirkungsgrad<br />

90 % bis 92 %, Leistungsfaktor<br />

0,8). Zeitlich begrenzt kann<br />

die Leistung auf 251 kVA erhöht werden.<br />

Aufgrund des geringeren Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnisses<br />

und des höheren<br />

Sauerstoffanteils ist der untere Heizwert<br />

von DME (28,4 MJ/kg) im Vergleich zu<br />

1 Alkalischer Elektrolyseur<br />

2 Kompressor<br />

3 DME-Synthese<br />

4 DME-Tanks<br />

5 CO 2 -Konditionierung<br />

6 DME-Stromerzeuger<br />

7 N 2 -Spülgasversorgung<br />

8 H 2 -Gasflaschenversorgung<br />

9 CO-Gasflaschenversorgung<br />

10 Demineralisiertes Wasser<br />

11 Abwassersammelbehälter<br />

Bild 4. Anordnung der Komponenten der ALIGN-CCUS-Anlage und verantwortliche Partner für die<br />

drei Hauptkomponenten.<br />

Diesel niedriger (Diesel 42,5 MJ/kg). Um<br />

die gleiche Motor-/Generatorleistung zu<br />

erzielen, muss deshalb die Einspritzmenge<br />

entsprechend erhöht werden. Deshalb<br />

wurden Injektortests in einer beheizten<br />

Hochdruckkammer durchgeführt, bei denen<br />

das Einspritz-, Gemischbildungs- und<br />

Zündverhalten von DME mittels optischer<br />

Methoden (Shadowgraphie, Mie-Streuung,<br />

OH*-Radikal-Spektroskopie) untersucht<br />

wurden. Die Ergebnisse der optischen<br />

Untersuchungen bilden Eingangsparameter<br />

für 3D-CFD-Simulationen zur<br />

Auslegung der Einspritzdüsen, Optimierung<br />

der Kolbenmulden-Geometrie und<br />

der Validierung des Verbrennungsmodells<br />

für DME. Nach diesen Untersuchungen<br />

wird das Betriebs- und Emissionsverhalten<br />

des modifizierten Motors zunächst auf einem<br />

Prüfstand analysiert, bevor er zusammen<br />

mit dem Kraftstoffversorgungssystem<br />

in das Spitzenlast-Aggregat eingebaut<br />

wird. Der mit dem Stromerzeuger produzierte<br />

Strom wird in Niederaußem zur<br />

Stromversorgung der CO 2 -Wäsche und anderer<br />

Forschungsanlagen verwendet. Die<br />

Einspeisung erfolgt auf einer Spannungsebene<br />

von 400 V. Die Inbetriebnahme des<br />

Stromerzeugers in Niederaußem ist für<br />

April <strong>2020</strong> vorgesehen (B i l d 5 ).<br />

DME als Baustein eines evolutiven<br />

Transformationsprozesses<br />

Ein wichtiger Vorteil des Ansatzes von CCU<br />

und Sektorkopplung ist, dass große Teile<br />

der vorhandenen Industrie-, Strom- und<br />

Transportinfrastruktur genutzt werden,<br />

was einen reibungslosen Übergang von<br />

„konventionell zu erneuerbar“ ermöglicht.<br />

Dies ist ein Vorteil gegenüber der Strukturbrüche<br />

erzeugenden, langwierigen und<br />

extrem kostspieligen parallelen Umsetzung<br />

vollständig neuer Strom- und Transportinfrastrukturen.<br />

Will man bewerten,<br />

wie mittels CCU produziertes DME zu die-<br />

Bild 5. Die Errichtung der ALIGN-CCUS-Anlage erfolgte im Oktober 2019.<br />

Bild links: Installation des Kompressor-Moduls für die DME-Synthese und CO 2 -Wäsche-Pilotanlage<br />

am Gebäude der Rauchgasentschwefelungsanlage von Block K in Niederaußem.<br />

Rechtes Bild: vorne links – Stromerzeugermodul; vorne rechts – zwei Container mit der<br />

alkalischen Elektrolyse; hinten rechts – drei Container mit der DME-Syntheseeinheit;<br />

hinten links: offene Einhausung für die Lagerung des produzierten Roh-DME.<br />

46


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Das Projekt ALIGN-CCUS<br />

sem evolutiven Transformationsprozess<br />

der Energie- und Rohstoffversorgung beitragen<br />

kann, muss man nicht nur den technischen,<br />

finanziellen und energetischen<br />

Aufwand für die CCU-Synthese betrachten,<br />

sondern auch die Nutzung des CCU-Produktes<br />

im Gesamtsystem der gekoppelten<br />

Sektoren mit schwankender Einspeisung<br />

von Windkraft und Photovoltaik, die Umweltauswirkungen<br />

bzw. Ökobilanz (mittels<br />

einer umfangreichen Lebenszyklusanalyse<br />

„Cradle to Grave“) sowie den Aufwand für<br />

die Verteilung des Energieträgers und den<br />

Aufwand für seine Nutzung beim Endkunden<br />

bzw. Verbraucher. Die ganzheitliche<br />

Analyse ist sehr aufwändig und komplex,<br />

hilft aber Grenzen der Anwendungsfelder<br />

zu identifizieren und Fehlentwicklungen<br />

vorzubeugen. Ausblenden wichtiger Rahmenbedingungen<br />

und Anwendungsaspekte<br />

führt zu wenig oder nicht nachhaltigen<br />

Technologierouten. So ist eine direkte<br />

Elektrifizierung von Transport und Industrieprozessen<br />

wegen der Vermeidung von<br />

Wandlungsprozessen wünschenswert. Bei<br />

diesem Ansatz muss aber auch die Frage<br />

beantwortet werden, wie elektrische Energie<br />

bereitgestellt werden soll, wenn keine<br />

Einspeisung durch die erneuerbaren Energien<br />

erfolgt. Die Notwendigkeit zur Energiespeicherung<br />

wird oftmals missachtet.<br />

Ebenso müssen auch die real existierenden<br />

Herstellungs- und Entsorgungsprozesse<br />

beleuchtet werden, um zu verhindern, dass<br />

technische Fakten aus Unwissenheit übersehen<br />

oder bewusst ausgeblendet werden.<br />

Ein Beispiel ist hier die regulatorische Festlegung,<br />

nach der Elektroautos kein CO 2<br />

ausstoßen, obgleich der reale Strom-Mix<br />

zum Laden der Batterie mit einem CO 2 -<br />

Fußabdruck behaftet ist und insbesondere<br />

die energie- und rohstoffintensive Batterieherstellung<br />

zu hohen Treibhausgasemissionen<br />

führt. Im Gegensatz dazu werden mit<br />

E-Fuels betriebene Fahrzeuge so bewertet<br />

wie mit fossilem Kraftstoff betriebene. Die<br />

Vernachlässigung der Emissionen bzw. der<br />

Gutschriften aus der Vorkette „well-totank“<br />

führt zu einer unausgewogenen Bewertung.<br />

Die alleinige Betrachtung lokaler<br />

Effekte (am Elektroauto) leitet hier fehl, da<br />

globaler Klimaschutz nicht zwischen lokalen<br />

und globalen Emissionen unterscheidet.<br />

Und auch die Verschiebung von Emissionen<br />

ins Ausland mag lokal Zustimmung<br />

finden, ist aber nicht nachhaltig, sondern<br />

nur unaufrichtig.<br />

Der Aufwand für die Transformation der Infrastruktur<br />

kann anhand des Vergleichs der<br />

Power-to-X-Produkte Wasserstoff und DME<br />

näher erläutern werden. Wasserstoff wird<br />

für die DME Synthese benötigt und stellt<br />

selbstverständlich auch selbst einen chemischen<br />

Speicher dar. Kann man den mittels<br />

erneuerbaren Energien erzeugten Wasserstoff<br />

direkt nutzen, so kann elektrische<br />

Energie effizient, d.h. mit einem Wirkungsgrad<br />

des Elektrolyseurs von etwa 70 % (entsprechend<br />

eines Energiebedarfs von ca.<br />

4,3 kWh/m N<br />

3<br />

H 2 der Elektrolyse und einem<br />

Speicherdruck<br />

Energiedichte<br />

Dichte<br />

200 bar<br />

1,9 MJ/l<br />

15 g H2 /l<br />

Existierende Infrastruktur<br />

(Beispiel Tankstellen)<br />

LPG<br />

Anzahl Tankstellen in<br />

Deutschland: 14.500<br />

7.100 : 100<br />

DME : H 2<br />

Heizwert von H 2 von 2,995 kWh/m 3 ), in<br />

chemische Energie umgewandelt werden.<br />

Muss man die elektrische Energie jedoch<br />

speichern, insbesondere über einen längeren<br />

Zeitraum, hat Wasserstoff aufgrund<br />

seiner geringen volumetrischen Speicherdichte<br />

Nachteile gegenüber flüssigen Energieträgern.<br />

Das bei 5 bar und Umgebungstemperatur<br />

flüssig vorliegende DME speichert<br />

etwa 10-mal soviel Energie im<br />

Vergleich zu Wasserstoff, der auf 200 bar<br />

komprimiert wurde. Deshalb kann man für<br />

die Speicherung und Handhabung von<br />

DME heute übliche Tanks, Leitungen und<br />

Armaturen verwenden, für Wasserstoff benötigt<br />

man in der Großanwendung hingegen<br />

Kavernen oder ausgedehnte Röhrenspeicher<br />

in Regionen die nicht über geeignete<br />

Salzformationen im Untergrund für<br />

die Realisierung von Gasspeichern verfügen.<br />

DME speichert nicht nur Energie<br />

„platzsparend“, sondern auch Wasserstoff<br />

effektiver als reiner Wasserstoff. 1 Liter<br />

DME enthält fast siebenmal soviel Wasserstoff,<br />

wie auf 200 bar komprimierter reiner<br />

Wasserstoff. Mit einem Wasserstoffanteil<br />

in der Größenordnung von 100 g H 2 pro Liter<br />

enthält der flüssige Kraftstoff DME<br />

mehr Wasserstoff als modernste Drucktanks<br />

in Fahrzeugen (700 bar, ca. 40 g H2 /l)<br />

oder kryogene LH2-Tanks (ca. 70 g H2 /l).<br />

Neben der Speicherinfrastruktur ist für<br />

den Transportsektor auch der Aufwand bezüglich<br />

der Infrastruktur für die Verteilung<br />

des Treibstoffs und die Neuanschaffung<br />

bzw. Modifikation des Fahrzeugs des Endkunden<br />

sehr wichtig. Von den rund 14.500<br />

Tankstellen in Deutschland wären mehr als<br />

7.000 Autogas (oder Liquefied Petroleum<br />

Gas: LPG)-Tankstellen einfach für DME zu<br />

nutzen. Im Wesentlichen sind Kunststoffteile<br />

und Dichtungen zu wechseln. Demgegenüber<br />

gibt es derzeit nur etwa 100 H 2 -<br />

Tankstellen. Es ist unmittelbar ersichtlich,<br />

dass der Ausbau eines H 2 -Tankstellensystems<br />

erhebliche finanzielle Mittel binden<br />

wird und zudem nur eine Langfristperspektive<br />

ist (B i l d 6 ).<br />

Nach Robinius et al. [5] liegen die Infrastrukturkosten<br />

für den Ausbau einer Infrastruktur<br />

für 20 Mio. batteriebetriebene<br />

H 2<br />

5 bar<br />

18,4 MJ/l<br />

792 g DME /l<br />

Aufwand für Transformation<br />

(Beispiel Busflotte)<br />

Bild 6. Vergleich von Wasserstoff und DME bezüglich der Speicherdichte, bestehender Infrastruktur<br />

für die Verteilung zur Nutzung im Transportsektor und den Aufwand beim Endnutzer im<br />

Transportsektor.<br />

Elektrofahrzeuge bei 51 Milliarden Euro,<br />

für 20 Mio. wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge<br />

bei 40 Milliarden<br />

Euro. Die FVV geht von Kosten von 40 –<br />

200 Milliarden Euro bei einer vollständigen<br />

Umstellung auf batteriebetriebene<br />

Pkw und von 20 – 40 Milliarden Euro für<br />

wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge<br />

aus [6].<br />

DME kann als Dieselersatz verwendet werden,<br />

mit dem Vorteil niedriger NO x -, Rußund<br />

Schwefel-Emissionen oder als Edukt<br />

für die Synthese anderer Kraftstoffe, wie<br />

längerkettige Ether (Polyoxmethylendimethylether:<br />

OME). Ein vorhandenes Dieselfahrzeug<br />

kann auf DME-Betrieb umgerüstet<br />

werden. Hierbei tritt ein Aufwand für<br />

ein neues Kraftstoffsystem (Tank, Kraftstoffpumpe,<br />

Einspritzsystem, Motorsteuerung)<br />

auf. Der Motor und das Fahrzeug<br />

selbst können aber weiter verwendet werden,<br />

was eine kurzfristige Umsetzung von<br />

Maßnahmen möglich macht (z.B. im<br />

ÖPNV). Nachrüstsets für PKW befinden<br />

sich derzeit in der Entwicklung. Für den<br />

Betrieb mit Wasserstoff benötigt man hingegen<br />

ein komplett neues Fahrzeug, was<br />

sowohl kostenmäßig als auch bezüglich<br />

der Umweltbilanz bei Technologievergleichen<br />

berücksichtigt werden muss. Selbst<br />

bei Neufahrzeugen mit dem gegenüber<br />

Verbrennungsmotoren effizienteren<br />

Brennstoffzellenantrieb kann die Bereitstellung<br />

von Wasserstoff aus Wasserstoffträgern<br />

wie Methanol und DME vorteilhaft<br />

sein, da Infrastruktur, Handhabung und<br />

Speicherung viel einfacher, sicherer und<br />

effektiver sind.<br />

Von Anhängern der direkten Elektrifizierung<br />

werden häufig als Kritikpunkte an<br />

synthetischen Energieträgern angeführt,<br />

dass hohe Wirkungsgradverluste über die<br />

Prozesskette auftreten und die Kosten sehr<br />

hoch seien. Über die bereits dargestellten<br />

Notwendigkeiten zur Energiespeicherung,<br />

den alternativlosen Bedarf an Energieträgern<br />

mit hoher Energiedichte und den Aspekt<br />

der Infrastrukturkosten hinaus, will<br />

das ALIGN-CCUS-Projekt hier mit Realdaten<br />

und Systemanalysen aufklärend wirken<br />

und aufzeigen, warum und unter wel-<br />

47


Das Projekt ALIGN-CCUS <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Elektrolyse CO2-Abtrennung Elektr. Energie HD-Dampf MD-Dampf ND-Dampf PtF-Effizienz<br />

150<br />

60 %<br />

Spezifischer<br />

Energiebedarf<br />

in MJ/l DE<br />

100<br />

50<br />

0<br />

-50<br />

chen Randbedingungen CCU und Sektorenkopplung<br />

einen positiven Beitrag zum<br />

zukünftigen Versorgungssystem leisten<br />

kann. Zur Ermittlung des Wirkungsgrades<br />

der chemischen Energiespeicherung wurde<br />

jeder einzelne Prozessschritt über eine<br />

eigene Prozesssimulation abgebildet und<br />

diese zu einer Gesamtkette verknüpft [7,8]<br />

(Bild 7).<br />

Das Diagramm zeigt für verschiedene<br />

CCU-Produkte bzw. Verfahrensvarianten<br />

(insbesondere die direkte, einstufige sowie<br />

die zweistufige DME-Synthese) den Gesamtenergieeinsatz<br />

und zwar bezogen auf<br />

den Energieinhalt von einem Liter Diesel<br />

(35,4 MJ/l Diesel ) und aufgeteilt in die einzelnen<br />

Teilverbräuche. Es ist offensichtlich,<br />

dass der elektrische Energiebedarf für<br />

die Elektrolyse der mit Abstand wichtigste<br />

Faktor ist. Genau dieser Energiebetrag<br />

wird chemisch gespeichert. Der Vorwurf,<br />

dass viel Energie für die Synthese verbraucht<br />

wird, läuft hier ins Leere, da es –<br />

wie gezeigt – kaum eine andere Möglichkeit<br />

gibt, die elektrische Energie in großen<br />

Mengen und langfristig zu speichern. Ohne<br />

Berücksichtigung von Optionen zur Abwärmenutzung<br />

und eine verbesserte Kopplung<br />

von Syntheseprozess und Kraftwerk<br />

bzw. Industrieprozess bei der Synthese von<br />

DME ergibt sich ein Power-to-X-Wirkungsgrad<br />

von rund 60 % (Wirkungsgrad chemische<br />

Synthese ca. 85 %, Elektrolyse 65 bis<br />

70 %). Wegen der exothermen Methanolund<br />

DME-Synthesereaktionen benötigen<br />

ihre Herstellungsprozesse keinen Prozessdampf,<br />

was die deutlich höheren Wirkungsgrade<br />

im Vergleich zur OME-Synthese<br />

erklärt. Bei der OME-Synthese werden<br />

für die mehrstufige Destillation relativ<br />

hohe Dampfmengen benötigt, was den<br />

deutlich niedrigeren Wirkungsgrad bedingt.<br />

Wird ausschließlich der Wirkungsgrad betrachtet,<br />

so schneidet die zweistufige DME-<br />

40 %<br />

20 %<br />

- 20 %<br />

Route A Route B Route C Methylal Methanol DME 2-stufig DME 1-stufig<br />

OME 3-5<br />

Ökonomische Bewertung<br />

Produktgestehungskosten [€/l DE ]<br />

1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4<br />

H 2<br />

CO 2<br />

FCI<br />

Zinssatz<br />

Elektrizität MeOH DME<br />

Bild 7. Techno-ökonomische Bewertung von Power-to-Fuel-Produktionspfaden am Beispiel von<br />

Methanol und Dimethlyether (DME).<br />

0 %<br />

Power-to-Fuel<br />

Effizienz [-]<br />

Synthese etwas besser als das einstufige,<br />

direkte Verfahren ab. Das einstufige Verfahren<br />

weist aber eine geringere Anzahl<br />

von Apparaten und Reaktoren auf. Somit<br />

ist die verfahrenstechnische Verschaltung<br />

einfacher und die Regelungstechnik weniger<br />

aufwendig. Dies führt letztendlich zu<br />

einer Verringerung der erforderlichen Investitions-<br />

und Betriebskosten. In den Kostenanalysen<br />

wurden diese Merkmale ebenso<br />

wie der gewählte Reaktortyp mit Monolithen<br />

und weitere Optimierungspotenziale<br />

hinsichtlich Produktaufbereitung und<br />

energetischer Prozessverschaltung des Gesamtsystems<br />

bisher nicht betrachtet. Sie<br />

sind Gegenstand weiterer Untersuchungen,<br />

welche insbesondere die Ergebnisse<br />

des Betriebes der ALIGN-CCUS-Anlage berücksichtigen<br />

werden.<br />

Die Ermittlung und Analyse der Produktgestehungskosten<br />

von DME und Methanol bei<br />

Herstellung aus CO 2 ergibt bei Annahme<br />

mittlerer Eingangsparameter und bezogen<br />

auf einen Liter Dieseläquivalent für DME<br />

1,85 €/l DE und für Methanol 1,89 €/l DE . Der<br />

angenommene Wasserstoffpreis wurde in<br />

dieser Analyse mit 3,0, 4,6 und 6,0 €/kg<br />

variiert. Als mittlerer spezifischer Preis der<br />

CO 2 -Abtrennung wurden 70 €/t CO2 und als<br />

Strompreis 97,6 €/MWh angenommen.<br />

Den größten Einfluss auf die Produktgestehungskosten<br />

haben wie zu erwarten ist, die<br />

Bereitstellungskosten von Wasserstoff. Bei<br />

einem Dieselpreis inklusive Steuern von<br />

1,33 €/l Diesel und ohne Steuern von rund<br />

0,60 €/l Diesel erkennt man, dass der synthetische<br />

Treibstoff deutlich teurer ist, als der<br />

konventionelle, aus Erdöl hergestellt Kraftstoff,<br />

der substituiert werden soll.<br />

Wie schneidet der synthetische Treibstoff<br />

aber im Vergleich zum Konzept des Elektrofahrzeugs<br />

ab? Elektrofahrzeuge werden<br />

stark subventioniert durch: Ausblendung<br />

der wahren CO 2 -Emissionen, Kaufprämien,<br />

Vermeidung von Strafzahlungen durch<br />

freiwerdende CO 2 -Kontingente zur Erreichung<br />

der europäischen Autoflottenziele<br />

von 95 g CO 2 /km, Steuerbefreiungen,<br />

Zuschüsse und von Dienstfahrzeug-Abschreibungsregelungen.<br />

Nach Bräuninger<br />

und Teuber können folgende Überlegungen<br />

angestellt werden: Für einen Elektro-<br />

PKW mit einer jährlichen Fahrtstrecke von<br />

11.000 km, ergeben sich durch die direkte<br />

und indirekte Subventionierung innerhalb<br />

von 12 Jahren Kostenvorteile von<br />

>20.000 € gegenüber einem Benzinauto.<br />

Diese trägt letztendlich der Endkunde oder<br />

der Steuerzahler. Der Benzin-PKW hat bei<br />

gleicher Fahrleistung mit einem spezifischen<br />

Verbrauch von 5 l/100 km insgesamt<br />

einen Kraftstoffverbrauch von 6.600 l.<br />

Würde die Förderung für das Elektroauto<br />

umgelegt auf einen synthetischen Kraftstoff,<br />

entspräche dies mehr als 3 € pro Liter<br />

(>20.000 € / 6.600 l = >3 € / l) [9]. Das ist<br />

deutlich mehr als die Produktionskosten<br />

von DME, womit sich die Behauptung, dass<br />

synthetische Treibstoffe sehr teuer wären,<br />

relativiert. Bisher werden synthetische<br />

Treibstoffe aus CO 2 nicht unterstützt. Der<br />

Emissionsrechtehandel oder die Erneuerbare<br />

Energie Direktive der EU ergeben hier<br />

keine Anreize.<br />

Zudem können die Wirkungsgrade von<br />

Verbrennungsmotoren durch maßgeschneiderte<br />

Kraftstoffe gegenüber fossilbasierten<br />

Kraftstoffgemischen noch deutlich<br />

gesteigert werden. Eine detaillierte und<br />

ausgewogene Analyse ist in der FVV Studie<br />

„Energiepfade für den Straßenverkehr der<br />

Zukunft“ zu finden [6]. Laut dieser Studie<br />

nähern sich die Mobilitätskosten von batteriebetriebenen<br />

Elektrofahrzeugen, Brennstoffzellenfahrzeugen<br />

und mit E-Fuels betriebenen<br />

Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor<br />

einander an, da hier neben den<br />

Energieträgerkosten auch Infrastrukturumlagen<br />

und die Fahrzeug-Anschaffungskosten<br />

einfließen. Für Pkw liegen die Mobilitätskosten<br />

im Bestfall danach bei<br />

31,40 €/100 km beim Einsatz von DME im<br />

Verbrennungsmotor (28,90 €/100 km für<br />

Methanol). Batterieelektrische Pkw liegen<br />

mit 29,40 €/100 km und Brennstoffzellen-<br />

Pkw mit 29,90 €/100 km im günstigsten<br />

Fall im gleichen Bereich. Für Lkw ergibt die<br />

Studie, dass die niedrigsten Mobilitätskosten<br />

mit 70,10 €/100 km mit DME erreicht<br />

werden. Rein elektrische Lkw fahren im<br />

Bestfall mit 76,30 €/100 km. Die großen<br />

Bandbreiten in der Studie lassen aber<br />

Raum für weitere Analysen, die z.B. in der<br />

Projektinitiative „Energiewende im Verkehr“<br />

und der zugehörigen Begleitforschung<br />

umfangreich vertieft werden.<br />

Die im Projekt durchgeführte Ökobilanz<br />

hat das Ziel einer kompletten Lebenswegbetrachtung.<br />

Ökologische Folgen der CO 2 -<br />

Abscheidung und ihres Eingreifens in den<br />

Kraftwerksprozess sind die erste Instanz.<br />

Die Emission der Demonstratoranlage inklusive<br />

der Wasserstofferzeugung ist der<br />

nächste Prozessschritt. Auch die Nutzung<br />

48


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Das Projekt ALIGN-CCUS<br />

Global Warming Potential (kg CO 2 -eqv.)<br />

pro MJ produziertes E-Fuel<br />

0,6<br />

0,5<br />

0,4<br />

0,3<br />

0,2<br />

0,1<br />

0<br />

des synthetisierten DME sowohl für die<br />

Peak-Strom-Bereitstellung, als auch für<br />

eine mögliche Nutzung für den Mobilitätssektor<br />

werden untersucht. Zudem wird die<br />

LCA (Life Cycle Assessment) um entsprechende<br />

Szenarien der OME-Erzeugung<br />

und Nutzung erweitert, um diese dem<br />

DME vergleichend gegenüber zu stellen.<br />

Ergebnisse der ganzheitlichen Ökobilanz<br />

stehen noch aus. Erste Ergebnisse zum<br />

Ökobilanz-Teilabschnitt der Synthese identifizieren<br />

die Wasserstofferzeugung als kritischen<br />

Punkt auch aus Ökobilanz-Sicht<br />

(B i l d 8 ). Unter Nutzung von Netzstrom<br />

schlägt der Betrieb des Elektrolyseurs sehr<br />

deutlich zu Buche. Ersetzt man den Netzstrom<br />

allerdings durch Windstrom ist eine<br />

drastische Reduzierung um weit mehr als<br />

90 % möglich. Beim Vergleich von OME mit<br />

DME wird klar, dass die energieintensivere<br />

OME-Synthese schlechter abschneidet,<br />

auch bedingt durch den benötigten Prozessdampf<br />

im Syntheseprozess (B i l d 8 ).<br />

Im Verlauf der restlichen Projektlaufzeit<br />

wird die Ökobilanz um weitere Elemente<br />

der Prozesskette erweitert, um eine ganzheitliche<br />

Betrachtung zu ermöglichen. Bisherige<br />

Ergebnisse lassen eine ökologische<br />

Konkurrenzfähigkeit der DME-Mobilität<br />

unter Einsatz von Windstrom im Bereich<br />

der Klimaemissionen vermuten.<br />

Gegenüber der Nutzung des synthetischen<br />

Treibstoffs im Transportsektor, erlaubt die<br />

Anwendung in stationären Stromerzeugern<br />

die Abgasrückführung vor die CO 2 -<br />

Abtrennung und Abgaswärmenutzung. Die<br />

Erzeugung von Spitzenlaststrom mit sehr<br />

geringen CO 2 -Emissionen scheint möglich.<br />

Kohlenstoff wird hier vielfach recycelt. Ein<br />

Konzept was in ALIGN-CCUS derzeit intensiv<br />

untersucht wird.<br />

Zusammenfassung<br />

OME OME (Wind) DME DME (Wind)<br />

Der gesellschaftlich angestrebte Wandel<br />

der Energie- und Rohstoffversorgung kann<br />

nur durch einen ganzheitlichen und alle<br />

Sektoren umfassenden Ansatz nachhaltig<br />

gelingen. Nachhaltigkeit beinhaltet hier<br />

nicht nur den Klimaschutz, sondern auch<br />

die Bewahrung der Lebensgrundlagen<br />

Synthese - Strombedarf<br />

Synthese -<br />

Hochtemperaturdampfbedarf<br />

Elektrolyseur - Betrieb<br />

Elektrolyseur - Bau/Entsorgung<br />

Bild 8. Vergleich der Global-Warming-Potentiale der OME und DME-Synthese abhängig von der<br />

für die Elektrolyse verwendeten Stromquelle (heutiger Strom-Mix oder Wind).<br />

durch gesicherte Versorgung und sozialen<br />

Frieden auf Basis ökonomischer Leistbarkeit,<br />

Erhalt von Industrie und qualifizierten<br />

Arbeitsplätzen sowie Teilhabe an Mobilität<br />

und Zugang zu Gütern für alle Bevölkerungsschichten.<br />

Europa und insbesondere auch Deutschland<br />

verfügt derzeit über eine sichere, zuverlässige<br />

und bezahlbare Energie- und<br />

Rohstoffversorgung, welche die Grundlage<br />

für qualifizierte Arbeit und Wohlstand bilden.<br />

Wenn die Versorgung mit Strom und<br />

Energieträgern - wie in Deutschland geplant<br />

- zukünftig im Wesentlichen auf fluktuierend<br />

einspeisenden erneuerbaren<br />

Energien beruhen soll, ist eine kurz- und<br />

langfristige Energiespeicherung sowie der<br />

Transfer von Energieträgern vom Stromsektor<br />

in andere Sektoren unumgänglich.<br />

Synthetische Kraftstoffe wie DME können<br />

hier eine wichtige Rolle einnehmen, um<br />

Strom langfristig chemisch zu speichern<br />

und dann wahlweise im Energie- oder im<br />

Transportsektor eingesetzt zu werden.<br />

Speicherung von überschüssiger, das heißt<br />

für den direkten Einsatz nicht verwendbarer<br />

elektrischer Energie („Überschussstrom“,<br />

den es bisher nicht gibt) muss über<br />

Sekunden bis hin zu Monaten erfolgen und<br />

in riesigen Mengen. Der verbundene Wirkungsgradverlust<br />

ist eine immanente Eigenschaft<br />

des zukünftigen Versorgungssystems.<br />

Durch den Ansatz von CCU und Sektorenkopplung,<br />

die im Rahmen des ALIGN-<br />

CCUS-Projekts anhand einer vollständigen<br />

CCU-Kette und der Rückverstromung des<br />

emissionsarmen Treibstoffs DME demonstriert<br />

wird, kann Spitzen- und Reserveleistung<br />

oder Wärme bereitgestellt werden.<br />

CCU wird zu einem Element der großtechnischen<br />

Langzeit-Energiespeicherung, unterstützt<br />

die Stabilität des Netzes und reduziert<br />

Emissionen im Verkehrssektor. Der<br />

Sektoren übergreifende und gesellschaftliche<br />

Nutzen der Anwendung von CCU bietet<br />

mehr als „nur“ Klimaschutz. Letztendlich<br />

werden die politischen Weichenstellungen<br />

und die daraus resultierenden regulatorischen<br />

Rahmenbedingungen sowie der Ausbau<br />

erneuerbarer Energien für die wirtschaftlichen<br />

Erfolgsaussichten von CCU<br />

und Sektorkopplung entscheidend sein.<br />

Danksagung<br />

Die hier beschriebenen Arbeiten werden<br />

dankenswerterweise durch die Europäische<br />

Kommission und das Bundesministerium<br />

für Wirtschaft und Energie (BMWi)<br />

gefördert (ALIGN CCUS, Projekt Nr.<br />

271501, wird von RVO (NL), FZJ / PtJ<br />

(DE), Gassnova (NO), UEFISCDI (RO) und<br />

BEIS (UK) finanziert und von der Europäischen<br />

Kommission im Rahmen des Horizon<br />

<strong>2020</strong>-Programms ACT (Accelerating<br />

CCUS Technologie) mitfinanziert). Wir<br />

danken zudem der DEUTZ AG und der Firma<br />

Henkelhausen für die Unterstützung<br />

der Arbeiten. Die Verantwortung für den<br />

Inhalt dieser Veröffentlichung tragen die<br />

Autoren.<br />

Literatur<br />

[1] „Bundesnetzagentur | SMARD.de“.<br />

[2] P. Moser, G. Wiechers, S. Schmidt, K. Stahl,<br />

M. Majid, S. Bosser, A. Heberle, H. Kakihira,<br />

M. Maruyamac, R. Peters, S. Weiske, P.<br />

Zapp, S. Troy, B. Lehrheuer, M. Neumann, S.<br />

Schaub, J. Vente, J.-P. Pieterse, J. Boon, E.<br />

Goetheer, „Demonstrating the CCU-chain<br />

and sector coupling as part of ALIGN-CCUS –<br />

Dimethyl ether from CO 2 as chemical energy<br />

storage, fuel and feedstock for industries”,<br />

GHGT14, Oktober 2018 (Online-Veröffentlichung<br />

im Social Science Research Network<br />

in Vorbereitung).<br />

[3] „Auswertungstabellen zur Energiebilanz<br />

Deutschland – Daten für die Jahre von 1990<br />

bis 2018“ Stand: August 2019 (endgültige<br />

Ergebnisse bis 2017 und vorläufige Daten<br />

für 2018), Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen<br />

e.V.<br />

[4] S. Schmidt, P. Moser, „CO 2 -Abtrennung mit<br />

Monoethanolamin für braunkohlegefeuerte<br />

Kraftwerke“, <strong>VGB</strong> PowerTech, 12, 2013, 35-<br />

41.<br />

[5] Robinius, M.; Linßen, J.; Grube, T.; Reuß,<br />

M.; Stenzel, P.; Syranidis, K.; Kuckertz, P.;<br />

Stolten, D.: Comparative Anaylsis of Infrastructure:<br />

Hydrogen Fueling and Electric<br />

Charging of Vehicles, Schriften des Forschungszentrum<br />

Jülich, Reihe Energie &<br />

Umwelt, Band 408, 127 S., Jülich, 2018.<br />

[6] FVV, Energiepfade für den Straßenverkehr der<br />

Zukunft, 2019, Frankfurt a. M.<br />

[7] Schemme, S.; Breuer, J. L.; Köller, M.; Meschede,<br />

S.; Walman, F.; Samsun, R. C.; Peters,<br />

R.; Stolten, D.: H 2 -based synthetic fuels:<br />

A techno-economic comparison of alcohol,<br />

ether and hydrocarbon production. In: International<br />

Journal of Hydrogen Energy<br />

(2019).<br />

[8] Schemme, S.: Techno-ökonomische Bewertung<br />

von Verfahren zur Herstellung von Kraftstoffen<br />

aus H 2 und CO 2 . Dissertation; in Bearbeitung.<br />

2019, RWTH Aachen: Jülich.<br />

[9] https://www.mwv.de/wp-content/uploads/<br />

2019/11/191126_ETR-Studie-Subventionenfuer-E-Auto-benachteiligen-E-Fuels.pdf.<br />

l<br />

49


36C3 – mehr offene Fragen als Antworten <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

36C3 – mehr offene Fragen<br />

als Antworten<br />

Stefan Loubichi<br />

Abstract<br />

36C3 – more questions than answers<br />

The 36th Chaos Computer Congress (36C3) in<br />

Leipzig at the end of December 2019 will have<br />

caused to the energy industry more than some<br />

sleepless nights. After the Russian Kaspersky<br />

Group discovered some security gaps in power<br />

plants, the National Security Agency issued a<br />

warning message about Windows 10 vulnerabilities<br />

to the public. Then there were also problems<br />

with Citrix, because there were no patches<br />

for important gaps for three weeks. The biggest<br />

issue in 36CS was, that the vulnerabilities affected<br />

not only one company, but ultimately all<br />

leadingmanufacturers. It is 5 to 12 in terms of a<br />

possible blackout.<br />

The discussion lead also to the point that in<br />

many power plants the asset management is<br />

documented in excel sheets. In the early 1990´s<br />

this was state of the art, but not nowadays. In<br />

order to know whether the assets are patched or<br />

not we need a dynamic asset management. Passive<br />

scanning is not enough, because we have to<br />

know the sleeping assets as well.<br />

The biggest problem however, is patch management,<br />

which is de facto insufficiently implemented<br />

in many power plants. However we<br />

have to admit that SMEs in particular do not<br />

have the human resources to review all warning<br />

messages promptly. Thanks to the US institutions<br />

on cybersecurity, we always have very<br />

good warnings and corresponding advice on<br />

what to do.<br />

Countries in East Asia like Japan or South Korea<br />

often have -in opposite to Europe- so called<br />

fulltime “Chief Analysts IT-Security / OT-Security”<br />

in addition to the CISOs and their teams.<br />

All of the measures in asset and patch management<br />

cost a lot of m. But all of these measures<br />

cost a fraction of what a blackout cost.<br />

We should start today. It may be too late tomorrow.<br />

l<br />

Autor<br />

Prof. h.c. PhDr.<br />

Dipl.-Kfm./Dipl.-Vw. Stefan Loubichi,<br />

international experienced lead auditor for<br />

management systems (ISO 27001,<br />

ISO 14001, ISO 9001, ISO 45001,<br />

ISO 26000), auditor according to<br />

§ 8 BSI-Law and IT-security catalogue,<br />

more than ten years of international<br />

experience in implementing IT- and cyber<br />

security<br />

Essen, Deutschland<br />

Die Einschläge kommen näher und<br />

wir kennen alle die Folgen<br />

Es dürfte (wahrscheinlich) niemand in der<br />

Energiebranche geben, der den am<br />

17.6.2013 erschienenen Roman „BLACK-<br />

OUT – Morgen ist es zu spät“ nicht kennt.<br />

Weniger bekannt in der Energiebranche ist<br />

(leider) das bereits 2011 im edition sigma<br />

Verlag erschienene Werk „Was bei einem<br />

Blackout geschieht – Folgen eines langandauernden<br />

großflächigen Stromausfalls“<br />

des Büros für Technikfolge-Abschätzung<br />

beim Deutschen Bundestag.<br />

Für alle diejenigen, welche die beiden Bücher<br />

noch nicht gelesen haben, sei die Lektüre<br />

empfohlen.<br />

Übertragungs- sowie Verteilnetzbetreiber,<br />

bei der die durch Letztverbraucher und<br />

Weiterverteiler entnommene Jahresarbeit<br />

im Jahr den Schwellenwert 3.700 GWh<br />

überschreitet (siehe hierzu die BSI-Kritis-<br />

Verordnung) mussten sich alle bereits gemäß<br />

des im August 2015 in Kraft getretenen<br />

IT-Sicherheitskataloges gemäß § 11<br />

Absatz 1a Energiewirtschaftsgesetz aufgrund<br />

dieser Grundlage durch einen akkreditierten<br />

Zertifizierer auditieren lassen,<br />

und zwar jährlich. In diesem Zusammenhang<br />

mussten die Netzgesellschaften<br />

ein Informationssicherheitsmanagementsystem<br />

nach ISO/IEC 27001 in Verbindung<br />

mit ISO/IEC 27002 und ISO/IEC<br />

27019 implementieren.<br />

Nach diesseitigem Kenntnisstand haben<br />

alle relevanten Netzbetreiber mittlerweile<br />

die Zertifizierung nach dem IT-Sicherheitskatalog<br />

gemäß § 11 Abs. 1a EnWG bestanden.<br />

Integrativer (und von daher nachzuweisender)<br />

Bestandteil des Auditierungsprozesses<br />

sind:<br />

––<br />

Patchmanagement<br />

––<br />

Assetmanagement<br />

Als Leitender Auditor für Informationssicherheitsmanagementsysteme<br />

musste der<br />

Autor dieses Aufsatzes aber leider oft feststellen,<br />

dass nirgendwo mehr Potemkinsche<br />

Dörfer aufgebaut wurden wie hier.<br />

Aufgrund der Tatsache, dass ein Auditor nur<br />

eine Stichprobe zu einem Stichtag ziehen<br />

kann und er nur einen sehr beschränkten<br />

Zeitraum für die Prüfung hat, ist es nicht<br />

sehr schwer, einen Prüfer in diesen Schlüsselbereichen<br />

hinter das Licht zu führen, um<br />

das „begehrte“ Zertifikat zu erhalten.<br />

Das Zertifikat ist eine Sache, Sicherheit im<br />

System ist eine andere Sache. Cyber Terroristen<br />

interessiert es nicht, ob Netzbetreiber<br />

oder Kraftwerksbetreiber ein ISO/IEC<br />

27001 Zertifikat haben oder nicht.<br />

Ende 2019 wurde auf dem 36. Chaos Computer<br />

Club Kongress vom 27.-30. Dezember<br />

2019 gezeigt, wie „einfach“ es für Profis ist,<br />

Zugang zur Leittechnik in Kraftwerken zu<br />

erhalten, wobei diese strukturellen Herausforderungen<br />

gegeben wären für:<br />

––<br />

Siemens<br />

––<br />

ABB<br />

––<br />

Honeywell<br />

––<br />

Yokagawa<br />

––<br />

GE<br />

Die in Leipzig gehaltene Präsentation erfolgte<br />

durch Sicherheitsexperten einer russischen<br />

Firma hat vielen die Augen geöffnet.<br />

Am 15. Januar <strong>2020</strong>, d.h. ganze zwei Wochen<br />

später wurde bekannt, dass die USamerikanische<br />

National Security Agency<br />

(NSA), die sich eher durch Zurückhaltung<br />

in ihrer Kommunikation kennzeichnet,<br />

eine Sicherheitslücke in Windows 10 und<br />

verschiedenen Windows-Server-Versionen<br />

gemeldet hat. Zum Patchday hat Microsoft<br />

zwar die Lücke geschlossen. Gleichwohl ist<br />

die Lage sicherlich nicht unernst, wenn die<br />

NSA sich zu solchen Schritten veranlasst<br />

fühlt.<br />

Aber der Januar <strong>2020</strong> hatte bereits in seinen<br />

ersten drei Wochen noch ein weiteres<br />

Highlight:<br />

Viele Industrieunternehmen kennen und<br />

schätzen den Citrix ADC (Citrix ADC verbindet<br />

die Infrastruktur und die Anwendungen<br />

miteinander, indem diese Erkenntnisse<br />

dem Cisco Application Policy Infrastructure<br />

Controller (APIC) bereitgestellt<br />

werden). Citrix ADC integriert sich dabei<br />

vollständig in die Unified-Fabric-Anwendungen<br />

von Cisco.<br />

Allein auf der Internetseite von Heise fanden<br />

sich in der Zeit vom 3.1. bis 20.1.<strong>2020</strong><br />

folgende Meldungen:<br />

3.1.<strong>2020</strong>:<br />

Workaround verfügbar: Kritische Lücke in<br />

Citrix ADC:<br />

Angreifer könnten Systeme mit Citrix ADC<br />

und Schadcode ausführen. Patches sind<br />

bislang nicht erschienen.<br />

50


Devense-in-Depth<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

36C3 – mehr offene Fragen als Antworten<br />

13.1.<strong>2020</strong>:<br />

Exploit-Code für kritische Citrix-Lücke gesichtet:<br />

Es könnten Angriffe auf Citrix CDC und<br />

Gateway bevorstehen. Bislang gibt es nur<br />

einen Workaround. Patches sollen folgen.<br />

17.1.<strong>2020</strong>:<br />

Citrix-Lücke: Immer mehr Attacken, Workaround<br />

funktioniert nicht immer:<br />

Die Sicherheitslücke in Citrix Systemen<br />

zieht immer weitere Kreise. Neben steigenden<br />

Angriffszahlen sind immer mehr Systeme<br />

betroffen.<br />

20.1.<strong>2020</strong>:<br />

Erste Sicherheitsupdates für kritische Citrix-Lücke<br />

erschienen:<br />

Da Angreifer derzeit eine Lücke in Citrix<br />

CDC ausnutzen, sollten Admins die nun<br />

verfügbaren Patches umgehend installieren.<br />

17 Tage in der Welt der Informationstechnologie<br />

sind eine Ewigkeit und viele Angriffe<br />

wurden mittlerweile erfolgreich ausgeführt.<br />

Was macht also der gewissenhafte Leiter<br />

IT/OT, der zusammen mit seinem Chief Information<br />

Security Officer (CISO) oftmals<br />

gar nicht die Zeit hat, alle Warnmeldungen<br />

zeitnah zur Kenntnis zu nehmen? Er lässt<br />

nachschauen, ob gepatcht wurde und ist<br />

froh, wenn das System gepatcht wurde.<br />

Aufgrund der Arbeitsverdichtung wird<br />

dann in der Regel auch gar nicht nachgefragt,<br />

wer den Patch ausgeführt hat.<br />

Unglücklich ist es, wenn Hacker, die über<br />

die Lücke in das System eingedrungen<br />

sind, für das Kraftwerk den Patch durchführen,<br />

gleichwohl aber sicherstellen, dass<br />

diese immer noch durch eine Hintertür jederzeit<br />

in das System kommen können. Interessanter<br />

Weise findet sich in Bezug auf<br />

die aktuelle Citrix Thematik im Netz nur<br />

ein sehr guter Artikel zu dieser Thematik:<br />

https://securityaffairs.co/wordpress/<br />

965 69/cyber-crime/hackers-patch-citrixservers.html<br />

Diese Einführung mit drei konkreten immensen<br />

Herausforderungen in drei Wochen<br />

soll aufzeigen, dass es 5 vor 12 ist,<br />

wenn Kaspersky und NSA nahezu zeitgleich<br />

an die Öffentlichkeit gehen, um Hinweise<br />

zu geben.<br />

Theoretisch kann man denken, wie dies ein<br />

aus Datenschutzgründen nicht genannter<br />

CIO Ende Dezember 2019 anlässlich der<br />

36C3 Präsentation mutig sinngemäß äußerte:<br />

„Wenn wir betroffen sind, dann gehen<br />

eben hier überall die Lichter aus. Das<br />

ist ein kalkulierbares Risiko und ich glaube<br />

nicht, dass so etwas bei uns passiert, denn<br />

dann gehen anderswo ja auch die Lichter<br />

aus.“<br />

Unter Hinweis darauf, dass – bereits die<br />

Kollegen des Hauses Kaspersky darauf verwiesen<br />

–, dass die Leittechnik-Schwachstellen<br />

nicht nur die T3000 betreffen, sondern<br />

dass letztlich alle betroffen sind, sei<br />

die 36 C3 Problematik nachstehend dezidiert<br />

vorgestellt und erläutert, wie man<br />

sich mit gezielten (zusammenhängenden)<br />

Investitionen in Asset- und Patchmanagement<br />

viele Sorgenfalten ersparen kann.<br />

36C3 oder habe ich einen<br />

Haustürschlüssel komme ich in<br />

das Haus<br />

Die Siemens SPPA T-3000 gehört unzweifelhaft<br />

zu den besten ICS Systemen, die für<br />

den Energiemarkt derzeit zur Verfügung<br />

stehen.<br />

Dabei darf man jedoch nicht vergessen,<br />

dass es sich hierbei um ein generisch entwickeltes<br />

Produkt handelt und dass man<br />

hier auf alte Erfahrungswerte aufgebaut<br />

hat und diese weiterentwickelt hat. Auch<br />

muss berücksichtigt werden, dass gerade<br />

die Entwicklung in den letzten Jahren rasant<br />

verlief. Web-basierte Applikationen<br />

im ICS-Umfeld waren vor Jahren nicht<br />

denkbar, so dass deren Risiken auch nicht<br />

betrachtet wurden bzw. werden konnten.<br />

Das Sicherheitskonzept von Siemens – welches<br />

letztlich auf der hervorragenden IEC<br />

62443 basierte – konnte trotz Berücksichtigung<br />

der relevanten Standards nicht den<br />

GAU vom 30. Dezember 2019 verhindern.<br />

Es liegt somit eine strukturelle Herausforderung<br />

vor, die wir uns näher betrachten<br />

sollten (B i l d 1 ).<br />

Die vom Kaspersky Team entdeckten<br />

Schwachstellen lagen erst einmal beim Application<br />

Server und hier vor allem bei:<br />

––<br />

Zugangsmanagement<br />

––<br />

Java Umgebung<br />

Hier treffen wir auf ein strukturelles Problem,<br />

welches per se nicht originär die Hersteller<br />

der Leittechnik, sondern die Welt<br />

der Programmierung trifft: Obfuskation,<br />

Deobfuskation sowie Dissection.<br />

Management<br />

Operation<br />

Component<br />

Network<br />

Physical<br />

Architecture<br />

Obfuskation bezieht sich auf die Transformation<br />

von Programmcode. Angestrebtes<br />

Ziel ist es, die Ermittlung der Semantik und<br />

der Funktionalität eines Programms zu erschweren,<br />

wobei dessen Funktionalität jedoch<br />

erhalten bleibt. Prinzipiell wird Obfuskation<br />

auf zwei Programmbestandteile<br />

angewandt:<br />

––<br />

Kontrolfluss<br />

––<br />

Datenstrukturen<br />

Die Art der Obfuskation hängt von der Art<br />

der Programmiersprache ab. Für uns sind<br />

in diesem Zusammenhang JAVA und .NET<br />

Programmierungen relevant.<br />

Verglichen mit kompilierten Sprachen sind<br />

Java und .NET Programme relativ einfach<br />

zu disassemblen bzw. Reverse Engineering<br />

von den ausführbaren (exe, dll, jar, class)<br />

Dateien ist einfach. Dies ist dadurch bedingt,<br />

da der Intermediate Bytecode alle<br />

ursprünglich verwendeten Bezeichner (Variablen-<br />

& Funktionsnamen) enthält, wodurch<br />

ein Decompiler nahezu den gesamten<br />

Source Code (mit Ausnahme der Kommentare)<br />

wiederherstellen kann.<br />

Der eingesetzte Java-Code wurde mit einem<br />

Obfuskator (hier: Zelix KlassMaster)<br />

verschleiert. Beliebte weitere Obfuskatoren<br />

sind:<br />

––<br />

DashO<br />

––<br />

JavaGuard<br />

––<br />

ProGuard<br />

––<br />

yGuard<br />

Zusätzlich zur Obfuskation im Bereich des<br />

Kontrollflusses sowie der Datenstrukturen<br />

werden gerne Runtime Packer genutzt<br />

oder es wird verschlüsselt.<br />

Generell versteht man unter einem Packer<br />

ein Programm mit der Software komprimiert<br />

und/oder verschlüsselt werden<br />

kann. Kompressionsverfahren wie ZIP,<br />

CAB und RAR, aber auch selbst geschriebene<br />

Verfahren kommen dabei zum Einsatz.<br />

Kennt man den verwendeten Algorithmus<br />

nicht, so kann man die Daten nicht wieder<br />

entpacken. Bei Runtime-Packern können<br />

die Programme direkt ausgeführt werden,<br />

ohne dass hierzu ein externes Tool genutzt<br />

werden muss. Der Grund hierfür liegt darin,<br />

dass diese Packer-Programme – nachdem<br />

diese ein Programm komprimiert haben<br />

– die Dekomprimierungsroutine direkt<br />

vorne in das Programm einfügen, wobei<br />

beim Programmstart diese Routine als erstes<br />

ausgeführt wird. Als Alternative oder<br />

Security-related Operational Tasks<br />

Protect Monitor Respond Recover Training Manage<br />

Budget, Risk<br />

Standards and<br />

Guidelines<br />

Configuration<br />

Engineering<br />

Maintenance<br />

Anti-Virus<br />

White Listing<br />

Hardening<br />

Firewalls,<br />

Switches Routers<br />

Remote access<br />

Area access<br />

ICS cabinets<br />

HW interfaces<br />

Segmentation<br />

Data flow<br />

Security zones<br />

Policy<br />

implementation,<br />

Security audit<br />

Security events<br />

Intrusion<br />

Assets<br />

Vulnerabilities<br />

Intrusions<br />

Assets<br />

Anomalies<br />

Physical access<br />

monitoring<br />

Network<br />

topology<br />

Incident<br />

management<br />

Support contracts<br />

Patch<br />

management Emergency plan<br />

Incident response<br />

Incident response<br />

Vulnerability<br />

patches<br />

Incident response<br />

Vulnerability<br />

patches<br />

Incident response<br />

Backup and<br />

Restore<br />

Spare parts<br />

Backup and<br />

Restore<br />

Spare parts<br />

Awareness<br />

Awareness<br />

Incident handling<br />

System features<br />

Administration<br />

Backup & Restore<br />

System features<br />

Administration<br />

Backup & Restore<br />

S i m p l i f i e d<br />

Bild 1. SPPA T3000 Security Matrix Siemens Whitepaper SPPA-T3000 Cyber security for<br />

I&C Systems GPPG-T40003-00-7600, 19.12.2019.<br />

Responsibilities<br />

Assessments<br />

Risk Management<br />

3 rd part access<br />

Awareness<br />

Assessments<br />

Emergency plan<br />

Configuration change<br />

Asset management<br />

Emergency plan<br />

Configuration change<br />

Asset management<br />

Access management<br />

Spare parts<br />

Protection policies<br />

Design guidelines<br />

51


36C3 – mehr offene Fragen als Antworten <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

zusätzlich zur Komprimierung kann auch<br />

eine Verschlüsselung realisiert werden, da<br />

das Schema das Gleiche ist.<br />

So genial sich dies alles anhört, so gibt es<br />

hier eine Schwachstelle:<br />

Selbst wenn ein Packer eine Software mit<br />

dem besten kryptographischen Algorithmus<br />

verschlüsselt, so muss das komprimierte<br />

bzw. verschlüsselte Programm entpackt<br />

bzw. entschlüsselt werden, damit die<br />

CPU das Programm ausführen kann. Dies<br />

ist der Zeitpunkt, bei dem das Reverse<br />

Code Engineering normalerweise startet.<br />

Der Cyber-Kriminelle macht einen Speicher-Dump<br />

der dekomprimierten / entschlüsselten<br />

Anwendung und speichert<br />

selbigen. Hierdurch kann er die Originalsoftware<br />

analysieren und muss sich<br />

nicht mit den Schutzmechanismen befassen.<br />

Leider findet sich mittlerweile im Internet<br />

frei verfügbar zu jedem Obfuskator ein Deobfuskator.<br />

Unter https://javadeobfuscator.com/ kann<br />

man nun zum Beispiel einen Deobfuskator<br />

(seit Jahren) downloaden, der die Verschleierung<br />

wieder rückgängig machen<br />

kann. Dieser Deobfuskator kann eingesetzt<br />

werden für die folgenden Obfuskatoren:<br />

Zelix KlassMaster, Stringer, Allatori,<br />

DashO, DexGuard, ClassGuard und Smoke.<br />

Auf oben genannter Homepage findet sich<br />

dann die Beschreibung wie man erfolgreich<br />

agiert:<br />

Download the deobfuscator<br />

Create detect.yml with the following contents.<br />

Replace input.jar with the name of the<br />

input<br />

input: input.jar<br />

detect: true<br />

Create config.yml with the following contents.<br />

Replace input.jar with the name of the<br />

input ```yaml input: input.jar output: output.jar<br />

transformers:<br />

––<br />

[fully-qualified-name-of-transformer]<br />

––<br />

[fully-qualified-name-of-transformer]<br />

––<br />

…etc´´´<br />

Run java -jar deobfuscator.jar<br />

Die Arbeit hält sich somit in Grenzen. Jetzt<br />

benötigt man noch einen Dissector, der aus<br />

dem Zeichensalat die entsprechenden<br />

strukturierten Felder heraussucht. Obgleich<br />

es hier einige im normalen Internet<br />

gibt, hat das Kaspersky Team einen Dissector<br />

gebaut, am 28.12.2019 veröffentlicht<br />

und auch noch die einfache Funktionsweise<br />

erläutert. Für alle Interessierten hier die<br />

Homepage:<br />

https://github.com/klsecservices/desert<br />

Auf einem zur SPPA T3000 gehörenden<br />

Java-Orion-Server ließen sich dann Verzeichnisse<br />

via https recht einfach auslesen<br />

und es fanden sich diverse Servlets, welche<br />

Anfragen von Clients entgegennahmen<br />

und beantworteten. Das größte Problem<br />

stellte hierbei ein BrowerServlet für Drittparteien<br />

dar.<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Korruption<br />

Betrug<br />

und<br />

Untreue<br />

Verrat von<br />

Geschäftsund<br />

Betriebsgeheimnissen<br />

Verletzung<br />

von Schutzund<br />

Urheberrechten<br />

Datendiebstahl/<br />

Datenmissbrauch<br />

Extern Top-Management Management Mitarbeiter Extern und intern Keine Angabe<br />

Des Weiteren fanden die Kollegen von Kaspersky<br />

relativ einfach diverse angebotene<br />

Java-Dienste inklusive einer Liste für „AdminService“<br />

inklusive der Möglichkeit für<br />

Reverse Code Engineering. Da viele der<br />

Leser nicht originär aus dem IT-Berufsumfeld<br />

stammen, sei darauf verwiesen, dass<br />

man unter Reverse Code Engineering in<br />

diesem Zusammenhang die Rückgewinnung<br />

des Quellcodes oder einer vergleichbaren<br />

Beschreibung aus Maschinencode<br />

versteht. Natürlich ist Reverse Code Engineering<br />

strafbar. Dies interessiert jedoch<br />

Cyber-Kriminelle oder Cyber-Terroristen<br />

nicht.<br />

Kaspersky hat uns hier gelehrt:<br />

So gut die Sicherheitsarchitektur der Leittechnik<br />

auch sein mag, so existiert eine<br />

Schwachstelle: Komme ich an den Bytecode<br />

– was eher eine Fleißaufgabe für den<br />

geübten Cyber-Kriminellen/Cyber-Terroristen<br />

ist – so kann er mit einem frei im Internet<br />

erhältlichen Deobfuskator disassemblen<br />

und hat dann den lediglich um die Kommentarzeilen<br />

gekürzten Source Code.<br />

Das Problem ist somit die Obfuskation von<br />

Java. Eine Ad-hoc-Lösung gibt es hier derzeit<br />

nicht.<br />

Wie Kaspersky auf der 36C3 zur Entwarnung<br />

gegenüber den Leittechnikherstellern<br />

kommunizierte, betrifft diese Problematik<br />

vor allem das Innere des Kraftwerkes.<br />

Die Steuerungssysteme waren hiernach<br />

weitestgehend gegenüber einem Zugang<br />

von außen geschützt, so dass Cyber-<br />

Kriminelle erst in das Innere eines Kraftwerkes<br />

eindringen müssten.<br />

Es ist sicherlich zutreffend, dass Mitarbeitende<br />

von Kraftwerken in der Regel<br />

loyal zu ihrem Kraftwerk sind. Vergegenwärtigen<br />

wir uns an dieser Stelle aber die<br />

Statistik zur Täterherkunft der KPMG Studie<br />

zur Wirtschaftskriminalität 2018<br />

(Bild 2).<br />

24 % der IT-relevanten Straftaten werden<br />

von Mitarbeitenden begangen. Somit ist<br />

Diebstahl/<br />

Unterschlagung<br />

Manipulation<br />

von jahresabschlussrelevanten<br />

lnformationen<br />

Bild 2. Täterherkunft Kriminalität in Unternehmen im Kalenderjahr 2018<br />

Quelle: KPMG Wirtschaftskriminalität in Deutschland 2018.<br />

Geldwäsche<br />

Kartellrechtsverstöße<br />

Gesamt<br />

der von Kaspersky ins Kalkül gezogene<br />

„Faktor Innentäter“ gar nicht so irrelevant,<br />

wie wir das gerne glauben möchten.<br />

OT-Assetmanagement oder<br />

Excel-Tabellen sind nicht<br />

ausreichend und IT-<br />

Assetmanagement ist anderes<br />

Ein auf dem 36C3 am Rande diskutiertes,<br />

aber immer wichtigeres Thema war in diesem<br />

Zusammenhang auch die Frage:<br />

Müssen im Bereich der OT wirklich alle Assets<br />

erfasst werden oder reicht es aus, eine<br />

frei zu wählende Klassifizierung durchzuführen?<br />

Wer sich noch an die Matrix-Trilogie erinnern<br />

kann, der erinnert sich sicherlich an<br />

den Hinweis auf das Programm nmap<br />

(Bild 3).<br />

Bild 3. Beispiel eines repräsentativen nmap-<br />

Scans, Quelle: https://nmap.org/man/<br />

de/index.html.<br />

nmap („Network Mapper“) ist ein Open-<br />

Source-Tool für:<br />

––<br />

Netzwerkanalyse<br />

––<br />

und Sicherheitsüberprüfung.<br />

Das Programm wurde entworfen, um große<br />

Netzwerke schnell zu scannen, auch<br />

wenn es bei einzelnen Hosts ebenfalls gut<br />

funktioniert.<br />

52


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

36C3 – mehr offene Fragen als Antworten<br />

Dabei werden rohe IP-Pakete genutzt, um<br />

festzustellen,<br />

––<br />

welche Hosts im Netzwerk verfügbar<br />

sind,<br />

––<br />

welche Dienste (Anwendungsname und<br />

-version) diese Hosts bieten,<br />

––<br />

welche Betriebssysteme (und Versionen<br />

davon) darauf laufen,<br />

––<br />

welche Art von Paketfiltern/-Firewalls<br />

benutzt werden<br />

––<br />

sowie Dutzende anderer Eigenschaften.<br />

Darüber hinaus kann nmap – in der Regel<br />

in der IT-Welt – für folgende Aufgaben genutzt<br />

werden:<br />

––<br />

Netzwerkinventarisierung,<br />

––<br />

Verwaltung von Ablaufplänen für<br />

Dienstaktualisierungen,<br />

––<br />

Überwachung von Betriebszeiten von<br />

Hosts oder Diensten.<br />

Die Ausgabe von nmap ist eine Liste gescannter<br />

Ziele mit zusätzlicher Information<br />

zu jedem Ziel.<br />

Die wichtigsten Informationen finden sich<br />

in der „Tabelle der interessanten Ports“, wo<br />

folgende Informationen zu finden sind:<br />

––<br />

die Portnummer<br />

––<br />

das Protokoll<br />

––<br />

der Dienstnamen<br />

––<br />

der Dienstzustand (offen, gefiltert, geschlossen<br />

oder ungefiltert).<br />

Die Dienstzustände sind wie folgt definiert:<br />

Offen:<br />

Auf diesem Port des Zielrechners lauscht<br />

eine Anwendung auf eingehende Verbindungen/Pakete<br />

Gefiltert:<br />

Eine Firewall, ein Filter oder ein anderes<br />

Netzwerkhindernis blockiert den Port, so<br />

dass nmap nicht wissen kann, ob er offen<br />

oder geschlossen ist.<br />

Geschlossen:<br />

Hier gibt es keine Anwendung, die auf den<br />

Ports lauscht, auch wenn diese jederzeit<br />

geöffnet werden könnten.<br />

Ungefiltert:<br />

Ports, die auf nmap Testpakete antworten,<br />

wobei nmap aber man nicht feststellen<br />

kann, ob die Ports offen oder geschlossen<br />

sind.<br />

Gegebenenfalls kann die Port-Tabelle auch<br />

Details zur Softwareversion beinhalten<br />

und wenn ein IP-Protokoll-Scan verlangt<br />

wurde, bietet nmap auch Informationen<br />

über die unterstützten IP-Protokolle statt<br />

über lauschende Ports.<br />

Darüber hinaus kann nmap weitere Angaben<br />

über Ziele bieten, darunter:<br />

––<br />

Reverse-DNS-Namen,<br />

––<br />

Mutmaßungen über das benutzte Betriebssystem,<br />

––<br />

Gerätearten<br />

––<br />

MAC-Adressen.<br />

Bekanntlicher Weise ist nmap ein typisches<br />

dual-use Tool, welches gegebenenfalls von<br />

Cyber-Kriminellen zur Vorbereitung von<br />

Straftaten nach § 202a StGB genutzt werden<br />

könnte, wobei der Autor dieses Aufsatzes<br />

unter Bezug auf das Urteil des Bundesverfassungsgerichtes<br />

in den Sachen 2 BvR<br />

2233/07, 2 BvR 1151/08, 2 BvR 1524/08<br />

ausdrücklich darauf verweist, dass dieses<br />

Tool nur im eigenen Unternehmen mit ausdrücklicher<br />

Genehmigung der Geschäftsführung<br />

dazu benutzt werden darf, um<br />

eine Sicherheitsanaylse zur Behebung eigener<br />

Schwachstellen durchzuführen. Eine<br />

andere Nutzung ist strafbewährt!<br />

Neben dieser Sicherheitsanalyse befassen<br />

wir uns an dieser Stelle aber vor allem deshalb<br />

mit nmap um darzulegen, wie Administratoren<br />

auf einfache Art- und Weise<br />

eine vollumfängliche Asset-Liste im IT-Bereich<br />

erzeugen können, welche auch auf<br />

die OT-Welt in gewissen Zügen anwendbar<br />

ist.<br />

Kommen wir nun zu der Welt des OT-Assetmanagements<br />

und einer persönlichen Erfahrung<br />

des Autors dieses Werkes in seiner<br />

Funktion als leitender Auditor für Informationssicherheitsmanagementsysteme<br />

in<br />

der Energiewirtschaft: In mehr als der<br />

Hälfte der Audits bei Netzbetreibern, die<br />

eine Zertifizierung nach IT-Sicherheitskatalog<br />

gemäß § 11 Abs. 1a EnWG durchführten,<br />

wurden dem leitenden Auditor EXCEL-<br />

Listen vorgelegt, wobei diese in der Regel<br />

deshalb schon Gegenstand von Auditfeststellungen<br />

waren, weil die Informationen<br />

zu den Assets unvollständig waren und<br />

oftmals nicht verifizierbar war, ob ein aktueller<br />

Softwarestand vorhanden ist.<br />

Wenn man aber nicht weiß, welchen Stand<br />

das Asset in der OT hat, kann man im Krisenfall<br />

aber nicht wissen, ob hier ein Patch eingespielt<br />

werden muss oder nicht. Und im Audit<br />

fanden sich dann auch des Öfteren OT-<br />

Assets, die gar nicht in der Liste der Werte<br />

gelistet waren. Was aber in der Regel nicht in<br />

der Liste der Werte gelistet ist, kann aber<br />

auch nicht gepatcht werden, da man es nicht<br />

kennt!<br />

Es ist erst einmal zu begrüßen, dass immer<br />

mehr – aber immer noch vergleichsweise<br />

wenige- Unternehmen in kritischen Sektoren<br />

hingehen und ein automatisierten Scan<br />

Ihrer OT-Landschaft durchführen.<br />

Die derzeit leider immer noch gebräuchlichste<br />

Variante ist der „Passive Scan“.<br />

Der Begriff des passiven Scannens ist technisch<br />

gesehen falsch, da kein Netzwerkscan<br />

stattfindet. Beim passiven Scan spioniert<br />

eine Netzwerkanwendung den gesamten<br />

Netzwerkverkehr aus und analysiert ihn<br />

nach Daten, die zum Identifizieren von<br />

Endpunkten und Datenverkehrsmustern<br />

verwendet werden können.<br />

In diesem Zusammenhang muss darauf<br />

verwiesen werden, dass Metadaten, die für<br />

die Ressourcenermittlung erforderlich<br />

sind, tief im Drahtverkehr verborgen sind.<br />

Die Suche nach Informationen, welche<br />

verwendet werden könnten, um Geräteherstellung<br />

und Modell, Firmware-Version<br />

usw. zu identifizieren, stellt sich als eine<br />

ebenso schwierige Aufgabe dar wie die Suche<br />

nach einer Nadel in einem Heuhaufen.<br />

Es ist aus diesem Grunde verständlich, dass<br />

der passive Scan nicht immer die genauesten<br />

Ergebnisse liefern kann.<br />

Auch hat das passive Scannen in der Regel<br />

einige technische Einschränkungen:<br />

––<br />

„Stille Geräte“ werden nicht erkannt.<br />

––<br />

Sicherheitspatches werden oftmals nicht<br />

mit hinreichender Genauigkeit erkannt.<br />

––<br />

Es kann vorkommen, dass die Netztopologie<br />

in den Ebenen eins und zwei verborgen<br />

ist.<br />

Sicherlich ist der passive Scan ein grundlegender<br />

Meilenstein gegenüber der händischen<br />

Erfassung der OT-Assets im EXCEL-<br />

Format, aber aus heutiger Gefährdungslagensicht<br />

nicht mehr ausreichend ist.<br />

Eine Alternative mit in der Regel besseren<br />

Ergebnissen ist aus Sicht des Autors das selektive<br />

Abfragen.<br />

Hier werden die Geräteerkennungsfunktionen<br />

der Protokolle genutzt, welche die<br />

Automatisierungstechnik in der Regel sowieso<br />

spricht, z.B. Profinet, SNMP, WMI.<br />

Hierdurch liefert die selektive Abfrage in<br />

der Regel vollständige Daten, unter anderem<br />

zur Netzwerktopologie, Firmwareversionen,<br />

Softwareanwendungen, installierten<br />

sowie nicht installierten Sicherheitspatches,<br />

Seriennummern und vieles mehr.<br />

Die Erfahrungen haben viele Unternehmen<br />

der Energiewirtschaft gelehrt, dass man im<br />

Bereich des Asset Managements auch mit<br />

einer Sammlung an EXCEL Listen das begehrte<br />

ISO/IEC 27001 Zertifikat erhalten<br />

kann. Aber mit dem ISO/IEC 27001 erlangt<br />

man nicht die Sicherheit, die man letztlich<br />

wirklich als KRITIS-Energieerzeuger benötigt.<br />

Ein Scan der OT-Assets nach Stand der<br />

Technik ist zweifelsfrei eine nicht unerhebliche<br />

Investition, aber eine Investition, welche<br />

für die Cyber-Sicherheit / IT-Sicherheit<br />

relevant ist.<br />

Warum funktioniert das<br />

Patchmanagement nicht?<br />

Kommen wir hier nochmals zum 36. Chaos<br />

Computer Club Kongress vom 27.-30. Dezember<br />

2019 und die Präsentation des Kaspersky<br />

Teams in Sachen Siemens SPPA<br />

T3000. Als erstes Ergebnis verbleibt zu vermerken,<br />

dass nach der Präsentation erst<br />

einmal Betroffenheit herrschte und dass<br />

einige hiernach erklärten, sich schnellstmöglich<br />

mit Siemens in Verbindung setzen<br />

zu müssen.<br />

Zur ausdrücklichen Würdigung der Siemens<br />

Kolleg*innen in Karlsruhe/Erlangen<br />

muss jedoch erklärt werden, dass nachweislich<br />

zum 10. Dezember 2019 von Siemens<br />

eine Sicherheitswarnung herausgegeben<br />

wurde und auch mit dem Servicepack<br />

R8.2 SP1 ein umfangreiches<br />

Sicherheitsupdate herausgebracht wurde<br />

(siehe hierzu: https://cert-portal. siemens.<br />

com/productcert/pdf/ssa-451445. pdf).<br />

53


36C3 – mehr offene Fragen als Antworten <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Bild 4. ICSA-19-351-02 https://www.us-cert.<br />

gov/ics/advisories/icsa-19-351-02.<br />

Das Cyber+Infrastructure Department des<br />

US Homeland Security Ministeriums verwies<br />

am 17.12.2019 medienwirksam auf Sicherheitswarnung<br />

und –update (B i l d 4 ).<br />

Auch wurden direkt von der US-Sicherheits-<br />

behörde eine E-Mail-Adresse und<br />

eine Telefonnummer angegeben, an die<br />

sich betroffene US-Firmen wenden konnten.<br />

Zwischen der Sicherheitswarnung und der<br />

Bereitstellung des Sicherheitsupdates auf<br />

der einen Seite und der Präsentation der<br />

Sicherheitslücken auf 36C3 lagen 19 (in<br />

Worten: neunzehn) Tage.<br />

Energieunternehmen – gleich ob Netzbetreiber<br />

oder Energieerzeuger – welche eine<br />

Warnmeldung des Herstellers ihrer Leittechnik<br />

erhalten, dann 19 Tage nichts tun<br />

und erst nach entsprechenden Meldungen<br />

in der Tagesschau nach 21 Tagen besorgt<br />

nachfragen, ob denn überhaupt die Sicherheitslücke<br />

gepatcht wurde haben mehr als<br />

eine große Herausforderung in ihrer IT-/<br />

OT-Sicherheit. Nun könnte man natürlich<br />

argumentieren, dass die in diesem Artikel<br />

dezidiert beschriebene Thematik Java-Umfeld<br />

ja nur die innere Kraftwerkssicherheit<br />

beträfe, aber es waren auch diverse andere<br />

sicherheitsrelevante Aspekte betroffen, auf<br />

die hier nicht weiter eingegangen wird.<br />

Wenn bei der Leittechnik trotz Warnmeldung<br />

nicht gepatcht wird, so stellt sich die<br />

Frage, wie es denn dann bei Assets ist, die<br />

aus Sicht der Verantwortlichen noch weniger<br />

relevant sind. Das, was hier in Teilen<br />

geschieht, muss aus juristischer Sicht mit<br />

grober Fahrlässigkeit umschrieben werden.<br />

Bzgl. der sonstigen Warnmeldungen muss<br />

jedoch zugegeben werden, dass die Vielzahl<br />

der CVE-Warnmeldungen für viele Unternehmen<br />

einfach unüberschaubar geworden<br />

ist.<br />

Common Vulnerabilities and Exposures<br />

(nachfolgendend nur noch CVE genannt),<br />

ist eine Liste mit öffentlichen Sicherheitsschwachstellen<br />

in Systemen der Informationstechnologie.<br />

Unter CVE versteht man in<br />

der Regel die CVE-Nummer, die einer bestimmten<br />

Schwachstelle zugewiesen ist.<br />

Die CVE hilft IT-Fachkräften derartige<br />

Schwachstellen leichter zu priorisieren<br />

und zu beheben, um die Systeme sicherer<br />

zu machen.<br />

CVE wird überwacht von der MITRE Corporation<br />

und von der Cybersecurity and<br />

Infrastructure Security Agency finanziert,<br />

welche beide zum U.S. Department of<br />

Homeland Security gehört.<br />

CVE-Einträge sind vergleichsweise kurz<br />

und enthalten keinerlei hinreichenden<br />

technischen Daten oder Infos zu Risiken,<br />

Auswirkungen und Fixes. Diese Details<br />

werden in anderen Datenbanken angezeigt,<br />

so zum Beispiel:<br />

––<br />

U.S. National Vulnerability Database: https://nvd.nist.gov/<br />

––<br />

CERT/CC Vulnerability Notes Database:<br />

https://www.kb.cert.org/vuls/<br />

––<br />

diverse andere.<br />

Inmitten dieser verschiedenen Systeme<br />

sorgen die CVE-Nummern dafür, dass der<br />

Benutzer Sicherheitsschwachstellen eindeutig<br />

voneinander unterscheiden kann.<br />

Oben genannte CVE-Nummern werden<br />

von einer CVE Numbering Authority (CNA)<br />

zugewiesen. Hiervon gibt es derzeit circa<br />

100. Es sind dies wichtige (und kooperative)<br />

IT-Anbieter, Sicherheitsfirmen und Forschungseinrichtungen.<br />

Mitre weist den<br />

CNAs CVE-Nummernblöcke zu. Bei Bedarf<br />

können hieraus dann die CVE-Meldungen<br />

systemisch und nachvollziehbar generiert<br />

werden. CVE-Meldungen können im<br />

Übrigen aus unterschiedlichen Quellen<br />

stammen, d.h.: Anbieter, Wissenschaftler<br />

oder fachkundige Benutzerhelfen helfen<br />

hier bei der Verbesserung von Schwachstellen.<br />

Um die Eigenschaft eines CVE´s zu bekommen,<br />

müssen folgende Kriterien erfüllt<br />

sein:<br />

––<br />

Unabhängige Behebbarkeit<br />

––<br />

Bestätigung durch den betroffenen Anbieter<br />

––<br />

Auswirkungen auf eine Codebase<br />

Der Schweregrad einer Schwachstelle lässt<br />

sich durch verschiedene Modi ermitteln.<br />

Eine weit verbreitete Option ist das Common<br />

Vulnerability Scoring System, welches<br />

aus mehreren offenen Standards besteht,<br />

mit denen eine Zahl zur Festlegung<br />

eines Schweregrads zugewiesen<br />

wird. Die Skala reicht von 0,0 bis 10,0,<br />

wobei der Schweregrad mit der Zahl zunimmt.<br />

Vergegenwärtigen wir uns an dieser Stelle<br />

nur einmal an einer kleinen Auswahl von<br />

möglichen im Energiebereich (häufig) genutzten<br />

Entitäten, wo es im Jahr 2019 entsprechende<br />

Sicherheitswarnmeldungen<br />

gab:<br />

Suchanfrage Siemens SPPA T3000<br />

53 Einträge für das Jahr 2019<br />

Quelle:<br />

https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvekey.cgi?<br />

keyword=Siemens+SPPA+T3000<br />

Suchanfrage ABB 800xa<br />

15 Einträge für das Jahr 2019<br />

https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvekey.cgi?<br />

keyword=ABB+800xa<br />

Suchanfrage Cisco Router<br />

25 Einträge für das Jahr 2019<br />

https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvekey.<br />

cgi?keyword=Cisco+Router<br />

Suchanfrage SAP AIN<br />

117 Einträge für das Jahr 2019<br />

https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvekey.<br />

cgi?keyword=SAP+AIN<br />

(SAP AIN = SAP Asset Intelligence Network)<br />

Suchanfrage Java<br />

29 Einträge für das Jahr 2019<br />

https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvekey.<br />

cgi?keyword=Java<br />

Suchanfrage Windows 10<br />

38 Einträge für das Jahr 2019<br />

https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvekey.<br />

cgi?keyword=Windows+10<br />

Suchanfrage Linux<br />

368 Einträge für das Jahr 2019<br />

https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvekey.<br />

cgi?keyword=Linux<br />

Allein nur in dieser begrenzten Auswahl an<br />

Entitäten gab es 645 Sicherheitswarnmeldungen<br />

im Jahr 2019.<br />

Es ist aus mangelnden zeitlichen Ressourcen<br />

für den CISO eines klein bis mittelgroßen<br />

Energieerzeugers unmöglich, sich auch nur<br />

annähernd in hinreichender Qualität und<br />

Quantität mit diesen CVE´s zu beschäftigen.<br />

Diese Unternehmen können in der Regel nur<br />

hoffen, dass sie von Cyber-Kriminellen bzw.<br />

Cyber-Terroristen als zu uninteressant angesehen<br />

werden.<br />

Interessanter Weise haben (große) europäische<br />

Energieerzeuger (mit Ausnahme<br />

zweier EU-Länder) in der Regel keinen<br />

„Chief Analyst IT-Security/Cyber-Security“,<br />

welcher sich alleine oder mit einem<br />

(kleinen) schlagkräftigen Team um die Beantwortung<br />

der nachfolgenden Fragen<br />

kümmert:<br />

––<br />

Sind diese Sicherheitswarnmeldungen<br />

für unsere Organisation relevant, d.h.<br />

sind diese Assets für die Organisation<br />

überhaupt relevant?<br />

––<br />

Kann gepatcht werden, ohne dass die auf<br />

diesen Assets laufenden Programme<br />

nach dem Patch nicht mehr „laufen“?<br />

––<br />

Welche Auswirkung hat es bzw. könnte<br />

es haben, wenn wir den Patch nicht realisieren?<br />

In Japan und Südkorea sind derartige<br />

Funktionen als „Chief Analyst IT-Security/<br />

OT-Security“ neben den CISOs und Ansprechpartnern<br />

IT-/Cybersecurity oftmals<br />

implementiert. Dies könnte auch der<br />

Grund sein, warum KRITIS-Betreiber in<br />

diesen Ländern sorgenfreier in die Zukunft<br />

blicken.<br />

Welche Ad-hoc-Lösungen<br />

könnten aus 36C3 gezogen<br />

werden / Fazit?<br />

Obwohl die Energiewirtschaft nur ein Nischendasein<br />

auf dem 2019er Chaos Com-<br />

54


8 ><br />

Umschlag S-175-00-2014-04-DE_A3q.indd 1 15.04.2014 08:07:52<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

36C3 – mehr offene Fragen als Antworten<br />

puter Club hatte, so muss festgehalten werden,<br />

dass die „Kaspersky-Präsentation“<br />

und die anschließenden Diskussionen einiges<br />

bewegt haben.<br />

Weitgehende Einigkeit besteht bei vielen<br />

darüber, dass die Nachweise in Sachen Assetmanagement<br />

bzw. Patchmanagement<br />

aufgrund des Zeitdruckes vieler Auditoren<br />

eine Zertifizierung nach ISO/IEC 27001<br />

erlauben könnten. Das derzeitige Assetund<br />

Patchmanagement wird aber nach<br />

derzeitiger Sicht nicht ausreichen, um sich<br />

erfolgreich gegen eine professionelle Attacke<br />

von Cyber-Terroristen bzw. Cyber-Kriminellen<br />

erfolgreich zur Wehr zu setzen.<br />

Ein dynamisches IT-/OT-Assetmanagement<br />

muss zur Gefahrenabwehr umgehend<br />

realisiert werden, wobei passives<br />

Scannen nicht ausreichen wird. Um die<br />

derzeit teilweise katastrophalen Zustände<br />

des unzureichenden Patchmanagements<br />

zu verbessern, müssen entweder für kleinere<br />

bis mittlere Energieunternehmen entsprechende<br />

intelligente Wissensdatenbanken<br />

(mit Querverweis zu Assetmanagement-Datenbanken)<br />

eingeführt werden<br />

oder für größere Energieunternehmen die<br />

Stabsstelle eines „Chief Analyst IT-/OT-Security“<br />

geschaffen werden, die unabhängig<br />

von den Funktionsträgern CISO bzw. Ansprechpartner<br />

IT-Sicherheit die aktuelle<br />

Gefährdungslage bewerten. Zugegebener<br />

Maßen kostet so etwas viel Geld, jedoch<br />

immer noch weniger Geld als der Ausfall<br />

der Energieerzeugung bzw. den Imageschaden.<br />

Referenzen<br />

Marc Elsberg, Blackout – Morgen ist es zu spät,<br />

blanvalet, ISBN 9783442380299<br />

Thomas Petermann, Harald Bradke, Arne Lüllmann,<br />

Maik Poetzsch, Ulrich Riehm, Folgen<br />

eines langandauernden großräumigen Stromausfalls,<br />

edition sigma, ISBN 978386081337<br />

Verordnung zur Bestimmung Kritischer Infrastrukturen<br />

nach dem BSI-Gesetz, BGBl. I S.<br />

1903<br />

Bundesnetzagentur, IT-Sicherheitskatalog gemäß<br />

§ 11 Abs. 1a EnWG, htps://www.bundesnetzagen<br />

tur.de/ Sharedocs/Downloads/DE/Sach<br />

gebiete/Energie/Unternehmen_<br />

Institutionen/Versorgungssicher<br />

heit/IT_Sicher heit/IT_Sicherheitskatalog_08-2015.pdf?__blob=publicationFile&<br />

v=1<br />

https://www.heise.de/suche/?q=Citrix&rm=<br />

search&sort_by=date<br />

https://securityaffairs.co/wordpress/96569/<br />

cyber-crime/hackers-patch-citrix-servers.<br />

html<br />

https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:fd8546a5-17c0-476b-86fecc5b5187dd16/version:1576355<br />

096/wpics-security-v8-0-en-2019-12-10.pdf<br />

R. Abrams, „WeLiveSecurity (Packers),“ 27 October<br />

2008. [Online]. available: http://<br />

www.welivesecurity.com/2008/10/27/anintroduction-to-packers/<br />

KPMG Wirtschaftskriminalität in Deutschland<br />

2018<br />

Urteil des Bundesverfassungsgerichtes in den<br />

Sachen 2 BvR 2233/07, 2 BvR 1151/08, 2<br />

BvR 1524/08<br />

https://cert-portal. siemens.com/product cert/<br />

pdf/ssa-451445.pdf<br />

https://www.us-cert.gov/ics/advisories/ icsa-<br />

19-351-02<br />

https://nvd.nist.gov/<br />

https://www.kb.cert.org/vuls/<br />

l<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

IT-Sicherheit für Erzeugungsanlagen<br />

Ausgabe/edition 2014 – <strong>VGB</strong>-S-175-00-2014-04-DE, English edition available: <strong>VGB</strong>-S-175-00-2014-04-EN<br />

DIN A4, 73 Seiten, Preis für <strong>VGB</strong>-Mit glie der* € 190,–, für Nicht mit glie der € 280,–, + Ver sand kos ten und MwSt.<br />

DIN A4, 73 Pa ges, Pri ce for <strong>VGB</strong> mem bers* € 190,–, for non mem bers € 280,–, + VAT, ship ping and hand ling.<br />

Das Thema der IT-Sicherheit für die Anlagen der Strom- und Wärmeerzeugung (Erzeugungsanlagen) rückt<br />

insbesondere für die Systeme der Leittechnik immer mehr ins Blickfeld der Anwender und Hersteller.<br />

Folgende Entwicklungen haben diesen Zustand maßgeblich beeinflusst:<br />

– Der immer weiter um sich greifende und auch nicht mehr aufzuhaltende Einsatz von IT-Standardprodukten<br />

in den Systemen der Leittechnik (LT)<br />

– Die fortschreitende Verbindung der LT-Systeme mit den Geschäftsprozessen, die in der Unternehmens-IT<br />

abgebildet werden<br />

– Ein stärkerer Fokus der Hackerkreise auf die Automatisierungs- und Leittechnik; dieser zeigt<br />

sich durch eine ansteigende Zahl von entdeckten Sicherheitslücken sowie das Auftreten von<br />

spezialisierter Malware<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Klinkestraße 27-31<br />

45136 Essen<br />

Fon: +49 201 8128 – 0<br />

Fax: +49 201 8128 – 329<br />

www.vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

IT-Sicherheit für<br />

Erzeugungsanlagen<br />

<strong>VGB</strong>-S-175-00-2014-04-DE<br />

– Die verstärkten Aktivitäten aus Politik und Regulierungsbehörden im Sektor der kritischen Infrastruktur<br />

Der zunehmende Einsatz von Standard-IT-Komponenten in den Systemen der LT bringt jedoch neben den geschilderten Gefährdungen<br />

gleichzeitig auch die Möglichkeit zur Lösung der Probleme, wobei die leittechnischen Spezifika besonders berücksichtigt werden müssen.<br />

Bei der Kopplung der LT mit dem in den Erzeugungsanlagen vorhandenen „ITUmfeld“ ist stets<br />

sehr sorgfältig abzuwägen, ob alles technisch Mögliche und aus Sicht des Anwenders ggf. auch Wünschenswerte realisiert werden<br />

sollte. In jedem Fall sind bei der Entscheidungsfindung dem erwarteten Nutzen die möglichen Gefährdungen gegenüber zu stellen und<br />

wirksame Schutzmechanismen vorzusehen.<br />

Der <strong>VGB</strong>-AK „Betriebsführung und Informationssysteme“ setzte eine Projektgruppe ein, um die vorhandene <strong>VGB</strong>-Richtlinie <strong>VGB</strong>-R 175<br />

auf den neuesten technischen Stand zu bringen. Der nun vorliegende <strong>VGB</strong>-Standard <strong>VGB</strong>-S-175-00-2014-04-DE zeigt zuerst die relevanten<br />

Bedrohungen und Fehlerquellen für den Betrieb der Erzeugungsanlagen.<br />

Daraus abgeleitet werden organisatorische und technische Anforderungen zur Absenkung der Auswirkungen auf ein zu akzeptierendes<br />

Niveau, ergänzt durch Handlungsempfehlungen und weitere Informationsquellen.<br />

In Fachgesprächen mit namhaften Herstellern und dem BSI wurden die wesentlichen Inhalte diskutiert und seitens der Hersteller die<br />

Akzeptanz und die grundsätzliche Umsetzbarkeit bestätigt.<br />

Der vorliegende <strong>VGB</strong>-S-175-00-2014-04-DE erläutert grundlegende Begriffe und stellt Bedrohungen und abgeleitete Anforderungen<br />

strukturiert und übersichtlich zusammen. Ergänzend sind Handlungsempfehlungen zu den einzelnen Anforderungen zum besseren Verständnis<br />

und für die schnelle Umsetzung im Sinne von Beispielen aufgeführt. Es ist geplant, weitere Hilfestellungen für die praktische<br />

Anwendung und zeitnahe Hinweise auf aktuelle Ereignisse in einer Bibliothek bereit zu stellen.<br />

Da der Lebenszyklus der IT-Technik und die Systembedrohungen einem rasanten Fortschritt unter liegen, kann bzw. soll dieser <strong>VGB</strong>-Standard<br />

nur grundlegende Themen aufzeigen. Durch Nutzung der aufgeführten Informationsquellen kann die Bearbeitung der Thematik<br />

weiter vertieft werden.<br />

Mithilfe des <strong>VGB</strong>-S-175-00-2014-04-DE können die die IT-Sicherheit betreffenden organisatorischen und technischen Strukturen und<br />

Prozesse bewertet und Hinweise für Erweiterungen und Neuinvesti tionen abgeleitet werden. Eine unternehmensinterne Anpassung und<br />

Präzisierung ist dabei unverzichtbar.<br />

* Für Ordentliche Mitglieder des <strong>VGB</strong> ist der Bezug von eBooks im Mitgliedsbeitrag enthalten.<br />

55


Identifizierung von Leckagen in Kraftwerken <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Identifizierung von Leckagen in<br />

Kraftwerken basierend auf passiver<br />

akustischer Bildgebungstechnologie<br />

Katharina Keller, Fritz Menzer, Florian Perrodin und Walter Umbricht<br />

Abstract<br />

Leakage detection in power-plants based<br />

on passive acoustic imaging<br />

Unplanned outages have a major impact on the<br />

profitability of thermal power plants. This impact<br />

is becoming even larger due to the advent<br />

of capacity markets, which incur heavy penalties<br />

on plants that do not produce the negotiated<br />

amount of power. Gas leaks are an identified<br />

cause of such unplanned plant outages, and<br />

leaks are often difficult to locate due to the time<br />

consuming nature of leak detection and the resource<br />

constraints on the maintenance crews.<br />

Moreover, the variety of gases (methane, hydrogen,<br />

compressed air or even steam and vacuum)<br />

makes it difficult for the operators to have a<br />

detection tool that suits all situations. The novel<br />

technology presented here uses ultrasound<br />

waves, created by gas leaks independently of the<br />

type of gas. This imaging technique has a wide<br />

field of view and allows for fast inspections. Its<br />

functioning principle is demonstrated in this<br />

article using the example of leak detection in a<br />

power plant. With this technology, air, methane,<br />

LNG and CO 2 leakages have been detected<br />

from several components of the power plant,<br />

such as the aeroderivative turbine or the LNG<br />

storage block. In addition to the leaks found, it<br />

was possible to detect partial discharges in the<br />

power plant switchyard.<br />

l<br />

Autoren<br />

Katharina Keller<br />

Fritz Menzer<br />

Florian Perrodin<br />

Walter Umbricht<br />

Distran, Zürich, Schweiz<br />

Einleitung<br />

Die Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit<br />

von Kraftwerken werden<br />

durch zahlreiche Faktoren beeinflusst.<br />

Wichtige Aspekte sind dabei die Verhinderung<br />

von ungeplanten Ausfällen oder die<br />

Verkürzung von Standzeiten, die Instandhaltung,<br />

der Energieverbrauch, die Effizienz,<br />

sowie der Austritt von sicher- und umweltgefährdenden<br />

Gasen und Schadstoffen.<br />

All diese Aspekte werden durch<br />

Le ckagen beeinflusst.<br />

So belegte eine interne Studie von Alstom<br />

das bis zu 7 % der Verfügbarkeitsverluste<br />

der gesamten Anlage durch Leckagen verursacht<br />

wurden. Wird der Druck in einer<br />

Anlage zu niedrig oder fällt ein Aktuator<br />

Leckagen-bedingt aus kann dies bis zu einer<br />

ungeplanten Abschaltung der Anlage,<br />

mit einhergehenden starken thermischen<br />

Belastungen der Komponenten, führen.<br />

Solche Ereignisse reduzieren die Lebenszeit<br />

der Turbinen und verkürzen die Unterhaltsintervalle<br />

zwischen großen Revisionen.<br />

Ein kompletter Stillstand des Kraftwerks<br />

bedingt jedoch nicht nur eine<br />

Reduktion der Anlagenrentabilität, sondern<br />

kann auch hohe Sanktionen der Netzbehörden<br />

zur Folge haben.<br />

Eine unbeabsichtigte Freisetzungen von<br />

Gasen, beispielsweise von Wasserstoffoder<br />

dem umweltschädlichen Treibhausgas<br />

Methan, stellt auch ein Sicherheitsund<br />

Umweltrisiko dar. Des weiteren reduzieren<br />

Leckagen die Effizienz der Anlage.<br />

So zeigte eine Studie [1] aus dem Jahr<br />

2012, dass Leckagen für einen erheblichen<br />

Anteil des Verlusts (40 bis 50 % des Verbrauchs)<br />

verantwortlich sein können. Leckagen<br />

schnell und zuverlässig zu detektieren<br />

ist daher unablässig für die Sicherheit,<br />

Effizienz und Umweltverträglichkeit einer<br />

Anlage.<br />

Die heutigen Techniken zur Lecksuche sind<br />

häufig sehr zeitaufwändig und ermöglichen<br />

somit keine umfassende Inspektion<br />

von Drucksystemen zu vertretbaren Kosten.<br />

Mit Seifensprays, Gasdetektoren<br />

(‚Sniffer‘) oder einzelnen Mikrophonen<br />

müssen undichte Stellen an beispielsweise<br />

Flanschen, Rohrverbindungen oder Armaturen<br />

individuell inspiziert werden, um<br />

diese zu lokalisieren. Dies erfordert detaillierte<br />

Anlagenkenntnisse sowie umfangreiche<br />

personelle Ressourcen, welche durch<br />

die heutige Personalsituation nicht immer<br />

verfügbar sind. Einen Vorteil bieten hier<br />

optische Gasdetektions-Kameras, die Leckagen<br />

direkt im Raum lokalisieren können.<br />

Allerdings lassen sich nur Gase erkennen,<br />

die in der Infrarotregion absorptionsfähig<br />

sind. Dies sind typischerweise<br />

kohlenstoffhaltige Verbindungen, wobei<br />

für verschiedene Verbindungen teils unterschiedliche<br />

Spektralfilter verwendet werden<br />

müssen. [2]<br />

Eine Methode, die unabhängig vom zu detektierenden<br />

Gas, ist beruht auf der Detektion<br />

von Ultraschallwellen, die durch das<br />

ausströmende Medium am Leck erzeugt<br />

werden. Dieses Prinzip wird bei Einzel-Mikrophon<br />

Detektoren verwendet. Zudem ist<br />

Ultraschalltechnologie ein zentrales Element<br />

in der Zustandsüberwachung, der<br />

zustandsorientierten Instandhaltung von<br />

Industrieanlagen und der zerstörungsfreien<br />

Prüfung. [3] Der Gebrauch von bildgebender<br />

Ultraschalltechnologie, in der<br />

hochfrequente, für den Menschen nicht<br />

hörbare Schallimpulse zur Messung ausgesendet<br />

werden, ist vor allem aus der medizinischen<br />

Anwendung bekannt. Die bildgebende<br />

Technologie kann jedoch auch in<br />

Form von akustischen Kameras zur Lecksuche<br />

eingesetzt werden. In diesem Fall ist<br />

die Technologie passiv, das heißt das Messinstrument<br />

ist nur ein Ultraschalldetektor<br />

und sendet selbst keine Ultraschallwellen<br />

aus. Inspektionen in der Schwerindustrie<br />

konnten die Wirtschaftlichkeit dieser Technik<br />

aufzeigen. Durch die abbildende Technologie<br />

werden Leckagen direkt im Raum<br />

identifiziert, wodurch die Inspektion deutlich<br />

schneller und mit erhöhter Sicherheit<br />

für das Personal durchführbar ist. Im folgenden<br />

Artikel wird der Einsatz der passiven<br />

akustischen Bildgebung zur Lecksuche<br />

in Kraftwerken beschrieben.<br />

Der Artikel ist wie folgt aufgebaut. Zuerst<br />

wird ein Überblick über die passive bildgebende<br />

Ultraschalltechnologie gegeben.<br />

Danach wird das Vorgehen zur Detektion<br />

von Leckagen mittels passiver bildgeben-<br />

56


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Identifizierung von Leckagen in Kraftwerken<br />

der Ultraschalltechnologie anhand des Beispiels<br />

eines kombinierten Wärme-Kraftwerks<br />

in Spanien beschrieben. Abschließend<br />

werden die wichtigsten Punkte kurz<br />

zusammengefasst.<br />

Passive akustische Bildgebung<br />

(a)<br />

(b)<br />

Die passive akustische Bildgebung beruht<br />

auf der Detektion von Ultraschall mit Hilfe<br />

einer Vielzahl von Ultraschallsensoren<br />

(Mikrophonen), die auf einer Empfängeroberfläche<br />

angeordnet sind. Durch die Anordnung<br />

der Sensoren wird das Schallsignal<br />

von jedem Mikrophon – je nach Position<br />

der Schallquelle zum Empfänger – zu<br />

einem anderem Zeitpunkt detektiert. Die<br />

resultierenden Zeitdifferenzen liegen im<br />

Bereich von Mikrosekunden und sind dennoch<br />

ausreichend, um die Schallquelle zu<br />

lokalisieren und ein so genanntes akustisches<br />

Bild zu erzeugen. Solche akustischen<br />

Bilder werden in einer akustischen Kamera<br />

mit optischen Bildern des Inspektionsbereiches<br />

überlagert. Somit ist es möglich<br />

die Position der Schallquelle, z.B. eine Leckage,<br />

im untersuchten Bereich genau zu<br />

lokalisieren. Die Anzahl der Mikrophone<br />

und deren Anordnung bestimmen die<br />

räumliche Auflösung, die maximale Detektionsfrequenz<br />

sowie den maximalen akustischen<br />

Kontrast. Typische akustische Kameras<br />

erlauben einen Abstand zwischen<br />

Detektor und Schallquellen von 0,3 bis<br />

50 m. Dadurch können Leckagen aus sicherer<br />

Entfernung detektiert werden. Der Detektionsmechanismus<br />

ist passiv, d.h. nur<br />

fehlerhafte Elemente, die Ultraschallwellen<br />

mit genügend hoher Amplitude ausstrahlen<br />

und die den Detektor auf direkten<br />

oder indirektem Weg erreichen, werden<br />

abgebildet.<br />

Entstehung und Ausbreitung von<br />

Ultraschallwellen<br />

Werden Molekülen zu Schwingungen (typischerweise<br />

Druckschwankungen) mit<br />

einer Frequenz über 20 kHz angeregt, entstehen<br />

Ultraschallwellen. Damit diese sich<br />

weiter ausbreiten können, benötigen sie<br />

ein elastisches Medium, im idealen Vakuum<br />

ist deshalb keine Schallübertragung<br />

möglich. Schallwellen mit einer Frequenz<br />

von 100 kHz und höher werden durch Luft<br />

stark absorbiert und eignen sich weniger<br />

gut zur Detektion von Leckagen aus der Distanz.<br />

In Gasen oder Flüssigkeiten breiten<br />

sich die Schallwellen kreisförmig als Longitudinalwellen<br />

aus. In Festkörpern treten<br />

auch Transversalwellen auf. Treffen Schallwellen<br />

auf ein Hindernis, beispielsweise<br />

eine Wand, werden sie je nach Beschaffenheit<br />

der Oberfläche absorbiert, durchgelassen<br />

und/oder reflektiert. Bei einer Reflexion<br />

gilt, dass der Ausfallswinkel gleich dem<br />

Einfallswinkel ist. Auch Brechung, Beugung<br />

und Interferenzeffekte können teilweise<br />

beobachtet werden. Solche Effekte<br />

können die Messung stören, jedoch auch<br />

(c)<br />

Bild 1. Ultraschallquellen (markiert durch die roten Pfeile) in einem Kraftwerk. (a) Zwei Leckagen<br />

an einer Aerioderivative Gasturbine, (b) Teilentladungen an einem elektrischem<br />

Schaltwerk, (c) Friktion an rotierenden Komponenten, (d) Fließrauschen in Leitungen.<br />

wertvolle Zusatzinformation liefern. Ein<br />

typisches Beispiel hierfür ist die Erkennung<br />

einer Leckage durch Detektion eines<br />

Echos einer nicht direkt zugänglichen<br />

Schallquelle.<br />

In Kraftwerken gibt es eine Vielzahl von<br />

Lärmquellen die Ultraschallwellen hervorrufen.<br />

Hohe Priorität bei der Überprüfung<br />

von Kraftwerken haben beispielsweise Leckagen<br />

an Hochdrucksystemen oder Vakuumleckagen<br />

an Kondensatoren für Dampfturbinen.<br />

In diesem Fall strömt ein unter<br />

hohem Druck stehendes Medium in einen<br />

Bereich des tieferen Drucks. An der Grenzfläche<br />

entstehen Turbulenzen, die Ultraschallwellen<br />

auslösen. Die Intensität der<br />

Schallwelle ist dabei vom Druckunterschied<br />

der beiden Regionen abhängig. Die<br />

Schallfrequenzen sind häufig breit verteilt<br />

in einem Bereich von 15 bis 100 kHz,<br />

abhängig von der Größe und Form der Leckage.<br />

Primärquelle<br />

Zusätzlich können andere Mechanismen<br />

Ultraschallwellen hervorrufen. Beispiele<br />

sind Turbulenzen in Gasleitungen, hochfrequenter<br />

Maschinenlärm (z.B. Vibration<br />

von Pumpen oder Friktion in rotierenden<br />

Komponenten), elektrische Teilentladungen<br />

oder auch Menschen Echo (Stimmen, Rei-<br />

Primärquelle<br />

Echo<br />

(d)<br />

Empfänger<br />

Bild 2. Funktionsprinzip einer akustischen Kamera.<br />

bung auf Kleidung, Schritte). Auch elektronische<br />

Komponenten können Ultraschallwellen<br />

erzeugen. Bei der Inspektion eines<br />

Kraftwerks durch passive Ultraschalltechnologie<br />

ist es daher wichtig den genauen<br />

Ursprung der Schallquellen zu verifizieren.<br />

Einige Beispiele für Ultraschallquellen sind<br />

in B i l d 1 gezeigt.<br />

Detektion von Ultraschallwellen –<br />

Funktionsprinzip der akustischen<br />

Kamera<br />

ALT<br />

Diese kleinen Laufzeitunterschiede<br />

optisches Bildkön-<br />

nen genutzt werden, um die Quellen des<br />

Ultraschalls durch geometrische Überle-<br />

Treffen primäre oder reflektierte Schallwellen<br />

auf einen Ultraschallsensor, z.B. ein<br />

Mikrophon, können diese in elektrische<br />

Signale umgewandelt und das gemessene<br />

Signal weiter verarbeitet werden. Die passive<br />

Ultraschallkamera ist auf diesem Prinzip<br />

aufgebaut und in B i l d 2 skizziert. Dabei<br />

wird nicht nur ein Sensor verwendet,<br />

sondern eine Anordnung einer Vielzahl<br />

(Mikrophone und<br />

von optische Sensoren. Kamera) Durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit<br />

Signalverarbeitung der Schallwellen entsteht an<br />

Sensoren, die weiter von der Quelle entfernt<br />

sind ein leicht zeitverzögertes Akustisch-<br />

Signal.<br />

Empfänger<br />

(Mikrophone und<br />

optische Kamera)<br />

Signalverarbeitung<br />

Akustischoptisches<br />

Bild<br />

57


Identifizierung von Leckagen in Kraftwerken <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

(a)<br />

Bild 3. ‚Identifikation eines Echos durch Detektion der Schallquelle aus verschiedenen Einstellungen.<br />

(a) Einstellung 1. (b) Einstellung 2. Primärquelle (gelb umrandet) und Echo (schwarz umrandet).<br />

Der gestrichelte Kreis gibt die Echoposition in der jeweils anderen Einstellung an.<br />

gungen in der Signalverarbeitung präzise<br />

zu identifizieren. Da Detektion und Signalverarbeitung<br />

kaum Zeit in Anspruch<br />

nehmen, können die Ultraschallquellen<br />

in Echtzeit als Bild angezeigt werden.<br />

Wird das akustische Bild mit einem optischen<br />

Bild überlagert, kann die Ultraschallquelle<br />

direkt im Raum identifiziert<br />

werden.<br />

Es muss beachtet werden das die Sensoren<br />

nicht zwischen einer primären und reflektierten<br />

Schallwelle unterscheiden können<br />

und somit Echos ebenfalls als Ultraschallquelle<br />

angezeigt werden. Allerdings verändert<br />

sich die Position des Echos mit der<br />

Detektionsposition und kann dadurch von<br />

Primärquellen unterschieden werden (siehe<br />

B i l d 3 ). Echos können aber auch wertvolle<br />

Hinweise auf primäre Schallquellen<br />

geben, wenn der direkte Weg von der<br />

Schallquellen zum Empfänger unterbrochen<br />

ist.<br />

Die kleinste detektierbare Schallamplitude<br />

wird durch die Sensitivität und die Anzahl<br />

der Mikrophone in der Anordnung limitiert.<br />

Die Amplitude von Schallwellen<br />

nimmt mit größerem Abstand zur Schallquelle<br />

ab. Gründe hierfür sind die frequenzunabhängige<br />

geometrische Divergenz, die<br />

frequenzabhängige Absorption der Schallwelle<br />

in Luft sowie auch Hindernisse zwischen<br />

Schallquelle und Schallempfänger.<br />

[4] Aus diesem Grund ist die Sensitivität<br />

der Kamera gegenüber Leckagen nicht bei<br />

allen Messfrequenzen dieselbe und abhängig<br />

vom Abstand des Empfängers zur Leckage.<br />

Es gilt: je kleiner der Abstand desto<br />

höher die Sensitivität (leisere Geräusche<br />

können noch empfangen werden) und je<br />

höher die Frequenz desto tiefer die Sensitivität<br />

(stärkere Luftabsorption der Schallwellen).<br />

Das Signal-zu-Rausch Verhältnis<br />

nimmt mit der Anzahl der Mikrophone zu,<br />

wodurch die Sensitivität der akustische Kamera<br />

höher als in einem einzelnem Mikrophon<br />

ist.<br />

Das Detektionslimit wird auch durch Hintergrundgeräusche<br />

begrenzt. Der maximale<br />

Amplitudenunterschied für zwei simultan<br />

detektierbare Schallquellen ist abhängig<br />

vom akustischem Kontrast der Kamera.<br />

Dadurch können laute Schallquellen leisere<br />

Schallquellen maskieren. Dies können<br />

(b)<br />

größere (lautere) Leckagen oder auch<br />

Schallquellen anderen Ursprungs sein.<br />

Untersuchung eines Kraftwerks<br />

mittels einer akustischen Kamera<br />

(a)<br />

Bild 4. Identifikation einer Leckage (türkiser Pfeil) am Druckluftsystem.<br />

Aus einem Abstand von (a) 11 m und (b) 1 m.<br />

Im folgenden Beispiel wird die präventive<br />

Untersuchung eines kombinierten Wärme-<br />

Kraftwerks mittels einer akustischen Kamera<br />

(Modell Distran Ultra M) vorgestellt.<br />

Der Vorteil einer solchen Untersuchung<br />

liegt in der Schnelligkeit und Zuverlässigkeit<br />

bei höherer Sicherheit im Vergleich zu<br />

herkömmlichen Methoden. In dem hier gezeigten<br />

Beispiel konnte eine umfassende<br />

Standortinspektion in 2 Tagen durchgeführt<br />

werden. Zu den inspizierten Bereichen<br />

gehörten das Herzstück der Anlage,<br />

die Aeroderivative Gasturbine, deren Hilfssysteme,<br />

der Abgastrakt mit Kompensatoren,<br />

der Generator sowie die Elemente des<br />

Druckluftsystems, LNG Leitungen, das<br />

elektrische Schaltfeld und die auf CO 2 basierende<br />

Feuerlöschanlage.<br />

Um einen optimalen Ablauf der Inspektion<br />

zu Gewährleisten wurde bereits vor Beginn<br />

der Inspektion ein anlagen-spezifischer<br />

Zeitplan erstellt um die Anlage in verschiedene<br />

Untersuchungsbereiche einzuteilen.<br />

Die Inspektion kann während des normalen<br />

Anlagenbetriebs durchgeführt werden.<br />

Dadurch können die Komponenten des<br />

Kraftwerks bei voller Belastung und Betriebstemperatur<br />

untersucht werden. Dies<br />

stellt einen erheblichen Vorteil gegenüber<br />

einer statischen Druckprobe, die zudem<br />

nur unter hohem Aufwand durch den Einbau<br />

von Steckscheiben, Blindflanschen,<br />

etc. durchgeführt werden kann, dar.<br />

Mit der passiven akustischen Bildgebung<br />

können Leckagen unabhängig von der Art<br />

des Gases innerhalb des akustischen Kontrasts<br />

simultan (siehe B i l d 1 a ) und somit<br />

bereits aus größere Entfernung identifiziert<br />

werden. Größere Bereiche bzw. auch<br />

schwer zugängliche Bereiche können daher<br />

zeitgleich untersucht werden. Ein Beispiel<br />

hierfür ist ein Luftleck an einem<br />

Druckluftsystem, das bereits aus 11 m Entfernung<br />

abgebildet werden konnte (siehe<br />

B i l d 4 a ). Sobald eine Ultraschallquelle<br />

gefunden ist, wird diese genauer lokalisiert<br />

und dokumentiert. Dazu sollte der Abstand<br />

zwischen Detektor und Schallquelle verringert<br />

werden (siehe B i l d 4 b ) und der<br />

Ursprung der Schallquelle überprüft werden,<br />

da auch andere Mechanismen Ultraschallwellen<br />

erzeugen können (siehe B i l d<br />

1 b - d ). Turbulenzen in Leitungen (Fließrauschen)<br />

oder Vibrationen können in der<br />

Regel gut von einer Leckage unterschiedenen<br />

werden, da eine solche Ultraschallquelle<br />

typischerweise weniger stark lokalisiert<br />

ist und sich unregelmäßig bewegt.<br />

Häufig können auch einfache Überlegungen<br />

– sehe ich hier eine rotierende Komponente<br />

oder hochfrequente Vibrationen –<br />

bei der Identifikation nützlich sein. Falls<br />

Unklarheiten bestehen bleiben, kann eine<br />

zweite unabhängige Methode zur Verifikation<br />

verwendet werden, z.B. Seifenspray,<br />

sensorische Wahrnehmung von Luftzug,<br />

Gas-Detektor, thermische Kamera, etc.<br />

In einem zweiten Schritt sollte die Position<br />

des Detektors zur Schallquelle translational<br />

verändert werden. Somit wird ein Echo<br />

als Quelle ausgeschlossen. Bewegt sich die<br />

Position der Schallquellen mit einer translationalen<br />

Bewegung des Empfängers handelt<br />

es sich um ein Echo. Bleibt die Schallquellen<br />

hingegen lokalisiert handelt es sich<br />

um eine Leckage. Dies ist am Beispiel einer<br />

LNG-Leckage in B i l d 5 a - c gezeigt. Wird<br />

ein Echo (siehe B i l d 3 a ) identifiziert ist<br />

dies ein wertvoller Hinweis auf eine Leckage,<br />

da es durch – teils mehrfache – Reflexion<br />

von Primärwellen entsteht.<br />

Sehr laute Schallquellen können weniger<br />

signifikante Schallquellen maskieren. Bei<br />

der Inspektion sollte der Operator daher<br />

(b)<br />

58


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Identifizierung von Leckagen in Kraftwerken<br />

(a) (b) (c)<br />

Bild 5. Identifikation einer LNG Leckage (roter Pfeil). (a-c) Unterhaltsuntersuchungen der Leckage aus mehreren Einstellungen<br />

um ein Echo auszuschließen.<br />

beachten, dass nur Leckagen über dem Detektionslimit<br />

detektiert werden können.<br />

Bei der Distran Ultra Pro wird dieser<br />

Wert permanent ermittelt und auf dem<br />

Kamerabildschirm angezeigt. Wird eine<br />

sehr dominierende, intensive Schallquelle<br />

während der Inspektion beobachtet sollte<br />

diese wenn möglich abgeschirmt werden.<br />

Am einfachsten ist es die Schallquelle im<br />

Rücken zu halten und somit die Störung<br />

weitgehend zu reduzieren (laute Schallquelle<br />

im Rücken des Operators). Alternativ<br />

können Schallquellen auch durch<br />

Schaumstoffe, Karton, etc. abgeschirmt<br />

werden.<br />

Neben der Lokalisation von Leckagen kann<br />

zusätzlich die Verlustrate quantifiziert werden.<br />

Eine präzise Quantifizierung beruht<br />

auf der genauen Kenntnis der Form des<br />

Lecks, dem Druckunterschied, dem Abstand<br />

vom Detektor zur Leckage sowie der<br />

Art des Gases. Distran hat ein neues Verfahren<br />

entwickelt, womit die Flussrate für<br />

verschiedene Gase aus der Schallmessung<br />

abgeschätzt werden kann. In der Regel beträgt<br />

die Genauigkeit für kreisförmige<br />

Lecks ungefähr ±20 % – für andere Umrissformen<br />

wird die Flussrate momentan in<br />

den meisten Fällen unterschätzt. Eine Erweiterung<br />

des Flussratemodells ist in Entwicklung.<br />

Im Anschluss an die Anlageninspektion<br />

werden die Ergebnisse zur späteren Fehlerbehebung<br />

in einem Inspektionsbericht dokumentiert.<br />

Die Verlustrate bietet hier einen<br />

wertvollen Mehrwert, z.B. um die Prioritäten<br />

für die Fehlerbehebung festzulegen.<br />

Mit der hier verwendeten akustische<br />

Kamera können die aufgenommen Fotos<br />

und Videos der Lecks direkt in ein Online-<br />

Reporting-Tool (Audalytics) hochgeladen<br />

werden. In diesem Tool können die Daten<br />

einfach bearbeitet und ohne großen Zeitaufwand<br />

in einen Inspektionsbericht integriert<br />

werden.<br />

Durch die Untersuchung der kombinierten<br />

Wärme-Kraftanlage mit einer akustischen<br />

Kamera konnten mit einem einzigen Gerät<br />

Luft-, Methan-, LNG- und CO 2 -Leckagen an<br />

verschiedensten Kompetenten des Kraftwerks<br />

(z.B. CO 2 -Löschanlage, Gasturbine,<br />

LNG-Leitungen) festgestellt werden. Zudem<br />

konnten Teilentladungen am elektrischem<br />

Schaltwerk festgestellt werden. Dabei<br />

war die Sensitivität der akustischen<br />

Kamera sehr hoch und viele der abgebildeten<br />

Leckagen, z.B. durch physische Untersuchung<br />

des Luftzugs kaum spürbar. Dies<br />

verspricht eine hohe Effizient und Zuverlässigkeit<br />

der Methode bei Unterhaltsuntersuchungen<br />

– Leckagen die sonst unentdeckt<br />

bleiben können bereits frühzeitig erkannt<br />

werden.<br />

Fazit<br />

Die passive akustische Bildgebung trägt einen<br />

wertvollen Beitrag zur Anlagenuntersuchung<br />

und damit Optimierung sowie Instandhaltung<br />

von Industrieanlagen bei.<br />

Die in diesem Artikel beschriebenem Fehlersuche<br />

führte zur Behebung der Gas- und<br />

Luftleckagen an der Gasturbine sowie zur<br />

zwei Tage reduziert werden. Die verschiedenen<br />

Systeme der kombinierten Wärme-<br />

Kraft-Anlage und Gastypen konnten mit<br />

demselben Gerät einfach und gründlich<br />

während des Anlagebetriebs untersucht<br />

werden. Dabei war die Methode durch das<br />

große Messfeld zeitsparend und sicher für<br />

den Betreiber. Die hohe Sensitivität des Gerätes<br />

ermöglichte eine frühzeitige Detektion<br />

der Luft-, Methan-, LNG- und CO 2 -Leckagen<br />

an verschiedensten Komponenten<br />

der Wärme-Kraftanlage sowie Teilentladungen<br />

an dem elektrischem Schaltwerk.<br />

Eine anschließende Fehlerbehebung führte<br />

die Anlage wieder in einen sicheren und<br />

effizienten Betriebszustand. Ohne diese<br />

Fehlerbehebung wäre ein weiterer Betrieb<br />

der Anlage nur mit einem hohem Risiko für<br />

die Gasturbine und Effizienzeinbußen<br />

möglich gewesen. Mit konventionellen Methoden<br />

hätte diese Untersuchung ein<br />

mehrfaches an Zeit und Personal in Anspruch<br />

genommen.<br />

Literaturverzeichnis<br />

[1] Dindorf, R., 2012, Estimating potential energy<br />

savings in compressed air systems, Procedia<br />

Engineering, 39, 204-211.<br />

FIND & GET FOUND! POWERJOBS.<strong>VGB</strong>.ORG<br />

[2] FLIR, Die technischen Grundlagen der optischen<br />

Gasdetektion, Online Stand<br />

18.11.2019, .<br />

[3] Papadakis EP, ed., 1999, Ultrasonic Instruments<br />

& Devices, Academic Press, ISBN 978-<br />

0-12-531951-5.<br />

Reduzierung der Temperatur ONLINE–SHOP innerhalb der | [4] WWW.<strong>VGB</strong>.ORG/SHOP<br />

Zürcher, C., Frank, T., Bauphysik, 5. Auflage,<br />

Schallhaube. Dadurch konnte der Leckagen-bedingte<br />

Stillstand um mindestens schulverlag, ISBN: 978-3-7281-3887-3.<br />

2018 Schallausbreitung im Freien, vdf Hoch-<br />

l<br />

JOBS IM INTERNET | WWW.<strong>VGB</strong>.ORG<br />

59


Tagungsbericht: 51. Kraftwerkstechnisches Kolloquium <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Tagungsbericht:<br />

51. Kraftwerkstechnisches Kolloquium<br />

Michael Beckmann, Antonio Hurtado, Janette Harms und Sebastian Sotero<br />

Abstract<br />

Conference report: 51st<br />

Kraftwerkstechnisches Kolloquium (Power<br />

Plant Technology Colloquium)<br />

For October 2019, Prof. Dr.-Ing. Michael Beckmann<br />

(Technical University Dresden) and Prof.<br />

Dr.-Ing. habil. Antonio Hurtado (Technische<br />

Universität Dresden) again invited to the Kraftwerkstechnisches<br />

Kolloquium (Power Plant<br />

Technology Colloquium) in Dresden. About 100<br />

speakers and 950 participants as well as more<br />

than 100 companies in the accompanying exhibition<br />

accepted this invitation<br />

For 51 years now, the focus of this congress has<br />

been to provide a platform for communication<br />

and discussion on topics relating to the provision<br />

of energy, its transport, storage and application.<br />

l<br />

Auch im Oktober 2019 veranstalteten Prof.<br />

Dr.-Ing. Michael Beckmann (Technische<br />

Universität Dresden) und Prof. Dr.-Ing. habil.<br />

Antonio Hurtado (Technische Universität<br />

Dresden) erneut das Kraftwerkstechnische<br />

Kolloquium in Dresden – gemeinsam<br />

mit ca. 100 Autoren, 950 Teilnehmern und<br />

über 100 Firmen in der begleitenden Ausstellung.<br />

Schon seit 51 Jahren liegt der Schwerpunkt<br />

dieses Kongresses darauf, eine Kommunikations-<br />

und Diskussionsplattform zu Themen<br />

der Energiebereitstellung, deren<br />

Transport, Speicherung und Anwendung<br />

zu bieten.<br />

Das erste Kolloquium fand 1968 statt und<br />

stand ganz im Zeichen der Kernenergie. Die<br />

Braunkohle in der DDR war vorwiegend für<br />

die stoffliche Nutzung vorgesehen, was<br />

gleichzeitig wiederum die Effizienzsteigerung<br />

bei Verbrennungsprozessen erforderte.<br />

In der Bundesrepublik begann sich dagegen<br />

in der 1970er Dekade und zu Beginn<br />

der 1980er Jahre eine ablehnende Haltung<br />

zu Kernkraft und fossiler Verbrennung in<br />

Kraftwerken zu bilden, bis hin zum Verzicht<br />

gegen Ende der Dekade. Die 1990er Jahre<br />

standen im Zeichen der weiteren Emissionsminderung,<br />

Effizienzsteigerung und<br />

Verbesserung der Wirtschaftlichkeit im vereinten<br />

Deutschland. Das Energiekonzept<br />

der Bundesregierung versprach Anfang der<br />

2000er eine langfristige und verlässliche<br />

Agenda. Wichtige Eckpunkte waren die<br />

Festlegung von Restlaufzeiten für die Kernkraft<br />

in Deutschland und die Forschungen<br />

und Entwicklungen zu CCS. Mit Beginn der<br />

2010er Jahre änderte die Bundesregierung<br />

das Konzept – der Ausstieg aus der Kernenergie<br />

wurde festgelegt, die Umstellung<br />

des Energiesystems auf regenerative Energieträger<br />

wurde forciert und erneut stehen<br />

die fossilen Energieträger und die Grundversorgung<br />

zur Disposition. Zum Ende der<br />

Dekade besteht nach wie vor erheblicher<br />

Bedarf zur Diskussion zur Zukunft der<br />

Energieversorgung.<br />

Neben dem beschlossenen Ausstieg<br />

Deutschlands aus der Kohleverstromung<br />

2038 und den potenziellen Fähigkeiten akzidentieller<br />

Energieträger beschäftigte sich<br />

das 51. Kraftwerkstechnische Kolloquium<br />

am 22. und 23. Oktober 2019 auch mit der<br />

Frage, wie es nach dem Ausstieg weitergehen<br />

kann. Hierbei wurde deutlich, dass die<br />

anstehenden Veränderungen im großen<br />

Maßstab auch jetzt schon Konsequenzen in<br />

kleineren Bereichen mit sich bringen. Aus<br />

diesem Grund lag der Fokus der Tagung<br />

unter anderem auf dem Strukturwandel in<br />

Energieregionen und machte deutlich,<br />

dass es durchaus unterschiedliche Entwicklungen<br />

bzw. Reaktionen auf bevorstehende<br />

Umstrukturierungen gibt. Demnach<br />

setzen Aspekte wie die Besiedelungsdichte<br />

und regionale Revierpläne gänzlich andere<br />

Autoren<br />

Prof. Dr.-Ing. Michael Beckmann<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Hurtado<br />

Janette Harms, B.A.<br />

Sebastian Sotero, M.A.<br />

Technische Universität Dresden<br />

Fakultät Maschinenwesen<br />

Dresden, Deutschland<br />

60


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Tagungsbericht: 51. Kraftwerkstechnisches Kolloquium<br />

Bedingungen für den Wandel voraus, die<br />

teilweise sehr unterschiedliche Handlungspläne<br />

erfordern.<br />

In der Plenarveranstaltung am ersten der<br />

beiden Kongresstage sprach Prof. Dr. Dr.<br />

h.c. Blum, seit 2017 Gründungsdirektor<br />

des Center Economics of Materials, einem<br />

Gemeinschaftsinstitut des Fraunhofer-Instituts<br />

für Mikrostruktur von Werkstoffen<br />

und Systemen (IMWS) in Halle und der<br />

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg,<br />

über den Zusammenhang von Strukturpolitik<br />

und Energiewende. „Unser Einfluss<br />

mit einer Reduzierung der Emissionen<br />

von 800 Mio. t CO 2 auf das Weltklima<br />

ist sehr begrenzt. Aber unsere Möglichkeiten,<br />

mithilfe von Technologien für globale<br />

Effekte zu sorgen, sind hingegen sehr groß“<br />

– lautete eine seiner Thesen. Einen langfristigen<br />

Blick in die Zukunft warf Frau<br />

Prof. Dr. Sibylle Günther (Wissenschaftliche<br />

Direktorin des Max-Planck-Instituts für<br />

Plasmaphysik in München). Frau Professor<br />

Günther leitet beide Projekte der Großexperimente<br />

zur Kernfusion, Asdex (Axialsymmetrisches<br />

Divertor-Experiment) in<br />

München und Wendelstein 7X in Greifswald.<br />

Zeit, Geld und die Werbung für die<br />

nötige Akzeptanz sind über die wissenschaftlichen<br />

Aufgaben hinaus wichtige Kategorien.<br />

Strukturwandel in Energieregionen war<br />

das Thema der anschließenden Podiumsdiskussion,<br />

die von Prof. Dr. rer. pol. Andreas<br />

Pinkwart (Minister für Wirtschaft,<br />

Innovation, Digitalisierung und Energie<br />

des Landes Nordrhein-Westfalen) mit einem<br />

Referat zu den Erfahrungen in NRW<br />

eingeleitet wurde. Anschließend diskutierten<br />

Stanislaw Tillich (Ministerpräsident<br />

des Freistaates Sachsen a. D.), Krzysztof<br />

Bramorski (Bevollmächtigter für internationale<br />

Beziehungen des Marshalls<br />

der Wojewodschaft Niederschlesien – Polen),<br />

Tomás David (EPH Group – Vicechairman<br />

of the board – Tschechische Republik),<br />

Dr.-Ing. Klaus Freytag (Lausitz-<br />

Beauftragter des Ministerpräsidenten des<br />

Landes Brandenburg), Dr. Stephan Rohde<br />

(Sächsische Staatskanzlei – Abteilungsleiter<br />

für Strukturentwicklung in den sächsischen<br />

Braunkohlerevieren) und Professor<br />

Ulrich Blum mit Professor Beckmann und<br />

Professor Hurtado. Die internationale Abstimmung<br />

der deutschen Energiewende,<br />

die Planungssicherheit bei der Umsetzung<br />

und Maßnahmen zur Verbesserung der<br />

Infrastruktur waren Kernpunkte der Diskussion.<br />

Im weiteren Verlauf des Kongresses wurden<br />

unterschiedliche wissenschaftliche Perspektiven<br />

durch knapp 110 Vorträge in den<br />

Fachsessions aufgezeigt, welche sich neben<br />

dem Strukturwandel mit den Themen Betrieb<br />

und Instandhaltung von Kraftwerken<br />

und Kraftwerkskomponenten, dem Neubau<br />

von Anlagen, Gas- und Dampfturbinen, der<br />

Entwicklung von Speichern, der Sektorenkopplung,<br />

Armaturen und Komponenten<br />

sowie der Feuerung auseinandersetzten.<br />

Unter der Bezeichnung Combustion 4.0 gewannen<br />

Assistenzsysteme, hybride Modelle<br />

zur Steuerung und Prognosetools zur Unterstützung<br />

der Wartung zunehmend an<br />

Bedeutung in der Kraftwerksbranche.<br />

Zu einem vielschichtigen wissenschaftlichen<br />

Blick gehört zusätzlich stets auch frischer<br />

Wind. Der den wissenschaftlichen<br />

Nachwuchs ehrende Boie-Preis wurde in<br />

diesem Jahr an Herrn Dipl.-Ing. Florian<br />

Möllenbruck (Universität Duisburg-Essen,<br />

jetzt Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe)<br />

für seinen Beitrag „Flexibilisierung<br />

eines Erdgaskraftwerkes durch Integration<br />

einer Methanolsynthese“ verliehen.<br />

Das Interesse an den Themen des Kolloquiums<br />

steigt zunehmend an, wie die wachsende<br />

Anzahl an Teilnehmern (960) und<br />

Firmenmesseausstellern (115) zeigt.<br />

Das zweitägige Kongressprogramm wurde<br />

durch die Future Lounge komplettiert, die<br />

sich auch 2019 der Nachwuchsgewinnung<br />

widmete. Unterstützt wurde die Orientierung<br />

auf dem Kongress durch eine in diesem<br />

Jahr erstmalig verwendete Congress<br />

App, die kurz und bündig alles Wesentliche<br />

handlich auf den Punkt brachte.<br />

Erneut wurde die Abendveranstaltung stilvoll<br />

durch die schon in nahezu gleicher Besetzung<br />

2018 spielende Live-Band eingeleitet.<br />

Am späteren Abend wurden die Gäste<br />

des 51. Kraftwerkstechnischen Kolloquiums<br />

von vier Zauberern aus unterschiedlichen<br />

Ländern ins Staunen versetzt und<br />

ließen den ersten Kongresstag in lockerer<br />

Atmosphäre ausklingen.<br />

Die Autoren des Beitrags bedanken sich bei<br />

allen Mitwirkenden, Förderern und Teilnehmenden<br />

für ein rundum gelungenes<br />

51. Kraftwerkstechnisches Kolloquium.<br />

Wir werden auch beim 52. Kraftwerkstechnischen<br />

Kolloquium Bewährtes beibehalten;<br />

an manchen Stellen werden sich Veränderungen<br />

und Weiterentwicklungen<br />

zeigen. Um die Wartezeit bis zur Tagung zu<br />

verkürzen, finden sich weitere Informationen<br />

unter www.kraftwerkskolloquium.de.<br />

Wir freuen uns sehr auf ein Wiedersehen<br />

der „Kraftwerkstechnischen Familie“ mit<br />

aktuellen und interessanten Themen am<br />

6. und 7. Oktober <strong>2020</strong> im Internationalen<br />

Congress Center Dresden. Bis bald! l<br />

61


Tagungsbericht: Branchenforum für Kontrollraumtechnik und Monitoring-Systeme <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

ko:mon Kongress 2019:<br />

Bestsellerautor Dirk Schmidt überträgt<br />

Strategien des Leistungssports auf die<br />

Arbeit im Leitstand<br />

220 Teilnehmer tauschen sich drei Tage lang über den<br />

Kontrollraum der Zukunft aus<br />

Nadine Burgschweiger<br />

Abstract<br />

ko:mon Kongress 2019:<br />

Bestselling author Dirk Schmidt transfers<br />

strategies of competitive sports to the<br />

work in the control room<br />

220 participants exchange information about<br />

the control room of the future for three days<br />

Control systems, in which all information converges<br />

and in which faults are detected in good<br />

time, are also becoming increasingly important<br />

in the energy industry. Since they have to take<br />

over a growing number of functions, it is crucial<br />

to adapt hardware and software, process sequences<br />

and the design of the control rooms to<br />

these requirements. The “ko:mon - Congress for<br />

Control Room Technology and Monitoring Systems”<br />

will deal with this topic. This largest<br />

cross-industry control room forum in Germany<br />

took place for the eleventh time in mid-September.<br />

Experts, practitioners, specialist planners,<br />

equipment suppliers and users from various<br />

industries met at the ATLANTIC Hotel Bremen<br />

for a transfer of know-how. In lectures, expert<br />

panels and networking rounds, the approximately<br />

220 participants spent three days discussing<br />

the latest developments in the industry<br />

and the control room of the future. l<br />

Leitsysteme, in denen alle Informationen zusammenlaufen<br />

und die Störungen rechtzeitig<br />

erkennen, werden auch in der Energiewirtschaft<br />

immer wichtiger. Da sie eine wachsende<br />

Zahl von Funktionen übernehmen müssen,<br />

ist es entscheidend, Hard- und Software,<br />

Prozessabläufe sowie die Gestaltung der Leitwarten<br />

an diese Anforderungen anzupassen.<br />

Mit dieser Thematik setzt sich der „ko:mon -<br />

Kongress für Kontrollraumtechnik und Monitoring-Systeme“<br />

auseinander. Zum mittlerweile<br />

elften Mal fand Mitte September<br />

dieses größte branchenübergreifende Kontrollraum-Forum<br />

Deutschlands statt. Experten,<br />

Praktiker, Fachplaner, Ausrüster und<br />

Anwender verschiedener Branchen trafen<br />

sich im ATLANTIC Hotel Bremen zum Knowhow-Transfer.<br />

In Vorträgen, Experten-Panels<br />

und Networking-Runden tauschten sich die<br />

rund 220 Teilnehmer drei Tage lang über<br />

neueste Entwicklungen in der Branche und<br />

den Leitstand der Zukunft aus.<br />

Bereits direkt nach der Eröffnung durch<br />

Schirmherr Prof. Dr. Kai Michels von der<br />

Universität Bremen wartete die Veranstaltung<br />

mit einem Highlight auf: Motivationsprofi<br />

und Bestsellerautor Dirk Schmidt vermittelte<br />

den versammelten Vertretern der<br />

Monitoring- und Kontrollraumbranche in<br />

kurzweiligen 60 min, wie Spitzenleistung<br />

im Kontrollraum erzielbar ist. Er verwies<br />

dabei auf praxiserprobte Strategien aus<br />

dem Leistungssport. Besonders mit einer<br />

Aussage überraschte der Erfolgscoach: Talent<br />

und Technik seien bei Spitzenleistungen<br />

eher zweitrangig. Klare Gedanken sei-<br />

Autoren<br />

ko:mon 2019 Kongress & Seminar<br />

Nadine Burgschweiger<br />

Bild 1. Leitsysteme, in denen alle Informationen zusammenlaufen und die Störungen rechtzeitig<br />

erkennen, werden auch in der Energiewirtschaft immer wichtiger. Da sie eine wachsende<br />

Zahl von Funktionen übernehmen müssen, ist es entscheidend, Hard- und Software,<br />

Prozessabläufe sowie die Gestaltung der Leitwarten an diese Anforderungen anzupassen.<br />

(Im Bild: Demo-Leitstand auf dem ko:mon.)<br />

62


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Tagungsbericht: Branchenforum für Kontrollraumtechnik und Monitoring-Systeme<br />

EPSON, eschbach, accellence technologies,<br />

POCABAR, iat, dc_ce rz-beratung,<br />

SERVIEW, Rhebo und JST Jungmann statt.<br />

Hier konnten sich die Kongressgäste über<br />

verschiedene Soft- und Hardware-Lösungen<br />

informieren und sich zu innovativen<br />

Ansätzen für moderne Kontrollräume austauschen.<br />

Bild 2. Vom 18. bis 20. September 2019 fand in Bremen zum mittlerweile elften Mal das größte<br />

branchenübergreifende Kontrollraum-Forum Deutschlands statt.<br />

en viel ausschlaggebender, um in wichtigen<br />

Momenten im Kontrollraum schnell eine<br />

richtige Entscheidung fällen zu können.<br />

Thematisch breit gefächerte<br />

Vorträge<br />

Insgesamt fanden 14 Vorträge in drei parallelen<br />

Streams in unterschiedlichen Vortragsräumen<br />

statt. Die große Vielfalt an<br />

Keynotes, Workshops und Vorträgen deckte<br />

über die drei ko:mon-Tage hinweg thematisch<br />

das gesamte Arbeitsumfeld des<br />

Kontrollraums und seiner Crews ab. Das<br />

komfortable und effiziente Arbeiten in der<br />

Leitwarte wurde dabei genauso behandelt<br />

wie Sicherheitsaspekte, Arbeitsbedingungen<br />

und Zukunftsperspektiven.<br />

An zwei Konferenztagen bot der ko:mon<br />

jedoch nicht nur die Gelegenheit, Vorträge<br />

und Gesprächsrunden mitzuverfolgen. Im<br />

Foyer des ATLANTIC Hotels fand eine<br />

Fachausstellung mit Lösungsanbietern wie<br />

NEC, LeuTek USU, Rosenberger, PRIOR1,<br />

ko:mon <strong>2020</strong> bereits in Planung<br />

Das Feedback der Besucher – darunter<br />

auch Vertreter aus der Energiewirtschaft,<br />

beispielsweise von den Unternehmen<br />

DREWAG, SWG und enercity Netz – zur gesamten<br />

Veranstaltung fiel durchweg positiv<br />

aus. Auf dem Kongress herrschte eine<br />

lockere Atmosphäre, zu der auch Programmpunkte<br />

wie ein Get-together am<br />

Abend des 18. September und ein BBQ am<br />

19. September beitrugen.<br />

Nach dem großen Erfolg des diesjährigen<br />

ko:mon befinden sich die Veranstalter bereits<br />

wieder in der Planung für den neuen<br />

Kongress im Herbst <strong>2020</strong>.<br />

l<br />

Bild 3. Beim „ko:mon - Kongress für Kontrollraumtechnik und<br />

Monitoring-Systeme“ trafen sich Experten, Praktiker, Fachplaner,<br />

Ausrüster und Anwender aus Industrie, Verwaltung und<br />

Dienstleistung zum Know-how-Transfer rund um das Thema<br />

Kontrollraumtechnik.<br />

Bild 4. Mit Vorträgen zu aktuellen Themen wie „(K)eine Vison –<br />

Revisionssichere Abbildung von Anlagen und Prozessen mittels<br />

Blockchain-Technologie“, „Kürzere Reaktionszeiten mit der HIVK-<br />

WE-Methode“ oder „5G ist die neue DNA, die wir brauchen…“<br />

regte der Kongress zum Denken „outside the box“ an.<br />

Bild 5. Der Kongress umfasste auch eine Fachausstellung mit mehr als<br />

einem Dutzend Ausstellern.<br />

Bildquellen: ko:mon Kongress, Philipp Arnoldt Photography.<br />

Bild 6. Bereits direkt nach der Eröffnung wartete die Veranstaltung<br />

mit einem Highlight auf: Motivationsprofi und Bestsellerautor<br />

Dirk Schmidt vermittelte der versammelten Monitoring- und<br />

Kontrollraumbranche in kurzweiligen 60 min, wie Spitzenleistung<br />

im Kontrollraum erzielbar ist.<br />

63


SAVE THE DATE<br />

<strong>VGB</strong> CONGRESS <strong>2020</strong><br />

100 YEARS <strong>VGB</strong><br />

ESSEN, GERMANY<br />

9 AND 10 SEPTEMBER <strong>2020</strong><br />

l Recent and interesting information on energy supply.<br />

l 100 years of <strong>VGB</strong>. Future challenges and their solutions.<br />

l You too can benefit from expertise and exchange with the community.<br />

On November 29, 1920, representatives from the power generation industry met to jointly develop solutions for problems in<br />

their power plants. This was the birth of today‘s <strong>VGB</strong> PowerTech, which will celebrate its 100 th anniversary in <strong>2020</strong>.<br />

Today‘s technical journal of the same name has accompanied technical, political and social developments. Until the<br />

anniversary event in September <strong>2020</strong> in Essen we will accompany this with selected contributions from 100 years of <strong>VGB</strong>.<br />

Further information:<br />

Information on participation: Ines Moors<br />

Am www.vgb.org/en/kongress_<strong>2020</strong>.html<br />

29. November 1920 trafen sich Vertreter aus der Stromerzeugung, Phone: +49 um 201 Lösungen 8128-274 für anstehende E-mail: Probleme vgb-congress@vgb.org<br />

in ihren Kraftwerken<br />

gemeinsam zu erarbeiten. Dies war die Geburtsstunde des heutigen <strong>VGB</strong> PowerTech, der im Jahr <strong>2020</strong> 100-jähriges Bestehen feiern<br />

wird. Die heutige gleichnamige Fachzeitschrift hat die technischen, Information politischen on the und exhibition: gesellschaftlichen Angela Entwicklungen Langen begleitet. Bis<br />

zur Photos Jubiläumsfeier ©: Grand Hall im September <strong>2020</strong> in Essen werden wir Phone: mit ausgewählten +49 201 Beiträgen 8128-310 aus 100 E-mail: Jahren angela.langen@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> dieses begleiten.


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | The 1980ies | <strong>VGB</strong> KRAFTWERKSTECHNIK 11 (1980)<br />

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A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | The 1980ies | <strong>VGB</strong> KRAFTWERKSTECHNIK 11 (1980)<br />

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A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | The 1980ies | <strong>VGB</strong> KRAFTWERKSTECHNIK 7 (1989)<br />

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A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | The 1980ies | <strong>VGB</strong> KRAFTWERKSTECHNIK 7 (1989)<br />

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<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Operating results<br />

Plants in direct exchange of experience with <strong>VGB</strong> I October 2019<br />

Nuclear<br />

power plant<br />

Country<br />

Type<br />

Nominal<br />

capacity<br />

Gross Net<br />

MW MW<br />

Operating<br />

time<br />

generator<br />

in h<br />

Energy generated<br />

(gross generation) MWh<br />

Month Year 1 commis-<br />

Since<br />

sioning<br />

Time Unit capability<br />

availability % factor %*<br />

Energy unavailability<br />

%*<br />

Energy<br />

utilisation %*<br />

1 1 Postponable Not postponable Month Year 1<br />

Planned** Unplanned***<br />

Month Year Month Year<br />

Month Year 1<br />

Month Year 1 Month Year 1<br />

GKN-II Neckarwestheim DE PWR 1400 1310 745 1 028 300 8 376 010 338 202 844 100.00 92.83 100.00 84.61 0 15.31 0 0.08 0 0 98.85 82.12 -<br />

KBR Brokdorf DE PWR 1480 1410 745 986 722 8 378 370 358 946 180 100.00 86.83 93.96 81.51 5.63 13.86 0.41 0.06 0 4.57 89.20 77.28 -<br />

KKE Emsland DE PWR 1406 1335 745 1 028 413 8 746 219 355 565 188 100.00 87.04 100.00 86.94 0 7.27 0 0 0 5.80 98.20 85.25 -<br />

KKI-2 Isar DE PWR 1485 1410 745 1 070 070 9 904 910 363 630 723 100.00 95.13 99.98 94.81 0.02 4.89 0 0.11 0 0.19 96.36 91.05 -<br />

KKP-2 Philippsburg DE PWR 1468 1402 745 1 005 849 8 843 211 375 004 366 100.00 87.61 99.95 87.38 0.05 7.93 0 0 0 4.69 90.50 81.28 4<br />

KRB-C Gundremmingen DE BWR 1344 1288 745 999 296 8 419 961 339 361 715 100.00 86.98 100.00 86.41 0 12.66 0 0 0 0.93 99.34 85.42 -<br />

KWG Grohnde DE PWR 1430 1360 745 1 009 147 8 685 609 386 259 822 100.00 88.06 99.92 87.78 0.03 8.60 0 0 0.05 3.62 94.09 82.70 -<br />

OL1 Olkiluoto FI BWR 920 890 745 687 447 6 453 520 268 108 728 100.00 96.98 99.88 96.13 0.12 3.56 0 0.17 0 0.14 100.30 96.14 -<br />

OL2 Olkiluoto FI BWR 920 890 745 687 012 6 113 476 258 010 019 100.00 91.81 99.99 91.33 0 7.39 0.01 1.28 0 0 100.24 91.08 -<br />

KCB Borssele NL PWR 512 484 745 374 368 5 512 786 167 234 474 99.12 85.37 99.12 85.30 0.88 12.44 0 0.93 0 1.33 98.11 82.20 -<br />

KKB 1 Beznau CH PWR 380 365 745 283 936 2 411 259 129 745 369 100.00 87.69 100.00 87.52 0 12.48 0 0 0 0 100.33 86.87 7<br />

KKB 2 Beznau CH PWR 380 365 745 283 005 2 386 203 136 736 610 100.00 86.71 100.00 86.53 0 13.47 0 0 0 0 100.05 85.95 7<br />

KKG Gösgen CH PWR 1060 1010 745 785 806 6 680 686 320 556 214 100.00 87.32 99.99 86.80 0.01 7.17 0 0.74 0 5.29 99.51 86.38 7<br />

KKM Muehleberg CH BWR 390 373 745 284 160 2 778 890 130 183 205 100.00 100.00 99.93 99.76 0.07 0.24 0 0 0 0 97.80 97.66 -<br />

CNT-I Trillo ES PWR 1066 1003 745 786 501 6 935 768 254 227 436 100.00 90.24 100.00 89.87 0 9.41 0 0 0 0.73 98.41 88.58 -<br />

Dukovany B1 CZ PWR 500 473 548 261 151 2 923 685 115 153 179 73.56 82.33 70.72 81.81 0 14.69 0 0 29.28 3.50 70.11 80.14 1<br />

Dukovany B2 CZ PWR 500 473 745 367 280 2 083 213 110 317 384 100.00 58.76 99.69 58.15 0.31 11.91 0 0 0 29.93 98.60 57.11 -<br />

Dukovany B3 CZ PWR 500 473 745 356 858 3 029 376 109 527 417 100.00 85.54 100.00 85.18 0 9.54 0 0 0 5.27 95.80 83.04 -<br />

Dukovany B4 CZ PWR 500 473 745 372 929 3 617 748 110 061 017 100.00 99.85 100.00 99.70 0 0.06 0 0 0 0.24 100.12 99.17 -<br />

Temelin B1 CZ PWR 1082 1032 745 805 805 6 302 005 120 663 047 100.00 80.67 99.97 80.43 0.01 19.56 0 0 0.02 0.01 99.96 79.83 -<br />

Temelin B2 CZ PWR 1082 1032 745 811 582 6 607 392 115 879 909 100.00 83.47 100.00 83.24 0 16.60 0 0 0 0.16 100.68 83.70 -<br />

Doel 1 BE PWR 454 433 92 40 658 2 291 598 137 736 060 12.39 68.11 11.98 67.77 88.02 32.20 0 0 0 0.03 11.69 67.67 2<br />

Doel 2 BE PWR 454 433 0 0 2 533 531 136 335 470 0 77.50 0 76.20 100.00 23.63 0 0 0 0.17 0 76.14 2<br />

Doel 3 BE PWR 1056 1006 745 798 464 6 397 257 261 529 742 100.00 82.90 100.00 82.30 0 15.74 0 0.05 0 1.90 101.11 82.54 -<br />

Doel 4 BE PWR 1086 1038 745 811 772 7 662 270 268 035 680 100.00 100.00 100.00 96.60 0 0 0 0.31 0 3.08 98.91 95.32 -<br />

Tihange 1 BE PWR 1009 962 745 740 727 7 293 792 306 124 650 100.00 100.00 99.94 99.98 0.06 0.02 0 0 0 0 98.56 99.18 -<br />

Tihange 2 BE PWR 1055 1008 128 131 910 2 286 338 256 938 268 17.18 31.32 17.09 30.70 0 0.59 0 0.02 82.91 68.69 16.94 29.92 3<br />

Tihange 3 BE PWR 1089 1038 745 799 779 7 746 449 278 973 722 100.00 99.97 100.00 99.31 0 0.62 0 0 0 0.06 99.15 97.99 -<br />

Remarks<br />

1<br />

PWR: Pressurised water reactor<br />

Beginning of the year<br />

2<br />

BWR: Boiling water reactor<br />

Final data were not yet available in print<br />

* Net-based values (Czech and Swiss nuclear power plants gross-based)<br />

** Planned: the beginning and duration of unavailability have to be determined more than 4 weeks before commencement<br />

*** Unplanned: the beginning of unavailability cannot be postponed or only within 4 weeks.<br />

All values were entered in the column not postponable.<br />

– Postponable: the beginning of unavailability can be postponed more than 12 hours to 4 weeks.<br />

– Not postponable: the beginning of unavailability cannot be postponed or only within 12 hours.<br />

Remarks:<br />

1 Refuelling<br />

2 Inspection<br />

3 Repair<br />

4 Stretch-out-operation<br />

5 Stretch-in-operation<br />

6 Hereof traction supply:<br />

7 Hereof steam supply:<br />

KKB 1 Beznau<br />

Month: <br />

1,205 MWh<br />

Since the beginning of the year: 13,824 MWh<br />

Since commissioning: 543,747 MWh<br />

KKB 2 Beznau<br />

Month:<br />

0 MWh<br />

Since the beginning of the year: 2,186 MWh<br />

Since commissioning: 132,616 MWh<br />

KKG Gösgen<br />

Month:<br />

7,289 MWh<br />

Since the beginning of the year: 61,158 MWh<br />

Since commissioning: 2,368,217 MWh<br />

8 New nominal capacity since January 2019<br />

91


<strong>VGB</strong> News <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> News<br />

<strong>VGB</strong> Innovation Award <strong>2020</strong> –<br />

Submit your proposal now<br />

The <strong>VGB</strong> Innovation Award honours outstanding<br />

performance of young university<br />

graduates working in the field of power<br />

and heat generation (age limit: 35 years).<br />

The work that is to be honoured in this way<br />

can relate either<br />

to the generation<br />

and storage<br />

of power and<br />

heat, or to innovative<br />

research<br />

findings in this<br />

field.<br />

The <strong>VGB</strong> Innovation Award of the <strong>VGB</strong><br />

Research Foundation is endowed with in<br />

total 10,000 € and is presented on the occasion<br />

of the <strong>VGB</strong> Congress <strong>2020</strong> – 100 years<br />

of <strong>VGB</strong>. The prize is awarded in two different<br />

categories (Application and Future).<br />

All <strong>VGB</strong> member companies as well as the<br />

members of the <strong>VGB</strong> Scientific Advisory<br />

Board have the right to propose candidates.<br />

More information:<br />

http://www.vgb.org/en/<br />

fue_innovation_award.html<br />

| www.vgb.org<br />

Flexible operation of coal-fired<br />

power plants in India: Workshops<br />

in Kolkata and Ahmedabad<br />

Representatives of the <strong>VGB</strong> and its member<br />

companies exchanged ideas with Indian industry<br />

experts about the need for flexible<br />

power plant operation and what options are<br />

available.<br />

More than 160 participants joined the<br />

workshops that took place in Kolkata on<br />

February 4 and in Ahmedabad on February<br />

6. This number far exceeded the expectations<br />

of the organizer, the Excellence Enhancement<br />

Center (EEC). The Indian partner<br />

organization of the <strong>VGB</strong> organized<br />

these events with the aim of sensitizing the<br />

Indian energy industry to the need for flexible<br />

power plant operation for coal-fired<br />

power plants and to present promising<br />

technical and organizational measures.<br />

Profitability is a particular challenge<br />

In addition to the <strong>VGB</strong>, the member companies<br />

RWE, Steag and Siemens presented<br />

their experiences, which they gained in international<br />

projects related to the flexibilization<br />

of thermal power plants. In addition,<br />

the state electricity generators – West<br />

Bengal Power Development Corporation<br />

Limited and Gujarat State Electricity Board<br />

– stated that they have started investigat-<br />

<strong>VGB</strong> Innovation Award <strong>2020</strong> –<br />

Jetzt Vorschläge einsenden<br />

Der <strong>VGB</strong> Innovation Award zeichnet herausragende<br />

Leistungen junger Hochschulabsolventen<br />

aus, die auf dem Gebiet der<br />

Erzeugung und Speicherung von Strom<br />

und Wärme tätig sind (Altersgrenze: 35<br />

Jahre). Die auszuzeichnende<br />

Arbeit<br />

kann sich sowohl<br />

auf den Betrieb von<br />

Anlagen zur Erzeugung<br />

und Speicherung<br />

von Strom<br />

und Wärme beziehen<br />

als auch auf innovative Forschungsergebnisse.<br />

Der <strong>VGB</strong> Innovation Award der <strong>VGB</strong>-FOR-<br />

SCHUNGSSTIFTUNG ist mit insgesamt<br />

10.000 € dotiert und wird im Rahmen des<br />

<strong>VGB</strong> KONGRESS <strong>2020</strong> – 100 Jahre <strong>VGB</strong><br />

verliehen. Der Preis wird in zwei unterschiedlichen<br />

Kategorien vergeben (Anwendung<br />

und Zukunft).<br />

Alle <strong>VGB</strong>-Mitgliedsunternehmen und die<br />

Mitglieder des Wissenschaftlichen Beirates<br />

des <strong>VGB</strong> können Kandidaten für diese Auszeichnung<br />

benennen.<br />

Weitere Informationen:<br />

http://www.vgb.org/<br />

fue_innovation_award.html<br />

ing flexible power plant operation and<br />

have already carried out according test<br />

runs in their power plants. Representatives<br />

of the private power producer Adani Power<br />

Maharastra Ltd also pointed out the particular<br />

challenge of operating thermal<br />

power plants both flexibly and profitably.<br />

Representatives of the Central Electricity<br />

Agency (CEA) made it clear that the state<br />

institutions are aware of the challenge and<br />

are working on solutions and suitable tariff<br />

systems. The transition of the Indian energy<br />

system is moving forward in great<br />

strides – according to a recent CEA study,<br />

in 2030 over 50 percent of the electricity<br />

will be generated from the variable energy<br />

resources such as wind and solar PV. On<br />

the one hand, flexible coal-fired power<br />

plants with minimum loads of at least 55<br />

percent are required. On the other hand,<br />

further flexibility and supply options have<br />

to be developed. The study sees particularly<br />

great potential in hydropower and in stationary<br />

battery systems.<br />

Both workshops were organized under<br />

the auspices of the Indo-German Energy<br />

Forum (IGEF) with the support of the<br />

Deutsche Gesellschaft für Internationale<br />

Zusammenarbeit GmbH (GIZ). As part of<br />

the IGEF activities, the <strong>VGB</strong> is working<br />

with the EEC on other project schemes related<br />

to flexible coal-fired power plants.<br />

Flexibler Betrieb indischer<br />

Kohlekraftwerke: Workshops in<br />

Kolkata und Ahmedabad<br />

Wie notwendig ein flexibler Kraftwerksbetrieb<br />

ist und welche Optionen es dabei gibt,<br />

darüber tauschten sich Vertreter des <strong>VGB</strong><br />

und seiner Mitgliedsunternehmen mit indischen<br />

Branchenexperten aus.<br />

Mehr als 160 Teilnehmer haben an den<br />

Workshops, die am 4. Februar <strong>2020</strong> in Kolkata<br />

und am 6. Februar <strong>2020</strong> in Ahmedabad<br />

stattfanden, teilgenommen. Diese Zahl<br />

übertraf die Erwartungen des Veranstalters,<br />

des Excellence Enhancement Centre<br />

(EEC), bei Weitem. Die indische Partnerorganisation<br />

des <strong>VGB</strong> hatte diese Veranstaltungen<br />

mit dem Ziel organisiert, die indische<br />

Energiebranche für die Notwendigkeit<br />

eines flexiblen Kraftwerksbetriebs für<br />

Kohlekraftwerke zu sensibilisieren und<br />

vielversprechende technische und organisatorische<br />

Maßnahmen vorzustellen.<br />

Rentabilität stellt besondere<br />

Herausforderung dar<br />

Neben dem <strong>VGB</strong> präsentierten die Mitgliedsunternehmen<br />

RWE, Steag und Siemens<br />

ihre Erfahrungen, die sie bei internationalen<br />

Projekten rund um die Flexibilisierung<br />

thermischer Kraftwerke sammeln<br />

konnten. Zudem legten die bundesstaatlichen<br />

Energieversorger – West Bengal Power<br />

Development Corporation Limited und<br />

Gujarat State Electricity Board – dar, dass<br />

sie sich bereits aktiv mit dem flexiblen<br />

Kraftwerksbetrieb auseinandersetzen und<br />

auch schon entsprechende Testläufe in ihren<br />

Kraftwerken durchgeführt haben. Vertreter<br />

des privaten Stromproduzenten Adani<br />

Power Maharastra Ltd wiesen zudem auf<br />

die besondere Herausforderung hin, thermische<br />

Kraftwerke sowohl flexibel als auch<br />

rentabel zu betreiben.<br />

Vertreter der Central Electricity Agency<br />

(CEA) machten deutlich, dass sich die<br />

staatlichen Institutionen der Herausforderung<br />

bewusst seien und an Lösungen und<br />

passenden Tarifsystemen arbeiteten. Der<br />

Umbau des indischen Energiesystems soll<br />

mit großen Schritten vorangehen – einer<br />

aktuellen CEA-Studie zufolge sollen im<br />

Jahr 2030 über 50 Prozent des Stroms aus<br />

den volatilen Energieressourcen Wind und<br />

Solar PV gewonnen werden. Dazu sind<br />

zum einen flexible Kohlekraftwerke mit<br />

Mindestlasten von mindestens 55 Prozent<br />

gefragt. Zum anderen müssen weitere Flexibilitäts-<br />

und Versorgungsoptionen entwickelt<br />

werden. Die Studie sieht dabei besonders<br />

großes Potenzial in der Wasserkraft<br />

sowie in stationären Batteriesystemen.<br />

Beide Workshops fanden unter dem Dach<br />

des Deutsch-Indischen Energieforums<br />

(DIEF) mit Unterstützung der Deutschen<br />

Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit<br />

GmbH (GIZ) statt. Im Rahmen der<br />

DIEF-Aktivitäten arbeitet der <strong>VGB</strong> gemeinsam<br />

mit dem EEC an weiteren Projektideen<br />

rund um flexible Kohlekraftwerke.<br />

92


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Personalien<br />

<strong>VGB</strong> Quality Award <strong>2020</strong> –<br />

Call for proposals<br />

The “<strong>VGB</strong> Quality Award” is a <strong>VGB</strong> PowerTech<br />

initiative to increase the awareness<br />

for the commercial value of quality and to<br />

highlight examples of suppliers who have<br />

delivered extraordinary quality in services<br />

and products. The “<strong>VGB</strong> Quality Award”<br />

covers all electricity and heat generation<br />

technologies: hydro, wind energy, biomass,<br />

biogas, nuclear, oil-, gas- and coalfired<br />

power stations, as well as storage<br />

technologies, and all project stages: new<br />

build, refurbishment, maintenance, or decommissioning.<br />

Who may submit a proposal?<br />

• All ordinary and sponsoring members of<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech are invited to propose a<br />

supplier who has delivered a project of<br />

an outstanding quality.<br />

What are the details of the award?<br />

• <strong>VGB</strong> will award a 1 st , 2 nd and 3 rd place.<br />

• The awarding ceremony for the first<br />

place will be part of the <strong>VGB</strong> Congress<br />

<strong>2020</strong> “100 Years <strong>VGB</strong>” in Essen, Germany<br />

from 9 and 10 September <strong>2020</strong>. Additionally<br />

the first place includes a publication<br />

option in the <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong><br />

Journal.<br />

• The 2 nd and 3 rd places will be named at<br />

the ceremony and published in the <strong>VGB</strong><br />

<strong>POWERTECH</strong> Journal.<br />

• All awarded winners will be entitled to<br />

hold a presentation on one of the upcoming<br />

<strong>VGB</strong> Conferences/Workshops.<br />

• The submitter of the award winning<br />

company will receive a complementary<br />

ticket for the <strong>VGB</strong> Congress <strong>2020</strong>.<br />

What are the evaluation criteria?<br />

• Planning, implementation and organisation<br />

of the project.<br />

• Realisation of health & safety standards.<br />

• Adherence to schedule and budget.<br />

• Customer information regarding problems<br />

and solutions.<br />

• Description of the complete outcome of<br />

delivered quality.<br />

Who is member of the professional jury?<br />

• The proposals will be evaluated by a jury,<br />

consisting of members of the <strong>VGB</strong><br />

“Technical Advisory Board”.<br />

http://www.vgb.org/en/<br />

quality_award.html<br />

<strong>VGB</strong> Quality Award <strong>2020</strong> –<br />

Jetzt Vorschläge einsenden<br />

Der „<strong>VGB</strong> Quality Award“ wird verliehen,<br />

um das Bewusstsein in der Branche für die<br />

kommerzielle Bedeutung von Qualität zu<br />

schärfen und Partnerfirmen auszuzeichnen,<br />

die bei der Erbringung ihrer Lieferungen<br />

und Leistungen eine außerordentliche<br />

Qualität gezeigt haben. Der „<strong>VGB</strong> Quality<br />

Award“ umfasst alle Technologien der<br />

Strom- und Wärmeerzeugung: Wasserkraft,<br />

Windenergie, Biomasse, Biogas,<br />

Kernenergie, Öl-, Gas- und Kohlekraftwerke,<br />

sowie Speichertechnologien und alle<br />

Projektphasen: Neubau, Sanierung, Instandhaltung<br />

und Stilllegung.<br />

Wer kann nominieren?<br />

• Alle Ordentlichen und Fördernden Mitglieder<br />

des <strong>VGB</strong> PowerTech sind aufgerufen,<br />

Projekte und ihre Unternehmen<br />

zu nominieren, die eine herausragende<br />

Qualität bei der Ausführung auszeichnet.<br />

Der „<strong>VGB</strong> Quality Award“ im Detail?<br />

• <strong>VGB</strong> zeichnet einen 1., 2. und 3. Platz<br />

aus.<br />

• Die Preisverleihung an den Erstplatzierten<br />

erfolgt im Rahmen des <strong>VGB</strong>-Kongresses<br />

<strong>2020</strong> „100 Jahre <strong>VGB</strong>“ in Essen,<br />

9. und 10. September <strong>2020</strong>. Zudem erhält<br />

der Erstplatzierte die Gelegenheit,<br />

sein Projekt in der Fachzeitschrift <strong>VGB</strong><br />

<strong>POWERTECH</strong> vorzustellen.<br />

• Die Zweit- und Drittplatzierten werden<br />

im Rahmen der Preisver leihung genannt<br />

und erhalten ebenfalls die Gelegenheit,<br />

ihre Projekte in der Fachzeitschrift <strong>VGB</strong><br />

<strong>POWERTECH</strong> vorzustellen.<br />

• Alle Preisträger erhalten auf einer folgenden<br />

<strong>VGB</strong>-Veranstaltung die Gelegenheit<br />

zur Präsentation ihrer Projekte.<br />

• Das nominierende Unternehmen des<br />

Preisträgers des „<strong>VGB</strong> Quality Awards“<br />

erhält eine Ehrenkarte für die Teilnahme<br />

am <strong>VGB</strong>-Kongress <strong>2020</strong>.<br />

Welche Kriterien sind zu berücksichtigen?<br />

• Planung, Ausführung und Organisation<br />

des Projekts<br />

• Umsetzung von Gesundheits- und Sicherheitsstandards<br />

• Einhaltung von Terminplanung und<br />

Budget<br />

• Information des Auftraggebers bei Problemen<br />

und neuen Lösungen.<br />

• Dokumentation des Gesamtprojektes<br />

und der gelieferten Qualität<br />

Wer sind die Mitglieder des<br />

Preiskomitees?<br />

• Die Vorschläge werden von einer Jury<br />

aus Mitgliedern des „<strong>VGB</strong> Technical Advisory<br />

Board“ evaluiert.<br />

Weitere Informationen:<br />

http://www.vgb.org/<br />

fue_innovation_award.html<br />

Personalien<br />

RWE Generation: Aufsichtsrat<br />

verlängert Vorstandsvertrag mit<br />

CEO Roger Miesen bis 2025<br />

(rwe) Der Aufsichtsrat der RWE Generation<br />

SE hat Roger Miesen vorzeitig für weitere<br />

fünf Jahre zum Vorstandsvorsitzenden<br />

(CEO) und Chief Operation Officer (COO)<br />

bestellt. Der Niederländer ist seit 2013 Mitglied<br />

des Vorstands und seit 2018 CEO der<br />

RWE Generation SE. Sein aktueller Vertrag<br />

läuft bis Ende <strong>2020</strong> und wird mit dem Beschluss<br />

bis Ende 2025 verlängert.<br />

Rolf Martin Schmitz, Aufsichtsratsvorsitzender<br />

der RWE Generation SE, kommentiert:<br />

„Roger Miesen verfügt über viel Erfahrung<br />

im Bereich der europäischen Stromerzeugung.<br />

Sich ändernde politische und<br />

marktwirtschaftliche Rahmenbedingungen<br />

machen den Strommarkt in Europa<br />

extrem herausfordernd. Mit ihm haben wir<br />

einen Vorstandsvorsitzenden, der sich auf<br />

vielen Märkten zu Hause fühlt und großes<br />

technisches Verständnis besitzt. Seine Erfahrung<br />

wird gerade in Zukunft gebraucht.<br />

Denn das Unternehmen muss sich nicht<br />

nur an das Geschäftsumfeld anpassen, sondern<br />

auch konsequent weiterentwickeln<br />

und das Wasserkraft-, Biomasse- und Biogasgeschäft<br />

von innogy integrieren. Ich bin<br />

daher froh, dass Roger Miesen diese Aufgabe<br />

für weitere fünf Jahre wahrnehmen<br />

wird.“ (20641526)<br />

LLwww.rwe.com<br />

<strong>VGB</strong>: New members<br />

We highly appreciate to welcome our new<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V. members:<br />

• Fennovoima Oy<br />

LLwww.fennovoima.fi<br />

• FRANKE-Filter GmbH<br />

LLfranke-filter.com<br />

• GR-Consult e. U.<br />

LLwww.gr-consult.at<br />

• ILF Consulting Engineers Austria GmbH<br />

LLwww.ilf.com<br />

• Linz AG<br />

LLwww.linzag.at<br />

• OMCO - Attarat Operation & Maintenance<br />

Company<br />

• Peters Consulting GmbH<br />

• THERM SERVICE für Kraftwerke und<br />

Industrie GmbH<br />

LLwww.thermservice.com<br />

93


| Internationale Fachzeitschrift für die Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme<br />

| Sonderpublikationen zu <strong>VGB</strong>-Veranstaltungen<br />

| Mediapartner Ihrer Veranstaltung<br />

| Online-Werbung und Jobörse<br />

Kurzcharakteristik ∙ Themen ∙ Anzeigenpreisliste ∙ Kontakte<br />

MEDIADATEN <strong>2020</strong><br />

Media-Informationen <strong>2020</strong><br />

l Kurzcharakteristik<br />

l Leseranalyse<br />

l Redaktionsplan<br />

l Anzeigeninformation<br />

l Kontakte<br />

Beratung: Sabine Kuhlmann und Gregor Scharpey<br />

E-Mail: ads@vgb.org<br />

Telefon: +49 201 8128-212<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

Web: www.vgb.org | Publikationen<br />

Inserentenverzeichnis 1/2 l <strong>2020</strong><br />

100 Years <strong>VGB</strong> Titelseite<br />

Energie-Campus Deilbachtal U II<br />

INWATEC GmbH & Co. KG U IV<br />

T.A.Cook, Maindays <strong>2020</strong> 3<br />

BRAUER Maschinentechnik AG 9<br />

RWE Group 11<br />

Rheinbraun Brennstoff GmbH<br />

<strong>VGB</strong>-Fachtagung12-14<br />

Dampfturbinen und<br />

Dampfturbinenbetrieb <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Conference 17<br />

Maintenance of<br />

Wind Power Plants <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Workshop 19<br />

Flue Gas Cleaning <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Conference 20-22<br />

Electrical, I&C and IT Engineering<br />

in Energy Supply – KELI <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong>-Fachtagung25<br />

Brennstofftechnik und<br />

Feuerungen <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Expert Event 27<br />

Digitalization in Hydropower <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Thementag 31<br />

Windenergie – Umwelt-, Arbeitsund<br />

Gesundheitsschutz<br />

<strong>VGB</strong>-Konferenz33-35<br />

Elektro-, Leit- und Informationstechnik<br />

in der Energieversorgung – KELI <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong>-Kongress 64<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong><br />

94


<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Events | Events<br />

<strong>VGB</strong> Events <strong>2020</strong><br />

Congress/Kongress<br />

<strong>VGB</strong> Kongress <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Congress <strong>2020</strong><br />

100 Years <strong>VGB</strong><br />

mit Fachausstellung/<br />

with technical exhibition<br />

9 and 10 September <strong>2020</strong><br />

Essen, Germany<br />

Kontakt:<br />

Ines Moors<br />

T: +49 201 8128-274<br />

E: vgb-congress@vgb.org<br />

Fachausstellung:<br />

Angela Langen<br />

T: +49 201 8128-310<br />

E: angela.langen@vgb.org<br />

Konferenzen | Fachtagungen<br />

<strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong>-Konferenz<br />

KELI - Konferenz zur<br />

Elektro-, Leit- und<br />

Informationstechnik <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Conference<br />

KELI - Conference for Electrical<br />

Engineering, I&C and IT in<br />

Generation Plants <strong>2020</strong><br />

mit Fachausstellung/with technical exhibition<br />

(12.) 13./15. May <strong>2020</strong>,<br />

Bremen, Germany<br />

Kontakt:<br />

Ulrike Künstler<br />

T: +49 201 8128-206<br />

Ulrike Hellmich<br />

T: +49 201 8128-282<br />

E: vgb-keli@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> Conference<br />

Maintenance of<br />

Wind Power Plants <strong>2020</strong><br />

19 and 20 May <strong>2020</strong><br />

Mannheim, Germany<br />

Contact:<br />

Ulrich Langnickel<br />

T: +49 201 8128 238<br />

Akalya Theivendran<br />

T: +49 201 8128 230<br />

E: vgb-maint-wind@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Fachtagung<br />

Brennstofftechnik und<br />

Feuerungen <strong>2020</strong><br />

mit Fachausstellung/with technical exhibition<br />

26./27. Mai <strong>2020</strong>,<br />

Hamburg, Germany<br />

Kontakt:<br />

Barbara Bochynski<br />

T: +49 201 8128-205<br />

E: vgb.brennstoffe@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Konferenz<br />

Dampfturbinen und<br />

Dampfturbinenbetrieb <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Conference<br />

Steam Turbines and Operation<br />

of Steam Turbines <strong>2020</strong><br />

mit Fachausstellung/with technical exhibition<br />

17/18 June <strong>2020</strong>,<br />

Cologne, Germany<br />

Kontakt:<br />

Diana Ringhoff<br />

T: +49 201 8128-232<br />

E: vgb-dampfturb@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Chemiekonferenz <strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong> Conference Chemistry <strong>2020</strong><br />

mit Fachausstellung/with technical exhibition<br />

27 to 29 October <strong>2020</strong>,<br />

Dresden, Germany<br />

Kontakt:<br />

Ines Moors<br />

T: +49 201 8128-274<br />

E: vgb-chemie@vgb.org<br />

Seminare | Workshops<br />

<strong>2020</strong><br />

<strong>VGB</strong>-Workshop<br />

Öl im Kraftwerk<br />

24. und 25. März <strong>2020</strong>,<br />

Bedburg, Deutschland<br />

Kontakt:<br />

Diana Ringhoff<br />

T: +49 201 8128 232<br />

E: vgb-oil-pp@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> Workshop<br />

Digitalization in Hydropower <strong>2020</strong> -<br />

Implemented innovative digital<br />

measures, products and tools<br />

22 and 23 April <strong>2020</strong><br />

Graz, Austria<br />

Contact:<br />

Dr. Mario Bachhiesl<br />

T: +49 201 8128 270<br />

E: vgb-digi-hpp@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> Workshop<br />

Flue Gas Cleaning <strong>2020</strong><br />

6 and 7 May <strong>2020</strong><br />

Dresden, Germany<br />

Contact:<br />

Ines Moors<br />

T: +49 201 8128 274<br />

E-mail: vgb-flue-gas@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Thementag<br />

Thementag Windenergie - Umwelt-,<br />

Arbeits- und Gesundheitsschutz<br />

14. Mai <strong>2020</strong>,<br />

Essen, Deutschland<br />

Kontakt:<br />

Gerda Behrendes<br />

T: +49 201 8128 313<br />

E: vgb-thement-wind@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Workshop<br />

11. Emder Workshop Offshore<br />

Windenergieanlagen – Arbeitsmedizin<br />

11. und 12. September <strong>2020</strong>,<br />

Emden, Deutschland<br />

Kontakt:<br />

Gerda Behrendes<br />

T: +49 201 8128-313<br />

Guido Schwabe<br />

T: +49 201 8128 272<br />

E: vgb-arbeitsmed@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Fortbildungsveranstaltung<br />

für Immissionsschutz- und<br />

Störfallbeauftragte<br />

24. bis 26. November <strong>2020</strong>,<br />

Höhr-Grenzhausen, Deutschland<br />

Kontakt:<br />

Gerda Behrendes<br />

T: +49 201 8128-313<br />

E: vgb-immission@vgb.org<br />

– Sub ject to chan ge –<br />

Aus kunft zu allen Ver an stal tun gen<br />

mit Fachausstellung:<br />

www.vgb.org/<strong>VGB</strong>_Veranstaltungen.html<br />

Telefon: +49 201 8128-310/299,<br />

E-Mail: events@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> Po wer Tech e.V., Deilbachtal 173, 45257 Essen, Telefon: +49 201 8128-0,<br />

Fax: +49 201 8128-350, E-Mail: in fo@vgb.org, In ter net: www.vgb.org<br />

Exhibitions and Conferences<br />

KERNTECHNIK <strong>2020</strong><br />

5 and 6 May <strong>2020</strong>, Berlin, Germany<br />

KernD and KTG e.V.<br />

www.kerntechnik.com<br />

52. Kraftwerkstechni sches<br />

Kolloquium <strong>2020</strong><br />

6. und 7. Oktober <strong>2020</strong>, Dresden, Deutschland<br />

Technische Universität Dresden<br />

www.tu-dresden.de<br />

Enlit (POWERGEN Europe)<br />

27 to 29 October <strong>2020</strong>,<br />

Milano, Italy<br />

www.powergeneurope.com<br />

95


Preview | Imprint <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2 l <strong>2020</strong><br />

Preview 3 l <strong>2020</strong><br />

Focus: Chemie in der Energieversorgung<br />

Themen: Chemistry in energy supply<br />

How can combustion side problems<br />

impact steam/water quality?<br />

Wie können sich verbrennungsseitige<br />

Probleme auf die Dampf-/Wasserqualität<br />

auswirken?<br />

M. Nielsen and F. Fogh<br />

Diagnostics as a source of knowledge<br />

and strategy for coal-fired power units<br />

operated in a flexible mode<br />

Diagnosesysteme für die Optimierung eines<br />

flexiblen Betriebs von Kohlekraftwerken<br />

Jerzy Trzeszczyński<br />

Effect of moisture types on fuel flowability<br />

Effekt von Feuchtigkeitsarten auf die<br />

Fließfähigkeit von Brennstoffen<br />

V. Barišić, J. Podbaronova, K. Peltola,<br />

Patrycja Slotte, P. Leśniewski and M. Klajny<br />

Comissioning of NPP Mochovce 3 –<br />

Hot functional tests primary circuit surface<br />

preconditioning<br />

Inbetriebnahme des KKW Mochovce 3 – heiße<br />

Funktionstests – Oberflächen-Vorkonditionierung<br />

im Primärkreislauf<br />

P. Kůs, Martin Skala, M. Kronďák, A. Kobzová,<br />

Št. Tkáč and J. Mihóková,<br />

Test rig for determination of fuel flowability.<br />

To be published in the article<br />

“Effect of Moisture Types on Fuel Flowability”<br />

by Patrycja Slotte, Paweł Leśniewski,<br />

Kari Peltola, Marcin Klajny and Vesna Barišić<br />

Imprint<br />

Publisher<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Chair:<br />

Dr. Georgios Stamatelopoulos<br />

Executive Managing Director:<br />

Dr.-Ing. Oliver Then<br />

Address<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Tel.: +49 201 8128-0 (switchboard)<br />

The journal and all papers and photos<br />

contained in it are protected by copyright.<br />

Any use made thereof outside the Copyright<br />

Act without the consent of the publishers is<br />

prohibited. This applies to reproductions,<br />

translations, microfilming and the input and<br />

incorporation into electronic systems. The<br />

individual author is held responsible for the<br />

contents of the respective paper. Please<br />

address letters and manuscripts only to the<br />

Editorial Staff and not to individual persons of<br />

the association´s staff. We do not assume any<br />

responsibility for unrequested contributions.<br />

Editorial Office<br />

Editor in Chief:<br />

Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Tel.: +49 201 8128-300<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

E-mail: pr@vgb.org<br />

Web: www.vgb.org<br />

Editorial Staff<br />

Dr. Mario Bachhiesl<br />

Dr.-Ing. Thomas Eck<br />

Dr.-Ing. Christian Mönning<br />

Dr.-Ing. Oliver Then<br />

Dipl.-Ing. Ernst Michael Züfle<br />

Scientific Editorial Advisory Board<br />

Prof. Dr. Hans-Jörg Bauer, Karlsruhe/Germany<br />

Prof. Dr. Frantisek Hrdlicka,<br />

Praha/Czech Republic<br />

Prof. Dr. Antonio Hurtado, Dresden/Germany<br />

Prof. Dr. Emmanouil Kakaras, Athens/Greece<br />

Prof. Dr. Alfons Kather, Hamburg/Germany<br />

Prof. Dr. Ennio Macchi, Milano/Italy<br />

Prof. Dr. Harald Weber, Rostock/Germany<br />

Technical Editorial Advisory Board<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Benesch, Essen/Germany<br />

Prof. Dr. Reinhold O. Elsen, Essen/Germany<br />

Editing and Translation<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech<br />

Circulation and Advertising Office<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Subscriptions:<br />

Tel.: +49 201 8128-271<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

Advertisements:<br />

Sabine Kuhlmann and Gregor Scharpey<br />

Tel.: +49 201 8128-212<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

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No. 50 of 1 January 2019<br />

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for USA and North America<br />

Trade Media International Corp.<br />

421 Seventh Avenue, Suite 607,<br />

New York, N.Y. 10001–2002<br />

USA<br />

Tel.: +1 212 564-3380,<br />

Fax: +1 212 594-3841<br />

E-mail: rdtmicor@cs.com<br />

Publishing Intervals<br />

Monthly (11 copies/year)<br />

2019 – Volume 99<br />

Subscription Conditions<br />

Annual subscription price for<br />

11 copies (2019): 330.63 €<br />

Price per copy: 39.50 €<br />

Germany: VAT (USt.) and postage<br />

are included.<br />

Foreign countries: VAT and postage are<br />

not included.<br />

Postage: Europe 46.- €, other countries 92.- €.<br />

Bookseller’s discount 10 %.<br />

The subscription extends to another<br />

year if no written cancellation is made<br />

1 month before expiry.<br />

<strong>VGB</strong> members receive one copy<br />

free of charge regularly;<br />

further copies at a special price.<br />

Contact: mark@vgb.org<br />

Printing and Processing<br />

inpuncto:asmuthdruck + medien gmbh<br />

Richard-Byrd-Straße 39<br />

Medienzentrum Ossendorf<br />

50829 Köln<br />

Information for authors and abstracts<br />

are available for download at<br />

www.vgb.org | Publications<br />

96


Editorial planning | Topics <strong>2020</strong><br />

FACHZEITSCHRIFT<br />

REDAKTIONSPLAN · TERMINE <strong>2020</strong><br />

(Erscheinungstermin: jeweils Monatsmitte. *Erhöhte Auflage zu Veranstaltungen)<br />

Ausgabe Themenschwerpunkte ∙ In jeder Ausgabe: Nachrichten aus Energiewirtschaft und -technik Anzeigen- und Druckunterlagenschluss<br />

Januar/ <strong>VGB</strong> Kongress 2019 „Innovation in Power Generation“ – Schwerpunkt Fachvorträge 17. Januar <strong>2020</strong><br />

Februar* • Messespecial „e-world energy & water <strong>2020</strong>“, 11. bis 13. Februar <strong>2020</strong>, Essen/Deutschland<br />

| <strong>VGB</strong>-Fachtagung „Dampferzeuger, Industrie- und Heizkraftwerke, BHKW <strong>2020</strong>“, 17. bis 19. März <strong>2020</strong>, Papenburg/Deutschland<br />

März* Chemie in der Energieerzeugung und -speicherung | Windenergieanlagen: Betrieb & Instandhaltung | Cyber-Security in der Energiewirtschaft 20. Februar <strong>2020</strong><br />

| <strong>VGB</strong>-Konferenz „KELI – Konferenz zur Elektro-, Leit- und Informationstechnik <strong>2020</strong>“, 12. bis 14. Mai <strong>2020</strong>, Bremen/Deutschland<br />

April* Instandhaltung in Kraftwerken | Kraftwerksnebenprodukte | 18. März <strong>2020</strong><br />

Aus-, Fort- und Weiterbildung für die Kraftwerkstechnik | Know-how- und Kompetenzsicherung<br />

| <strong>VGB</strong>-Fachtagung „Brennstofftechnik und Feuerungen <strong>2020</strong>“, 26. und 27. Mai <strong>2020</strong>, Hamburg/Deutschland<br />

Mai* Speichertechnologien (Power-to-Gas, Batterien, Pumpspeicher etc.) | Wissensmanagement, Dokumentation, Datenbanken | 20. April <strong>2020</strong><br />

Kernenergie, Kernkraftwerke: Betrieb und Betriebserfahrungen, Rückbau und Entsorgung<br />

| <strong>VGB</strong>-Fachtagung „Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb <strong>2020</strong>“, 17. und 18. Juni <strong>2020</strong>, Köln/Deutschland<br />

Juni* Gasturbinen und Gasturbinenbetrieb | Kombikraftwerke (GuD) | Big Data in der Stromerzeugung | 19. Mai <strong>2020</strong><br />

Regel- und Ausgleichsenergie | Flexibilität in der Strom- und Wärmeerzeugung, Erzeugungsoptimierung, Vertikale Integration<br />

• Veranstaltungsspecial „Branchentag Windenergie NRW“, 24. und 25. Juni <strong>2020</strong>, Köln/Deutschland<br />

Juli Industrie- und Heizkraftwerke, Blockheizkraftwerke | Gas- und Dieselmotoren | Bautechnik für Kraftwerke, Windenergieanlagen 16. Juni <strong>2020</strong><br />

und Wasserkraftwerke | Werkstoffe: Neue Entwicklungen und Erfahrungen in der Stromerzeugung<br />

August Netze und Systemstabilität | Sektorkopplung und Stromerzeugung | Thermische Abfallverwertung | Wirbelschichtfeuerungen | 16. Juli <strong>2020</strong><br />

Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz | Umwelttechnik, Emissionsminderungstechnologien<br />

September* Spezialausgabe <strong>VGB</strong>-Kongress <strong>2020</strong> „100 Jahre <strong>VGB</strong>“, 9. und 10. September <strong>2020</strong>, Essen/Deutschland 12. August <strong>2020</strong><br />

Erneuerbare Energien und Dezentrale Erzeugung: Wasserkraft, On- und Offshore-Windkraft, Solarthermische Kraftwerke,<br />

Biomasse, Geothermie | Digitalisierung in der Stromerzeugung<br />

• Veranstaltungsspecial „52. Kraftwerkstechnisches Kolloquium“, 6. und 7. Oktober <strong>2020</strong>, Dresden/Deutschland<br />

Oktober* Elektro-, Leit- und Informationstechnik, Wartentechnik | IT-Sicherheit | Qualitätssicherung | Kraft-Wärme-Kopplung 17. September <strong>2020</strong><br />

| <strong>VGB</strong>-Konferenz „Chemie im Kraftwerk <strong>2020</strong>“, 27. bis 29. Oktober <strong>2020</strong>, Dresden/Deutschland<br />

• Messespecial „Enlit <strong>2020</strong>“ (PowerGen Europe), 27. bis 29. Oktober <strong>2020</strong>, Mailand/Italien<br />

November* Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb | Dampferzeuger | Brennstofftechnik und Feuerungen 15. Oktober <strong>2020</strong><br />

Stillstandsbetrieb und Konservierung | Rückbau in der konventionellen Kraftwerkstechnik | Digitalisierung in der Wasserkraft<br />

• Messespecial „RENEXPO ® INTERHYDRO <strong>2020</strong>“, 26. und 27. November <strong>2020</strong>, Salzburg/Österreich<br />

Dezember <strong>VGB</strong>-Kongress <strong>2020</strong> „100 Jahre <strong>VGB</strong>“, 9. und 10. September <strong>2020</strong>, Essen/Deutschland: Berichte, Impressionen | 17. November <strong>2020</strong><br />

Forschung für Stromerzeugung & Speicherung<br />

Redaktionsschluss für Fachbeiträge: 3 Monate vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe (s.a. separate „Autorenhinweise“, www.vgb.org Menü: Publikationen).<br />

Redaktionsschluss für Pressemitteilungen/Nachrichten: 4 Wochen vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe (s.a. „Hinweise zu Pressemitteilungen“, www.vgb.org Menü: Publikationen).<br />

Kontakt: <strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH, Deilbachtal 173, 45257 Essen | Chefredakteur: Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Redaktion: Tel.: +49 201 8128-300 | Fax: +49 201 8128-302 | E-Mail: pt-presse@vgb.org<br />

Anzeigen und Vertrieb: Sabine Kuhlmann und Gregor Scharpey<br />

Tel.: +49 201 8128-212 | Fax: +49 201 8128-302 | E-Mail: ads@vgb.org<br />

Im WWW: www.vgb.org/mediadaten.html<br />

Media-Informationen <strong>2020</strong><br />

Die Media-Informationen <strong>2020</strong><br />

der <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> mit<br />

– Kurzcharakteristik<br />

der technischen Fachzeitschrift<br />

– Themenschwerpunkten <strong>2020</strong>,<br />

– Anzeigenpreisen<br />

und<br />

– Kontaktdaten<br />

www.vgb.org ⇒ PUBLIKATIONEN<br />

The Media Information <strong>2020</strong><br />

of <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> are available.<br />

– Main characteristics<br />

of the technical journal<br />

– Main topics in <strong>2020</strong><br />

– Advertisement rate card<br />

and<br />

– Contact data<br />

www.vgb.org ⇒ Publications<br />

| Internationale Fachzeitschrift für die Erzeugung<br />

und Speicherung von Strom und Wärme<br />

| Sonderpublikationen zu <strong>VGB</strong>-Veranstaltungen<br />

| Mediapartner Ihrer Veranstaltung<br />

| Online-Werbung und Jobörse<br />

Kurzcharakteristik ∙ Themen ∙ Anzeigenpreisliste ∙ Kontakte<br />

MEDIADATEN <strong>2020</strong>


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