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vgbe energy journal 11 (2022) - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat

vgbe energy journal - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat. Issue 11 (2022). Technical Journal of the vgbe energy e.V. - Energy is us! NOTICE: Please feel free to read this free copy of the vgbe energy journal. This is our temporary contribution to support experience exchange in the energy industry during Corona times. The printed edition, subscription as well as further services are available on our website, www.vgbe.energy +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

vgbe energy journal - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat.
Issue 11 (2022).
Technical Journal of the vgbe energy e.V. - Energy is us!

NOTICE: Please feel free to read this free copy of the vgbe energy journal. This is our temporary contribution to support experience exchange in the energy industry during Corona times. The printed edition, subscription as well as further services are available on our website, www.vgbe.energy

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<strong>International</strong> <strong>Journal</strong> <strong>for</strong> <strong>Generation</strong><br />

<strong>and</strong> <strong>Storage</strong> <strong>of</strong> <strong>Electricity</strong> <strong>and</strong> <strong>Heat</strong><br />

<strong>11</strong> · <strong>2022</strong><br />

FOCUS<br />

Steam turbines<br />

<strong>and</strong><br />

Operation <strong>of</strong><br />

steam turbines<br />

Call <strong>for</strong> papers<br />

<strong>vgbe</strong> Congress 2023<br />

Impact <strong>of</strong> varying boundary<br />

conditions on<br />

the development <strong>of</strong><br />

future <strong>energy</strong> systems<br />

Control valve<br />

4.0 concept. Control valve<br />

made simple<br />

ket & regulation | decarbonisation<br />

ewables & <strong>Storage</strong> | repurposing<br />

Berlin | Germany | 21 <strong>and</strong> 22 SeptemBer 2023<br />

Steigenberger Hotel am Kanzleramt<br />

be part <strong>of</strong> the debate.<br />

Balancing as a method <strong>of</strong><br />

optimizing the operation <strong>of</strong><br />

steam turbines<br />

Torsional vibrations on<br />

power plant turbine sets in<br />

the environment <strong>of</strong> changed<br />

grid conditions<br />

Security <strong>of</strong> supply <strong>and</strong> <strong>energy</strong> transition<br />

– mission impossible?<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

ISSN 1435–3199 · K 43600 | <strong>International</strong> Edition | Publication <strong>of</strong> <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e. V.<br />

<strong>vgbe</strong>-congress2023 CfP AD-titlepage.indd 1 15.12.<strong>2022</strong> 14:19:45<br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>


GUTE<br />

ANLAGE!<br />

Gute Dämmung kostet Geld. Sehr gute Dämmung spart Geld.<br />

Beim Energiebedarf, bei den CO 2<br />

-Zertifikaten, bei der Wartung –<br />

und durch staatliche Förderung. Sehr gute Dämmung heißt<br />

ULTIMATE. www.isover-ti.de/ultimate


Steam turbines <strong>and</strong> steam turbine<br />

operation – A topical issue<br />

Dear readers,<br />

At the beginning <strong>of</strong> 2020 we were all confronted with an event<br />

unknown to us - a p<strong>and</strong>emic. With a heavy heart we decided to<br />

postpone the symposium “Steam turbines <strong>and</strong> steam turbine operation”,<br />

originally planned <strong>for</strong> 2020, to 2021.<br />

But we had done the maths without the host. Even in 2021, the<br />

p<strong>and</strong>emic-related restrictions did not allow us to hold such an<br />

event in a secure manner.<br />

However, the crash course we all took in the use <strong>and</strong> further development<br />

<strong>of</strong> online <strong>for</strong>mats <strong>of</strong>fered us the opportunity to try our<br />

h<strong>and</strong> at an online <strong>for</strong>mat <strong>for</strong> the symposium in 2021. And I think<br />

with success.<br />

However, even though we will not want to <strong>and</strong> will not be able<br />

to permanently do without the digitalisation facilitations we have<br />

come to love in the spatial <strong>and</strong> temporal sense in the future.<br />

An event like the Steam Turbine Conference lives not only from<br />

the technical content, but in a special way from the interpersonal<br />

contacts, from networking <strong>and</strong> the shared experience.<br />

In this respect, it was particularly pleasing that the “Steam Turbines<br />

<strong>and</strong> Steam Turbine Operation <strong>2022</strong>” symposium could take<br />

place as an attendance event in Cologne.<br />

Approximately 260 participants attended the event, who were<br />

able to obtain in<strong>for</strong>mation about products <strong>and</strong> services from 37<br />

exhibitors at the trade exhibition.<br />

Of course, the lectures at the symposium play a central role. Here<br />

the main topics were:<br />

––<br />

Repair options <strong>and</strong> measures <strong>for</strong> steam turbines<br />

on steam turbines<br />

––<br />

Numerical analyses <strong>and</strong> reverse engineering<br />

––<br />

Retr<strong>of</strong>its <strong>and</strong> possibilities <strong>for</strong> plant optimisation<br />

––<br />

Steam quality <strong>and</strong> analysis<br />

––<br />

Government regulations on the <strong>energy</strong> market<br />

(Grid Code, Energy Tax Act)<br />

Since the symposium in June, the topic <strong>of</strong> government requirements<br />

on the <strong>energy</strong> market has once again taken on a new significance.<br />

The ambitious climate protection goals that have been set are<br />

to be achieved through increasingly stringent implementation<br />

<strong>of</strong> the <strong>energy</strong> turnaround <strong>and</strong> decarbonisation by industry <strong>and</strong><br />

society.<br />

The actual implementation <strong>of</strong> the goals through the nuclear <strong>and</strong><br />

coal phase-out, the expansion <strong>of</strong> renewable energies, <strong>energy</strong> storage<br />

<strong>and</strong> gas-fired generation as well as through the entry into<br />

the hydrogen economy would be challenge enough <strong>for</strong> all <strong>energy</strong><br />

plant manufacturers <strong>and</strong> operators.<br />

The nuclear phase-out <strong>and</strong> the implementation <strong>of</strong> the proposals <strong>of</strong><br />

the Commission “Growth, Structural Change <strong>and</strong> Employment” on<br />

the coal phase-out into concrete legislation had already unfolded<br />

their corresponding effects on the industry, both <strong>for</strong> operators <strong>and</strong><br />

<strong>for</strong> manufacturers <strong>and</strong> service providers.<br />

In addition to the decisions to decommission power plants, various<br />

power plants were also kept on st<strong>and</strong>by to ensure security <strong>of</strong><br />

supply.<br />

Since the beginning <strong>of</strong> the conflict between Russia <strong>and</strong> Ukraine,<br />

security <strong>of</strong> supply has now taken on another, previously underestimated<br />

dimension.<br />

Up to this point, the topic was discussed more in the technical<br />

framework between redispatch <strong>and</strong> system stability <strong>and</strong> was almost<br />

postulated as a given.<br />

Now the fatal import dependency <strong>of</strong> the EU - <strong>and</strong> especially Germany<br />

- on natural gas, coal <strong>and</strong> crude oil has hit the collective<br />

consciousness, <strong>and</strong> with it the desire <strong>for</strong> self-sufficiency from Russian<br />

<strong>energy</strong> supplies.<br />

Apart from questions such as how to deal with the Schwedt refinery<br />

<strong>and</strong> its importance <strong>for</strong> the fuel supply in north-eastern Germany,<br />

securing the gas supply is the greatest challenge <strong>for</strong> Germany<br />

<strong>and</strong> Europe.<br />

Around 50 % <strong>of</strong> natural gas consumption in Germany was purchased<br />

from Russia in 2021. That is approx. 55 billion m 3 . This corresponded<br />

to the maximum transport capacity <strong>of</strong> Nord Stream I.<br />

Work is feverishly underway to replace this with LNG, but the<br />

quantities required pose a challenge in any case. Whether it will<br />

be possible to build a complex chemical-processing infrastructure<br />

on a greenfield site (or rather in the Wadden Sea) in Germany<br />

within a very short time remains to be seen, given the approval<br />

<strong>and</strong> construction times <strong>for</strong> other projects. Four sites have now<br />

been selected <strong>and</strong> work is underway.<br />

Building the <strong>energy</strong> system <strong>of</strong> the future based on electricity, heat<br />

<strong>and</strong> hydrogen from renewable generation in combination with <strong>energy</strong><br />

storage <strong>and</strong> intelligent consumption remains a top priority.<br />

In this context, the use <strong>of</strong> natural gas <strong>for</strong> power generation was<br />

<strong>and</strong> is intended to have an appropriate bridging function.<br />

However, things sometimes develop differently than one thinks,<br />

<strong>and</strong> current events are shaking up this adjustment process.<br />

In any case, politicians have recognised the point <strong>of</strong> secure generation.<br />

On 7 July <strong>2022</strong>, the Deutscher Bundestag passed the Act on<br />

the Provision <strong>of</strong> Replacement Power Plants.<br />

More <strong>and</strong> more power plant units are being brought back into continuous<br />

operation from the grid reserve.<br />

Making a plant from the reserve fit <strong>for</strong> longer continuous operation<br />

<strong>and</strong> operating it in the shortest possible time would be a challenge<br />

even in times when there is no shortage <strong>of</strong> personnel or materials.<br />

Ingenuity <strong>and</strong> unconventional solutions are needed here.<br />

There is certainly no shortage <strong>of</strong> topics <strong>for</strong> future joint work in<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V..<br />

Hartmut Strangfeld<br />

Dipl.-Ing., RWE Power AG, Grevenbroich<br />

Chair <strong>of</strong> the<br />

Technical Committee “Steam Turbines”<br />

at <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 1


Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb<br />

– ein aktuelles Thema<br />

Liebe Leserinnen und Leser,<br />

Anfang des Jahres 2020 wurden wir alle mit einem für uns unbekannten<br />

Ereignis konfrontiert – einer P<strong>and</strong>emie. Schweren Herzens<br />

entschieden wir uns, die ursprünglich für 2020 geplante<br />

Fachtagung „Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb“ auf<br />

2021 zu verschieben.<br />

Da hatten wir aber die Rechnung ohne den Wirt gemacht. Auch im<br />

Jahr 2021 erlaubten es die p<strong>and</strong>emiebedingten Einschränkungen<br />

nicht, ein derartiges Event gesichert durchzuführen.<br />

Allerdings bot der von uns allen belegte Crash-Kurs in der Nutzung<br />

und Weiterentwicklung von Online<strong>for</strong>maten die Möglichkeit, uns<br />

im Jahr 2021 an einem Online-Format für die Fachtagung zu versuchen.<br />

Und wie ich finde mit Erfolg.<br />

Aber auch wenn man auf die lieb gewonnenen Digitalisierungserleichterungen<br />

im räumlichen und zeitlichen Sinne in Zukunft nicht<br />

mehr dauerhaft verzichten wollen und können wird, bleibt jedoch.<br />

Eine Veranstaltung wie die Fachtagung Dampfturbine lebt nicht<br />

nur von den fachlichen Inhalten, sondern in besonderer Weise von<br />

den zwischenmenschlichen Kontakten, vom Networking und dem<br />

gemeinsamen Erleben.<br />

Ins<strong>of</strong>ern war es besonders erfreulich, dass die Fachtagung „Dampfturbinen<br />

und Dampfturbinenbetrieb <strong>2022</strong>“ als Präsenzveranstaltung<br />

in Köln stattfinden konnte.<br />

Es nahmen ca. 260 Teilnehmer an der Veranstaltung teil, die sich<br />

im Rahmen der Fachausstellung bei 37 Ausstellern über Produkte<br />

und Dienstleistungen in<strong>for</strong>mieren konnten.<br />

Natürlich spielen die Vorträge auf der Fachtagung eine zentrale<br />

Rolle. Hier waren die Schwerpunkte:<br />

––<br />

Inst<strong>and</strong>setzungsmöglichkeiten und -maßnahmen<br />

an Dampfturbinen<br />

––<br />

Numerische Analysen und Reverse-Engineering<br />

––<br />

Retr<strong>of</strong>its und Möglichkeiten zur Anlagenoptimierung<br />

––<br />

Dampfqualität und -analytik<br />

––<br />

Staatliche Vorgaben am Energiemarkt (Grid Code, EnergieStG)<br />

Das Thema der staatlichen Vorgaben am Energiemarkt hat seit der<br />

Fachtagung im Juni noch einmal einen neuen Stellenwert erreicht.<br />

Das Erreichen der gesteckten, ambitionierten Klimaschutzziele<br />

soll durch eine immer stringentere Umsetzung von Energiewende<br />

und Dekarbonisierung durch Industrie und Gesellschaft gelingen.<br />

Die tatsächliche Umsetzung der Ziele durch den Nuklear- und<br />

Kohleausstieg, den Ausbau von erneuerbaren Energien, Energiespeichern<br />

und gasgefeuerter Erzeugung sowie durch den Einstieg<br />

in die Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft wären Heraus<strong>for</strong>derung genug für<br />

alle Energieanlagenbauer und -betreiber.<br />

Der Kernenergieausstieg und die Umsetzung der Vorschläge der<br />

Kommission „Wachstum, Strukturw<strong>and</strong>el und Beschäftigung“<br />

zum Kohleausstieg in konkrete Gesetze hatten ihre entsprechenden<br />

Auswirkungen auf die Branche, sowohl für Betreiber als auch<br />

für Hersteller und Serviceanbieter bereits entfaltet.<br />

Neben den Beschlüssen zu Außerbetriebsetzung von Kraftwerken,<br />

wurden zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit auch diverse<br />

Kraftwerke in Sicherheitsbereitschaft gehalten.<br />

Seit Beginn des Konflikts zwischen Russl<strong>and</strong> und der Ukraine hat<br />

die Versorgungssicherheit nun eine weitere, bislang unterschätzte<br />

Dimension hinzubekommen.<br />

Bis zu diesem Zeitpunkt wurde das Thema eher im technischen<br />

Rahmen zwischen Redispatch und Systemstabilität diskutiert und<br />

war fast als gegeben postuliert.<br />

Nun ist die fatale Importabhängigkeit der EU – und ganz besonders<br />

Deutschl<strong>and</strong>s - bei Erdgas, Kohle und Rohöl in das kollektive<br />

Bewusstsein eingeschlagen, und damit verbunden der Wunsch<br />

nach Autarkie von russischen Energielieferungen.<br />

Neben Fragestellungen wie z.B. zum weiteren Umgang mit der<br />

Raffinerie Schwedt und ihrer Bedeutung für die Treibst<strong>of</strong>fversorgung<br />

im Nordosten Deutschl<strong>and</strong>s stellt die Sicherstellung der Gasversorgung<br />

für Deutschl<strong>and</strong> und Europa die größte Heraus<strong>for</strong>derung<br />

dar.<br />

Rund 50 % des Erdgasverbrauchs in Deutschl<strong>and</strong> wurden 2021<br />

aus Russl<strong>and</strong> bezogen. Das sind ca. 55 Milliarden m 3 . Dies entsprach<br />

der maximalen Transportkapazität von Nord Stream I.<br />

An Ersatz durch LNG wird fieberhaft gearbeitet, doch die benötigten<br />

Mengen stellen in jedem Fall eine Heraus<strong>for</strong>derung dar. Ob es<br />

gelingen wird in Deutschl<strong>and</strong> innerhalb kürzester Zeit auf der grünen<br />

Wiese (besser gesagt im Wattenmeer) eine komplexe chemisch-verfahrenstechnische<br />

Infrastruktur zu errichten, bleibt in<br />

Anbetracht der Genehmigungs- und Bauzeiten bei <strong>and</strong>eren Projekten<br />

abzuwarten. 4 St<strong>and</strong>orte sind inzwischen ausgewählt, die<br />

Arbeiten laufen.<br />

Der Aufbau des Energiesystems der Zukunft basierend auf Strom,<br />

Wärme und Wasserst<strong>of</strong>f aus erneuerbarer Erzeugung im Zusammenspiel<br />

mit Energiespeichern und intelligentem Verbrauch hat<br />

weiterhin höchste Priorität.<br />

Dabei war und ist dem Erdgaseinsatz zur Stromerzeugung eine<br />

entsprechende Brückenfunktion zugedacht.<br />

Dinge entwickeln sich manchmal allerdings doch <strong>and</strong>ers, als man<br />

denkt, und die aktuellen Ereignisse wirbeln diesen Anpassungsprozess<br />

kräftig durchein<strong>and</strong>er.<br />

Die Politik hat jedenfalls den Punkt der gesicherten Erzeugung für<br />

sich erkannt. Am 7. Juli <strong>2022</strong> wurde das Ersatzkraftwerke-Bereithaltungsgesetz<br />

im Bundestag verabschiedet.<br />

Vermehrt werden Kraftwerksblöcke aus der Netzreserve zurück in<br />

den Dauerbetrieb geholt.<br />

Eine Anlage aus der Reserve in kürzester Zeit fit für den längeren<br />

Dauerbetrieb zu machen und zu betreiben, wäre auch in Zeiten<br />

ohne Personal- und Materialmangellage eine Heraus<strong>for</strong>derung.<br />

Hier sind Einfallsreichtum und unkonventionelle Lösungen gefragt.<br />

An Themen für die zukünftige Gemeinschaftsarbeit im <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong><br />

e.V. mangelt es fürwahr nicht.<br />

Hartmut Strangfeld<br />

Dipl.-Ing., RWE Power AG, Grevenbroich<br />

Vorsitzender des<br />

Technical Committee „Dampfturbinen“<br />

im <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

2 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


<strong>vgbe</strong> online-Seminar<br />

Basics Wasserchemie<br />

im Kraftwerk<br />

14. und 15. Februar 2023<br />

Der Betrieb moderner Kraftwerksanlagen wird häufig<br />

durch chemisch bedingte Probleme im Bereich des<br />

Wasser-Dampf-Kreislaufs negativ beeinflusst. Aus diesem<br />

Grund ist es wichtig, die grundlegenden Zusammenhänge<br />

zu kennen und die chemische Fahrweise<br />

entsprechend der betrieblichen Belange einzustellen.<br />

Die Teilnehmenden sollen durch das Basisseminar<br />

„Basics Wasserchemie im Kraftwerk“ in die Lage versetzt<br />

werden, die chemischen Vorgänge in ihren Anlagen<br />

besser zu verstehen. Für die ebenso angebotenen<br />

Seminare „Wasseraufbereitung“ und „Chemie im<br />

Wasser-Dampf- Kreislauf“ dient „Basics Wasserchemie<br />

im Kraftwerk“ als hilfreiche Vorbereitung.<br />

Den Teilnehmenden wird darüber hinaus die Möglichkeit<br />

geboten, spezifische Probleme ihrer Anlagen zu<br />

diskutieren und Fragen zu stellen.<br />

Pr<strong>of</strong>itieren Sie durch Ihre Teilnahme am Seminar „Basics<br />

Wasserchemie im Kraftwerk“* von den langjährigen<br />

Erfahrungen der Mitarbeitenden der Technischen<br />

Dienste des <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong>.<br />

In<strong>for</strong>matIonEn | Programm | anmEldung<br />

https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>H2Obasic2023 (Kurzlink)<br />

KontaKt<br />

Konstantin Blank<br />

e <strong>vgbe</strong>-wasserdampf@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128-214<br />

Foto: © depositphotos<br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> service gmbH<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Deilbachtal 173 |<br />

45257 Essen |<br />

Deutschl<strong>and</strong>


<strong>International</strong> <strong>Journal</strong> <strong>for</strong> <strong>Generation</strong><br />

<strong>and</strong> <strong>Storage</strong> <strong>of</strong> <strong>Electricity</strong> <strong>and</strong> <strong>Heat</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong><br />

Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb –<br />

ein aktuelles Thema<br />

Steam turbines <strong>and</strong> steam turbine operation –<br />

A topical issue<br />

Hartmut Strangfeld 1<br />

Abstracts / Kurzfassungen 6<br />

Members‘ News 8<br />

Industry News 18<br />

News from Science & Research 22<br />

Power News 25<br />

Events in Brief 31<br />

Impact <strong>of</strong> varying boundary conditions<br />

on the development <strong>of</strong> future <strong>energy</strong> systems<br />

Einfluss wechselnder R<strong>and</strong>bedingungen<br />

auf die Entwicklung zukünftiger Energiesysteme<br />

Andreas Hanel, Sebastian Fendt <strong>and</strong> Hartmut Splieth<strong>of</strong>f 33<br />

Control valve 4.0 concept. Control valve made simple<br />

Stellventil 4.0 – Konzept. Regelarmatur ganz einfach<br />

Achim Daume <strong>and</strong> Britta Daume 45<br />

“Small mass, great effect” – Balancing as a method <strong>of</strong><br />

optimizing the operation <strong>of</strong> steam turbines<br />

„Kleine Masse, große Wirkung!“ – Betriebsauswuchten als<br />

Maßnahme zur Optimierung des Dampfturbinenbetriebes<br />

Clemens Bueren 52<br />

Causes <strong>and</strong> effects <strong>of</strong> torsional vibrations on power plant<br />

turbine sets in the environment <strong>of</strong> changed grid conditions<br />

– First results<br />

Ursachen und Auswirkungen von Torsionsschwingungen auf<br />

Kraftwerksturbosätze im Umfeld geänderter Netzbedingungen<br />

– Erste Beobachtungen<br />

Matthias Humer <strong>and</strong> Andreas Wirsen 59<br />

Cybersecurity concepts <strong>of</strong> Industry 4.0<br />

<strong>for</strong> existing power plants<br />

Cybersecurity Konzepte aus Industrie 4.0<br />

für bestehende Anlagen<br />

Karl Waedt, Josef Schindler, Ines Ben Zid <strong>and</strong> Egor Dronov 64<br />

Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

Perspektiven für den Einsatz von Kohle in der L<strong>and</strong>wirtschaft<br />

Ian Reid 68<br />

World Energy Outlook <strong>2022</strong> Summary<br />

with special focus on electricity supply<br />

World Energy Outlook <strong>2022</strong> – Zusammenfassung mit<br />

besonderem Fokus auf die Stromversorgung<br />

<strong>International</strong> Energy Agency (IEA) 75<br />

Review <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong><br />

<strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong> – Kongressbericht 82<br />

4 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Content<br />

<strong>vgbe</strong> Congress 2023 – Call <strong>for</strong> Papers<br />

Be part <strong>of</strong> the debate.<br />

The developments <strong>of</strong> <strong>2022</strong> have once again brought the<br />

issue <strong>of</strong> security <strong>of</strong> <strong>energy</strong> supply into focus.<br />

At the <strong>vgbe</strong> Congress 2023, we will there<strong>for</strong>e address the<br />

question <strong>of</strong> how the related challenges <strong>and</strong> decarbonisation<br />

in the <strong>energy</strong> system <strong>of</strong> the future can be managed<br />

together?<br />

market & regulation | decarbonisation<br />

renewables & <strong>Storage</strong> | repurposing<br />

We will present <strong>and</strong> discuss solutions to the challenges <strong>and</strong><br />

look at the prospects <strong>of</strong> new technologies <strong>and</strong> the possibilities<br />

<strong>of</strong> optimising the existing portfolio.<br />

Call <strong>for</strong> papers<br />

<strong>vgbe</strong> Congress 2023<br />

Berlin | Germany | 21 <strong>and</strong> 22 SeptemBer 2023<br />

Steigenberger Hotel am Kanzleramt<br />

be part <strong>of</strong> the debate.<br />

The complete Call <strong>for</strong> Papers <strong>and</strong> further in<strong>for</strong>mation with<br />

the main topics can be found here.<br />

https://t1p.de/094tk (shortlink)<br />

Please submit your presentation proposals with an<br />

abstract online by 18 January 2023.<br />

t +49 201 8128-000<br />

w www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Security <strong>of</strong> supply <strong>and</strong> <strong>energy</strong> transition<br />

– mission impossible?<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong>-congress2023 CfP AD-titlepage.indd 1 15.12.<strong>2022</strong> 14:19:45<br />

Operating results 86<br />

<strong>vgbe</strong> news<br />

| Workshop on flexible operation in India 91<br />

| <strong>vgbe</strong> position paper H2-Ready published 91<br />

People92<br />

Books93<br />

Inserentenverzeichnis94<br />

Events95<br />

Imprint / Impresssum 96<br />

Preview <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 12 | <strong>2022</strong> 96<br />

<strong>vgbe</strong> Congress 2023<br />

with Foyer Exhibition<br />

Call <strong>for</strong> Papers started<br />

21 <strong>and</strong> 22 September 2023<br />

Steigenberger Hotel am Kanzleramt<br />

Berlin, Germany<br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Contacts<br />

Ms Ines Moors | Congress<br />

t +49 201 8128-222<br />

e <strong>vgbe</strong>-congress@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Ms Angela Langen | Congress / Exhibition<br />

t +49 201 8128-310<br />

e angela.langen@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 5


Abstracts | Kurzfassungen<br />

Impact <strong>of</strong> varying boundary<br />

conditions on the development<br />

<strong>of</strong> future <strong>energy</strong> systems<br />

Andreas Hanel, Sebastian Fendt<br />

<strong>and</strong> Hartmut Splieth<strong>of</strong>f<br />

With increasing frequency, we are experiencing<br />

large-scale events that affect our <strong>energy</strong> supply.<br />

To identify possible future scenarios <strong>and</strong> trans<strong>for</strong>mation<br />

paths <strong>of</strong> our <strong>energy</strong> system, a large<br />

number <strong>of</strong> institutes are studying the German<br />

<strong>energy</strong> system in <strong>energy</strong> system models. In this<br />

article, 40 such system studies are analyzed<br />

with a focus on the German power sector. In<br />

all scenarios, a strong expansion <strong>of</strong> renewable<br />

energies is assumed. The reason <strong>for</strong> this is<br />

in particular the advancing electrification <strong>and</strong><br />

increasing application <strong>of</strong> power-to-X technologies.<br />

Nevertheless, conventional power plants<br />

are considered in most studies as important<br />

flexibility providers both during the trans<strong>for</strong>mation<br />

<strong>and</strong> in the long term. The largest differences<br />

within the studies are based on the representation<br />

<strong>of</strong> the heat, mobility <strong>and</strong> industry<br />

sectors. The influence <strong>of</strong> changing boundary<br />

conditions is examined, where in particular, societal<br />

acceptance <strong>and</strong> the level <strong>of</strong> ambition show<br />

a strong influence. In most cases, low ambition<br />

or societal resistance lead to an additional ef<strong>for</strong>t<br />

regarding the trans<strong>for</strong>mation <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> system<br />

<strong>and</strong> thus to higher costs, which ultimately<br />

have to be paid by the general public. In particular,<br />

the expansion <strong>of</strong> wind power plants should<br />

be approached in close cooperation with the<br />

population in order to be able to meet the ambitious<br />

current expansion targets <strong>of</strong> the German<br />

government.<br />

Control valve 4.0 concept.<br />

Control valve made simple<br />

Achim Daume <strong>and</strong> Britta Daume<br />

The authors’ many years <strong>of</strong> experience in the<br />

design <strong>and</strong> development <strong>of</strong> control valves <strong>and</strong><br />

actuators <strong>and</strong> the associated goal <strong>of</strong> developing<br />

technically optimal solutions with optimised<br />

production have resulted in a new <strong>for</strong>m <strong>of</strong> (control)<br />

valve, the control valve 4.0. For a better<br />

underst<strong>and</strong>ing <strong>and</strong> classification in the context,<br />

the control valve is described with its function<br />

<strong>and</strong> design features, as well as the factors, <strong>and</strong><br />

then the control valve 4.0 is presented <strong>and</strong> briefly<br />

explained.<br />

“Small mass, great effect” –<br />

Balancing as a method <strong>of</strong> optimizing<br />

the operation <strong>of</strong> steam turbines<br />

Clemens Bueren<br />

The operational balancing <strong>of</strong> steam turbines is a<br />

commonly used <strong>and</strong> long known method <strong>of</strong> improving<br />

the vibration amplitudes <strong>and</strong> running<br />

behavior. In addition to balancing the dismantled<br />

rotor in special balancing st<strong>and</strong>s, operational<br />

balancing on the turbine is a necessary<br />

optimization measure. In practice, this usually<br />

involves achieving the agreed vibration limits<br />

after mechanical modifications such as overhaul<br />

work, or avoiding operating faults (protective<br />

shut-down). Good vibration behavior, with<br />

low amplitudes, also reduces wear <strong>and</strong> lifetime<br />

consumption <strong>of</strong> important plant components.<br />

However, not every vibration phenomenon can<br />

be eliminated by operational balancing, which<br />

is why a detailed analysis must be carried out<br />

be<strong>for</strong>e planning <strong>and</strong> executing the balancing.<br />

The quality <strong>of</strong> this analysis is a prerequisite <strong>for</strong><br />

successful improvement <strong>of</strong> vibration <strong>and</strong> operational<br />

behavior. Qualified analyses are only<br />

possible with tested <strong>and</strong> suitable measuring<br />

equipment using the so-called order analysis<br />

with phase angle determination. In addition,<br />

high dem<strong>and</strong>s are placed on the corresponding<br />

specialists, since knowledge <strong>of</strong> measurement<br />

technology, rotor dynamics <strong>and</strong> steam turbine<br />

operation is a prerequisite <strong>for</strong> successful measures.<br />

Due to the many years <strong>of</strong> experience <strong>of</strong><br />

Siempelkamp NIS this technical article describes<br />

the fundamental procedure.<br />

Causes <strong>and</strong> effects <strong>of</strong> torsional<br />

vibrations on power plant turbine<br />

sets in the environment <strong>of</strong> changed<br />

grid conditions – First results<br />

Matthias Humer <strong>and</strong> Andreas Wirsen<br />

The <strong>vgbe</strong> research project entitled “Subsynchronous<br />

torsional interaction (SSTI) – Data<br />

analysis to determine interactions between<br />

(HVDC) converter <strong>and</strong> (turbine set) generator”,<br />

supervised by <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>and</strong> financed by six<br />

partners (BASF, ENGIE, GKM, MVV, RWE <strong>and</strong><br />

Uniper), involves a complex data analysis to<br />

determine interactions between inverters <strong>and</strong><br />

electrical generators in several stages. The analysis<br />

<strong>and</strong> evaluation <strong>of</strong> the measuring chains <strong>and</strong><br />

measuring equipment <strong>for</strong> measuring torsional<br />

vibrations at the turbine sets <strong>of</strong> the various power<br />

plants <strong>of</strong> the partners involved with regard to<br />

the measuring components used <strong>and</strong> the resulting<br />

phenomena provides the basic in<strong>for</strong>mation<br />

<strong>for</strong> further investigations. By applying state-<strong>of</strong>the-art<br />

time-frequency analysis methods, the<br />

provided measurement data are examined <strong>and</strong><br />

finally compared with each other. In this paper,<br />

the first results <strong>of</strong> the project, which is not yet<br />

completed, are presented, <strong>and</strong> explained.<br />

Cybersecurity concepts <strong>of</strong><br />

Industry 4.0 <strong>for</strong> existing power plants<br />

Karl Waedt, Josef Schindler, Ines Ben Zid<br />

<strong>and</strong> Egor Dronov<br />

Applying the entire reference architecture model<br />

RAMI 4.0 to an existing plant would only be<br />

possible after extensive previous digitization<br />

steps, especially <strong>for</strong> systems that have been in<br />

operation <strong>for</strong> several years. However, selected<br />

approaches <strong>of</strong> the “German St<strong>and</strong>ardization<br />

Roadmap Industry 4.0” Version 4 as well as<br />

concepts <strong>of</strong> Industry 4.0 can be quite helpful<br />

<strong>for</strong> existing systems, e.g. as part <strong>of</strong> a series <strong>of</strong><br />

extensive modernization projects. Selected Industry<br />

4.0 concepts are summarized in the following<br />

sections. The focus is on modeling the<br />

static part <strong>of</strong> the systems <strong>and</strong> implementing<br />

secure network communication with embedded<br />

components. In this context, “digital twin”-<br />

based approaches <strong>for</strong> existing systems from the<br />

technical domains <strong>of</strong> functional safety (safety),<br />

cybersecurity, preventive system maintenance,<br />

etc. are also helpful. IEC 63096 as a graded approach<br />

(in the sense <strong>of</strong> the “horizontal” Industry<br />

4.0 st<strong>and</strong>ard IEC 62443) <strong>of</strong> ISO/IEC 27019<br />

<strong>and</strong> ISO/IEC 27002 can be efficiently applied to<br />

KRITIS systems. IIoT specifically can gradually<br />

support the new ISO/IEC 2740x st<strong>and</strong>ards, especially<br />

along the supply chain.<br />

Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

Ian Reid<br />

The effects <strong>of</strong> climate change <strong>and</strong> industrial<br />

farming practices are impacting soil fertility,<br />

biodiversity, <strong>and</strong> food production in the agriculture<br />

sector amid rising dem<strong>and</strong> due to population<br />

pressure. The United Nations (UN) has<br />

initiatives in place to underst<strong>and</strong> <strong>and</strong> counter<br />

desertification <strong>and</strong> global decline in soil health,<br />

but the loss <strong>of</strong> fertile l<strong>and</strong> may be accelerating.<br />

Fertilisers are critically important to world food<br />

production. Coal can be a feedstock <strong>for</strong> chemical<br />

fertiliser but has a new role as an alternative<br />

growing medium. Nitrogen-phosphorous-potassium<br />

(NPK) fertiliser dominates the market<br />

<strong>and</strong> the base chemical <strong>for</strong> nitrogen is ammonia.<br />

Lignite-based fertilisers are in development <strong>and</strong><br />

gaining commercial success, especially with<br />

farmers who avoid applying NPK fertilisers.<br />

Coal ash products also have a role in agriculture.<br />

The study considers different solutions<br />

<strong>of</strong>fered by coal <strong>and</strong> coal technologies, how they<br />

influence soil properties associated with erosion<br />

<strong>and</strong> desertification resistance, enhance carbon<br />

sink attributes <strong>and</strong> soil fertility.<br />

World Energy Outlook <strong>2022</strong><br />

Summary with special focus<br />

on electricity supply<br />

<strong>International</strong> Energy Agency (IEA)<br />

With the world in the midst <strong>of</strong> the first global<br />

<strong>energy</strong> crisis – triggered by Russia’s invasion<br />

<strong>of</strong> Ukraine – the World Energy Outlook <strong>2022</strong><br />

(WEO) provides indispensable analysis <strong>and</strong><br />

insights on the implications <strong>of</strong> this pr<strong>of</strong>ound<br />

<strong>and</strong> ongoing shock to <strong>energy</strong> systems across<br />

the globe. Based on the latest <strong>energy</strong> data <strong>and</strong><br />

market developments, this year’s WEO explores<br />

key questions about the crisis: Will it be a setback<br />

<strong>for</strong> clean <strong>energy</strong> transitions or a catalyst<br />

<strong>for</strong> greater action? How might government responses<br />

shape <strong>energy</strong> markets? Which <strong>energy</strong><br />

security risks lie ahead on the path to net zero<br />

emissions? The WEO is the <strong>energy</strong> world’s most<br />

authoritative source <strong>of</strong> analysis <strong>and</strong> projections.<br />

Review <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong><br />

– <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong>, between security <strong>of</strong> supply<br />

<strong>and</strong> decarbonization<br />

– Modern <strong>and</strong> streamlined concept, focused on<br />

strategic-technical issues<br />

– Space <strong>for</strong> networking <strong>and</strong> pr<strong>of</strong>essional discussions<br />

– Antwerp, Belgium as host city<br />

6 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Abstracts | Kurzfassungen<br />

Einfluss wechselnder<br />

R<strong>and</strong>bedingungen auf die<br />

Entwicklung zukünftiger<br />

Energiesysteme<br />

Andreas Hanel, Sebastian Fendt<br />

und Hartmut Splieth<strong>of</strong>f<br />

Immer häufiger kommt es zu großräumigen<br />

Ereignissen, die unsere Energieversorgung betreffen.<br />

Um mögliche Zukunftsszenarien und<br />

Trans<strong>for</strong>mationspfade unseres Energiesystems<br />

zu identifizieren, wird das deutsche Energiesystem<br />

von einer Vielzahl von Instituten in Energiesystemmodellen<br />

untersucht. In diesem Artikel<br />

werden 40 solcher Systemstudien mit Fokus<br />

auf den deutschen Stromsektor analysiert. In<br />

allen Szenarien wird ein starker Ausbau der erneuerbaren<br />

Energien angenommen. Grund dafür<br />

ist insbesondere die <strong>for</strong>tschreitende Elektrifizierung<br />

und der zunehmende Einsatz von Power-to-X-Technologien.<br />

Nichtsdestotrotz werden<br />

konventionelle Kraftwerke in den meisten Studien<br />

als wichtige Flexibilitätslieferanten sowohl<br />

während der Trans<strong>for</strong>mation als auch auf lange<br />

Sicht betrachtet. Die größten Unterschiede innerhalb<br />

der Studien liegen in der Darstellung<br />

der Sektoren Wärme, Mobilität und Industrie.<br />

Der Einfluss sich ändernder R<strong>and</strong>bedingungen<br />

wird untersucht, wobei insbesondere die gesellschaftliche<br />

Akzeptanz und das Ambitionsniveau<br />

einen starken Einfluss zeigen. Geringe Ambitionen<br />

oder gesellschaftliche Widerstände führen<br />

in den meisten Fällen zu einem Mehraufw<strong>and</strong><br />

bei der Trans<strong>for</strong>mation des Energiesystems und<br />

damit zu höheren Kosten, die letztlich von der<br />

Allgemeinheit getragen werden müssen. Insbesondere<br />

der Ausbau von Windkraftanlagen<br />

sollte in enger Kooperation mit der Bevölkerung<br />

angegangen werden, um die ehrgeizigen aktuellen<br />

Ausbauziele der Bundesregierung erreichen<br />

zu können.<br />

Stellventil 4.0 – Konzept.<br />

Regelarmatur ganz einfach<br />

Achim Daume und Britta Daume<br />

Aus der langjährigen Erfahrung der Autoren<br />

im Bereich der Konstruktion und Entwicklung<br />

von Regelarmaturen und Stellgliedern und dem<br />

damit verbundenen Ziel technisch optimale Lösungen<br />

bei optimierter Fertigung zu entwickeln,<br />

entst<strong>and</strong> eine neue Form der (Regel-)Armatur,<br />

das Stellventil 4.0. Zum besseren Verständnis<br />

und der Einordnung im Kontext wird das Stellventil<br />

mit seiner Funktion und Konstruktionsmerkmalen,<br />

sowie den Faktoren beschrieben<br />

und im Anschluss das Stellventil 4.0. dargestellt<br />

und kurz erläutert.<br />

„Kleine Masse, große Wirkung!“ –<br />

Betriebsauswuchten als Maßnahme<br />

zur Optimierung des<br />

Dampfturbinenbetriebes<br />

Clemens Bueren<br />

Das Betriebsauswuchten von Dampfturbinen<br />

ist eine Möglichkeit, die Schwingungsamplituden<br />

und damit das Laufverhalten von Turbinen,<br />

Generatoren und Nebenanlagen im Kraftwerk<br />

zu verbessern. Neben dem Auswuchten des Einzelläufers<br />

in speziellen Wuchtständen, stellt das<br />

Betriebsauswuchten auf der Anlage eine notwendig<br />

und vorzusehende Optimierungsmaßnahme<br />

dar. Dabei geht es in der Praxis meist<br />

darum, nach mechanischen Veränderungen wie<br />

z.B. Revisionsarbeiten, die vereinbarten Schwingungsgrenzwerte<br />

zu erreichen oder Betriebsstörungen<br />

(Schutzabschaltung) zu vermeiden.<br />

Ein gutes Schwingungsverhalten, mit niedrigen<br />

Amplituden reduziert zudem Verschleiß und<br />

Lebensdauerverbrauch wichtiger Anlagenkomponenten.<br />

Allerdings kann nicht jedes Schwingungsphänomen<br />

durch eine Betriebsauswuchtung<br />

beseitigt werden, weshalb vor Planung und<br />

Ausführung der Auswuchtung eine detaillierte<br />

Analyse erfolgen muss. Qualifizierte Analysen<br />

sind nur mit erprobtem und geeignetem Messequipment<br />

unter Anwendung der sog. Ordnungsanalyse<br />

mit Phasenwinkelermittlung möglich.<br />

Zudem werden an die entsprechenden Fachleute<br />

hohe An<strong>for</strong>derungen gestellt, da hier Kenntnisse<br />

der Messtechnik, der Rotordynamik und<br />

des Dampfturbinenbetriebes Voraussetzung für<br />

eine erfolgreiche Maßnahme ist. Aufgrund der<br />

langjährigen Erfahrungen der Siempelkamp NIS<br />

beschreibt dieser Fachartikel die grundsätzliche<br />

Vorgehensweise.<br />

Ursachen und Auswirkungen von<br />

Torsionsschwingungen auf<br />

Kraftwerks turbosätze im Umfeld<br />

geänder ter Netzbedingungen –<br />

Erste Beobachtungen<br />

Matthias Humer und Andreas Wirsen<br />

Das durch den <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> betreute und durch<br />

sechs Partner (BASF, ENGIE, GKM, MVV, RWE<br />

und Uniper) finanzierte <strong>vgbe</strong>-Forschungsprojekt<br />

mit dem Namen „Subsynchronous torsional<br />

interaction (SSTI) – Data analysis to determine<br />

interactions between (HVDC) converter <strong>and</strong><br />

(turbine set) generator“ beinhaltet eine komplexe<br />

Datenanalyse zur Ermittlung von Wechselwirkungen<br />

zwischen Wechselrichtern und<br />

elektrischen Generatoren in mehreren Stufen.<br />

Die Analyse und Bewertung der Messketten und<br />

Messeinrichtungen zur Messung von Torsionsschwingungen<br />

an den Turbosätzen der verschiedenen<br />

Kraftwerke der beteiligten Partner in Bezug<br />

auf eingesetzte Messkomponenten und den<br />

daraus resultierenden Phänomenen liefert die<br />

grundlegenden In<strong>for</strong>mationen für weitere Untersuchungen.<br />

Durch die Anwendung modernster<br />

Zeit-Frequenzanalyseverfahren werden die<br />

zur Verfügung gestellten Messdaten untersucht<br />

und abschließend mitein<strong>and</strong>er verglichen. In<br />

diesem Beitrag werden die ersten Ergebnisse des<br />

noch nicht abgeschlossenen Projekts vorgestellt<br />

und erläutert.<br />

Cybersecurity Konzepte aus<br />

Industrie 4.0 für bestehende Anlagen<br />

Karl Waedt, Josef Schindler, Ines Ben Zid<br />

und Egor Dronov<br />

Das gesamte Referenzarchitekturmodell RAMI<br />

4.0 [1] für eine bestehende Anlage anzuwenden<br />

wäre erst nach umfangreichen vorangehenden<br />

Schritten der Digitalisierung möglich, insbesondere<br />

für Anlagen die seit mehreren Jahren in Betrieb<br />

sind. Ausgewählte Ansätze der „Deutsche<br />

Normungsroadmap Industrie 4.0“ Version 4 [2]<br />

sowie Konzepte von Industrie 4.0 [3] können jedoch<br />

für bestehende Anlagen durchaus hilfreich<br />

sein, z.B. als Teil einer Folge von umfangreichen<br />

Modernisierungsprojekten. In den folgenden<br />

Abschnitten werden ausgewählte Industrie 4.0<br />

Konzepte zusammengefasst. Der Schwerpunkt<br />

liegt auf der Modellierung des statischen Anteils<br />

der Anlagen sowie der Implementierung<br />

einer sicheren Netzwerk-Kommunikation mit<br />

eingebetteten Komponenten. In diesem Zusammenhang<br />

sind auch „Digitaler Zwilling“ basierte<br />

Ansätze für bestehende Anlagen im Kontext der<br />

Funktionalen Sicherheit (Safety), Cybersecurity,<br />

vorbeugender Anlagenwartung u.a. hilfreich.<br />

IEC 63096 als abgestufter Ansatz (im Sinne der<br />

„Horizontalen“ Industrie 4.0 Norm IEC 62443)<br />

von ISO/IEC 27019 sowie ISO/IEC 27002 kann<br />

bei KRITIS-Anlagen effizient angewendet werden.<br />

IIoT spezifisch können die neuen ISO/IEC<br />

2740x St<strong>and</strong>ards schrittweise unterstützen, insbesondere<br />

entlang der Supply Chain.<br />

Perspektiven für den Einsatz von<br />

Kohle in der L<strong>and</strong>wirtschaft<br />

Ian Reid<br />

Die Auswirkungen des Klimaw<strong>and</strong>els und industrieller<br />

Anbaumethoden beeinträchtigen<br />

die Bodenfruchtbarkeit, die biologische Vielfalt<br />

und die Nahrungsmittelproduktion in der<br />

L<strong>and</strong>wirtschaft bei gleichzeitig steigender<br />

Nachfrage aufgrund des Bevölkerungsdrucks.<br />

Die Vereinten Nationen (UN) haben Initiativen<br />

ins Leben gerufen, um die Wüstenbildung und<br />

den weltweiten Rückgang der Bodengesundheit<br />

zu verstehen und zu bekämpfen, aber der<br />

Verlust an fruchtbarem L<strong>and</strong> könnte sich beschleunigen.<br />

Düngemittel sind für die weltweite<br />

Nahrungsmittelproduktion von entscheidender<br />

Bedeutung. Kohle kann als Ausgangsst<strong>of</strong>f für<br />

chemische Düngemittel dienen, spielt aber auch<br />

eine neue Rolle als alternatives Kultursubstrat.<br />

Stickst<strong>of</strong>f-Phosphor-Kalium-Dünger (NPK) dominiert<br />

den Markt, und die Basischemikalie<br />

für Stickst<strong>of</strong>f ist Ammoniak. Düngemittel auf<br />

Braunkohlebasis befinden sich in der Entwicklung<br />

und gewinnen an kommerziellem Erfolg,<br />

insbesondere bei L<strong>and</strong>wirten, die NPK-Dünger<br />

vermeiden. Kohleascheprodukte spielen auch in<br />

der L<strong>and</strong>wirtschaft eine Rolle. Die Studie befasst<br />

sich mit den verschiedenen Lösungen, die Kohle<br />

und Kohletechnologien bieten, und mit der Frage,<br />

wie sie die Bodeneigenschaften in Bezug auf<br />

Erosions- und Wüstenbildung, die Verbesserung<br />

der Kohlenst<strong>of</strong>fsenken und die Bodenfruchtbarkeit<br />

beeinflussen.<br />

World Energy Outlook <strong>2022</strong><br />

Zusammenfassung mit besonderem<br />

Fokus auf die Stromversorgung<br />

<strong>International</strong>e Energieagentur (IEA)<br />

Die Welt befindet sich mitten in der ersten<br />

globalen Energiekrise – ausgelöst durch den<br />

Einmarsch Russl<strong>and</strong>s in der Ukraine – und der<br />

World Energy Outlook <strong>2022</strong> (WEO) bietet unverzichtbare<br />

Analysen und Einblicke in die Auswirkungen<br />

dieses tiefgreifenden und anhaltenden<br />

Schocks auf die Energiesysteme auf der ganzen<br />

Welt. Der WEO ist die zuverlässigste Quelle<br />

für Analysen und Prognosen in der Energiewelt.<br />

Seine objektiven Daten und sachlichen Analysen<br />

bieten kritische Einblicke in die globale Energieversorgung<br />

und -nachfrage in verschiedenen<br />

Szenarien und die Auswirkungen auf die Energiesicherheit,<br />

die Klimaziele und die wirtschaftliche<br />

Entwicklung.<br />

<strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong> – Kongressbericht<br />

– <strong>vgbe</strong>-Kongress <strong>2022</strong> zwischen Versorgungssicherheit<br />

und Dekarbonisierung<br />

– Modernes, schlankes Konzept, fokussiert auf<br />

strategisch-technische Fragestellungen<br />

– Raum zum Netzwerken und für fachliche Diskussionen<br />

– Antwerpen, Belgien als gastgebende Stadt<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 7


Members’ News<br />

Members´<br />

News<br />

EnBW: Wasserst<strong>of</strong>f-Perspektive<br />

für Gaskraftwerke wird konkret<br />

• Die neuen Anlagen im EnBW-Heizkraftwerk<br />

Stuttgart-Münster werden von<br />

Anfang an „H2-ready“ für bis zu<br />

100 Prozent Wasserst<strong>of</strong>f – Siemens Energy<br />

liefert modernste Turbinentechnik<br />

(enbw) EnBW und Siemens Energy treiben<br />

gemeinsam die Entwicklung voran, künftig<br />

grünen Wasserst<strong>of</strong>f als klimafreundlichen<br />

Brennst<strong>of</strong>f in Kraftwerken einzusetzen. Ein<br />

wichtiges Pilotprojekt ist dabei das EnBW-<br />

Heizkraftwerk in Stuttgart-Münster, wo in<br />

rund drei Jahren zunächst Erdgas an die<br />

Stelle von Kohle treten soll. Alle Anlagen<br />

werden von Anfang an so gebaut, dass das<br />

Erdgas möglichst rasch und vollständig<br />

durch Wasserst<strong>of</strong>f ersetzt werden kann.<br />

Herzstück sind dabei zwei hochmoderne<br />

Gasturbinen vom Typ SGT-800 von Siemens<br />

Energy. Die Vereinbarung über das Gesamtpaket<br />

wurde am 17. November <strong>2022</strong> in Stuttgart<br />

besiegelt. Damit nimmt das Projekt in<br />

der L<strong>and</strong>eshauptstadt von Baden-Württemberg<br />

eine bundesweite Vorreiterrolle ein.<br />

„Der ‚Fuel Switch‘ von Kohle zu Gas in<br />

Münster ist ein wichtiger Baustein, damit<br />

wir in den kommenden Jahren weiterhin<br />

genügend steuerbare Leistung zur Stromerzeugung<br />

zur Verfügung haben“, unterstrich<br />

EnBW-Vorst<strong>and</strong> Georg Stamatelopoulos:<br />

„Nur so können wir den weiteren Ausbau<br />

der erneuerbaren Energien flankieren. Die<br />

heutige Vereinbarung zeigt, dass wir es<br />

ernst meinen mit dem nächsten Schritt: Gas<br />

als fossiler Brennst<strong>of</strong>f wird mittelfristig ersetzt<br />

durch Wasserst<strong>of</strong>f. Dafür stellen wir<br />

heute schon die Weichen. So tragen wir zu<br />

unserem Ziel bei, als Unternehmen zunächst<br />

unsere CO 2 -Emissionen deutlich zu reduzieren<br />

und in 2035 klimaneutral zu werden.“<br />

Tim Holt, Mitglied des Vorst<strong>and</strong>s der Siemens<br />

Energy AG: „Wasserst<strong>of</strong>fbefeuerte<br />

Gaskraftwerke können eine wichtige Rolle<br />

im Energiemix der Zukunft spielen. Wasserst<strong>of</strong>f<br />

ermöglicht es, mit Hilfe von Wind- oder<br />

Solarparks erzeugte Energie zu speichern,<br />

zu transportieren und später wieder in<br />

Strom umzuw<strong>and</strong>eln und dort zum Einsatz<br />

zu bringen, wo er gebraucht wird. Mit unseren<br />

H2-fähigen Turbinen geben wir unseren<br />

Kunden größtmögliche Flexibilität bei der<br />

Wahl des Brennst<strong>of</strong>fes und zugleich die notwendige<br />

Investitionssicherheit.“<br />

Umstellung auf Wasserst<strong>of</strong>f soll<br />

möglichst rasch erfolgen<br />

Die beiden neuen Turbinen verfügen über<br />

jeweils 62 Megawatt elektrische Leistung<br />

und eine nachgeschaltete Abwärmenutzung.<br />

Sie ersetzen die drei bisherigen Kohlekessel<br />

am St<strong>and</strong>ort. Die Projektteams beider<br />

Unternehmen berücksichtigen bei der Planung<br />

die Wasserst<strong>of</strong>f-Perspektive über die<br />

eigentlichen Gasturbinen hinaus: „Auch<br />

Rohrleitungen, Leit- oder Kesseltechnik<br />

müssen möglichst rasch und einfach umgestellt<br />

werden können, wenn dann grüner<br />

Wasserst<strong>of</strong>f zur Verfügung steht“, unterstrich<br />

EnBW-Ingenieurin Diana van den Bergh.<br />

Damit rechnet EnBW in 10 bis 12 Jahren.<br />

Siemens Energy sagt in den Verträgen zu,<br />

dass die neuen Turbinen bereits ab ihrer<br />

Auslieferung im Jahr 2024 bis zu 75 Prozent<br />

Wasserst<strong>of</strong>f-Beimischung verarbeiten können<br />

und das Gesamtpaket für 100 Prozent<br />

Wasserst<strong>of</strong>f vorgesehen ist.<br />

„Wann grüner Wasserst<strong>of</strong>f tatsächlich in<br />

ausreichendem Umfang und zu bezahlbaren<br />

Preisen zur Verfügung steht, kann man heute<br />

nicht verlässlich prognostizieren“, erklärte<br />

EnBW-Vorst<strong>and</strong> Georg Stamatelopoulos:<br />

„Aber wenn es so weit ist, soll die Technik<br />

bereitstehen – wir lassen es nicht auf eine<br />

Henne-Ei-Problematik ankommen. Das ist<br />

im Übrigen das Ziel bei allen unseren<br />

Fuel-Switch-Projekten.“<br />

Die Pläne für das Gesamtprojekt in Münster<br />

liegen derzeit im Plan: Der Bau eines<br />

neuen Werkstattgebäudes schreitet bereits<br />

voran und schafft Platz für das eigentliche<br />

Baufeld. Wenn alle Genehmigungen vorliegen,<br />

könnte mit den Arbeiten an den neuen<br />

Anlagen im ersten Quartal 2023 begonnen<br />

werden. Wichtigster Energieträger in Münster<br />

ist und bleibt Restmüll: Rund 450.000<br />

Tonnen werden hier jährlich verwertet und<br />

in Strom und Wärme umgew<strong>and</strong>elt. Zusammen<br />

mit den neuen Gasturbinen wird der<br />

St<strong>and</strong>ort auch weiterhin das Rückgrat der<br />

Strom- und Fernwärmeversorgung im Mittleren<br />

Neckarraum bilden – gemeinsam mit<br />

den Kraftwerken in Stuttgart-Gaisburg und<br />

Altbach/Deizisau. Nach dem Fuel Switch in<br />

Münster und beim Schwesterprojekt in Altbach<br />

wird es ab 2025/26 in der Region<br />

Stuttgart keine Energieerzeugung aus Kohle<br />

mehr geben.<br />

LL<br />

www.enbw.com (223521443)<br />

EnBW-Vorst<strong>and</strong> Georg Stamatelopoulos (rechts) und Siemens-<br />

Energy-Vorst<strong>and</strong> Tim Holt (links) mit einer Abbildung der neuen<br />

Turbinen. (Foto: Paul Gärtner)<br />

Fotomontage: So wird das Kraftwerksgelände Stuttgart-Münster nach<br />

dem Neubau (vorn links im Bild) aussehen.<br />

8 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Members´News<br />

Partnerschaft für schnelleren<br />

Umbau der Lausitzer Energiel<strong>and</strong>schaft:<br />

enviaM-Gruppe und<br />

LEAG entwickeln gemeinsam<br />

Erneuerbare-Energien-Projekte<br />

• Neue Solar- und Windparks<br />

in der Lausitz<br />

• Beteiligung der LEAG an enviaM-Tochter<br />

EEL Erneuerbare Energien Lausitz<br />

• envia THERM und EP New Energies<br />

(EPNE) als Projektentwickler für<br />

die Vorhaben<br />

(leag) Die envia Mitteldeutsche Energie AG<br />

(enviaM), mit Sitz in Chemnitz, die Lausitz<br />

Energie Bergbau AG und Lausitz Energie<br />

Kraftwerke AG (LEAG), mit Sitz in Cottbus,<br />

sowie die EP New Energies GmbH (EPNE)<br />

treiben den Ausbau der Erneuerbaren Energien<br />

in Ostdeutschl<strong>and</strong> voran.<br />

Die Unternehmen beabsichtigen in der<br />

Lausitz neue Solar- und Windparks zusammen<br />

zu entwickeln und unterzeichneten<br />

dafür einen Kooperationsvertrag. Erste geplante<br />

Projekte betreffen einen Solarpark<br />

und einen Windpark im Jänschwalder Bergbaurevier.<br />

„Die enviaM-Gruppe ist seit vielen Jahren<br />

in der Lausitz präsent. Wir freuen uns darauf,<br />

zusammen mit LEAG als starken regionalen<br />

Partner einen weiteren Beitrag zur<br />

Trans<strong>for</strong>mation der Energieerzeugung in<br />

der Lausitz zu leisten“, betont Patrick Kather,<br />

Mitglied des Vorst<strong>and</strong>es bei enviaM.<br />

Durch die Kooperation sollen mittelfristig<br />

Anlagen mit einer Nennleistung im dreistelligen<br />

Megawatt-Bereich entstehen. Bei den<br />

vorgesehenen St<strong>and</strong>orten h<strong>and</strong>elt es sich<br />

überwiegend um Bergbaufolgeflächen, im<br />

weiteren Verlauf sollen aber auch zusätzliche<br />

Flächenpotentiale erschlossen werden.<br />

Thorsten Kramer, Vorst<strong>and</strong>svorsitzender<br />

der LEAG: „Ein wegweisendes Vorhaben wie<br />

die GigawattFactory benötigt starke Partner<br />

zur Bündelung von Kompetenzen und Ressourcen.<br />

Deshalb sehen wir die Zusammenarbeit<br />

mit der enviaM-Gruppe als weiteren<br />

wichtigen Baustein zur Entwicklung der<br />

Lausitz zum größten Zentrum grüner Energie<br />

in Deutschl<strong>and</strong>. Darüber hinaus möchten<br />

wir auch außerhalb der Bergbaufolgeflächen<br />

aktiv werden, um so viel wie möglich<br />

grüne Energie zu erzeugen.“<br />

Die geplante Entwicklung der Projekte soll<br />

durch ein gemeinsames Unternehmen erfolgen.<br />

Das Joint Venture wird im Rahmen der Kooperation<br />

die Unternehmen envia THERM<br />

und EP New Energies mit der Projektentwicklung<br />

und der Projektplanung beauftragen.<br />

Nach Umsetzung der Vorhaben ist später<br />

ein gemeinsamer Betrieb der Solar- und<br />

Windparks vorgesehen.<br />

LL<br />

www.leag.de (223521439)<br />

RWE: PSW Herdecke nach<br />

Revision wieder am Netz<br />

• Kugelschieber, Turbine und Motorgenerator<br />

wurden aufwändig generalüberholt<br />

• Anlage leistet wieder wichtigen Beitrag<br />

zur Stabilisierung des Stromnetzes<br />

(RWE <strong>Generation</strong> SE) Das RWE Pumpspeicherkraftwerk<br />

(PSW) Herdecke ist nach 17<br />

Monaten Revision zurück am Netz. Nach<br />

umfangreichen Inst<strong>and</strong>setzungsarbeiten<br />

und der Überarbeitung zentraler Bauteile<br />

wurde die Anlage am Hengsteysee Mitte<br />

September wieder mit dem Stromnetz synchronisiert.<br />

Nach erfolgreichem Testbetrieb<br />

produziert sie inzwischen wieder Strom.<br />

Rechtzeitig zur kalten Jahreszeit steht damit<br />

das größte Pumpspeicherkraftwerk Nordrhein-Westfalens<br />

bereit, um aktiv zur Stabilisierung<br />

des deutschen Stromnetzes beizutragen.<br />

Der Fokus der ersten Generalüberholung<br />

seit 30 Jahren lag auf der Sanierung von<br />

Bauteilen tief im Innern der Anlage. Die logistisch<br />

größten Heraus<strong>for</strong>derungen stellten<br />

dabei der Kugelschieber, die Turbine, und<br />

der Motorgenerator dar. So wurden z. B. der<br />

300 Tonnen schwere Rotor des Generators<br />

sowie der 180 Tonnen schwere Kugelschieber<br />

ausgehoben, der den Wasserzufluss zur<br />

Turbine regelt. Die Bauteile wurden von einer<br />

Spezialfirma in Heidenheim saniert. Da<br />

einige Elemente aufwändiger als geplant<br />

aufgearbeitet werden mussten, verzögerte<br />

sich die Re-Montage um mehrere Wochen.<br />

Parallel zur Revision der Hauptkomponenten<br />

wurde der Korrosionsschutz in der rund<br />

400 Meter langen, steilen Druckleitung erneuert,<br />

durch die im Turbinenbetrieb mit<br />

hohem Druck Wasser schießt. Für die Arbeiten<br />

wurde eine spezielle Arbeitsplatt<strong>for</strong>m<br />

installiert, mit der sich Techniker und Beschichtungsspezialisten<br />

innerhalb der Leitung<br />

bewegen konnten.<br />

Die Kosten der Revision lagen im niedrigen<br />

zweistelligen Millionen-Euro-Bereich. In<br />

Spitzenzeiten waren 50 Mitarbeiter von<br />

RWE sowie von Partnerfirmen an den Arbeiten<br />

beteiligt.<br />

Revisionsleiter Paul Golus betont: „Unsere<br />

Mitarbeiter haben unter außergewöhnlichen<br />

Bedingungen, mitten in der Corona-Epidemie,<br />

Herausragendes geleistet.<br />

Dass wir die erste umfassende Revision der<br />

Anlage seit 30 Jahren jetzt erfolgreich zu<br />

Ende gebracht haben, basiert daher neben<br />

sorgfältiger Planung vor allem auf Teamwork.<br />

Die Anlage ist jetzt fit für die Zukunft<br />

und wird weitere Jahrzehnte ihren Beitrag<br />

dazu leisten, das Stromnetz zu stabilisieren.“<br />

Das PSW Herdecke ging erstmals 1989 in<br />

Betrieb. Es speichert Energie bei Stromüberschuss,<br />

indem es Wasser aus dem Hengsteysee<br />

in das Oberbecken, 166 Meter über dem<br />

Seespiegel pumpt. Bei Bedarf können von<br />

dort pro Sekunde bis zu <strong>11</strong>0 Kubikmeter<br />

Wasser aus dem Oberbecken über Fallrohre<br />

durch die Turbinen geleitet werden, wobei<br />

Strom erzeugt wird. Dabei erreicht das PSW<br />

innerhalb einer Minute eine volle Leistung<br />

von 162 Megawatt.<br />

LL<br />

www.rwe.com (223521406)<br />

LEAG wird dazu 50% der Geschäftsanteile<br />

an der enviaM-Tochter EEL Erneuerbare<br />

Energien Lausitz GmbH & Co. KG, mit Sitz in<br />

Cottbus, erwerben. Die Transaktion steht<br />

noch unter dem Vorbehalt der Genehmigung<br />

durch das Bundeskartellamt.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 9


Members´News<br />

RWE gibt grünes Licht für<br />

220 Megawatt Batteriespeicher<br />

in Nordrhein-Westfalen<br />

• Installation an RWE-Kraftwerksst<strong>and</strong>orten<br />

in Neurath und Hamm geplant<br />

• Rund 140 Millionen Euro Gesamtinvestitionsvolumen<br />

• RWE plant innovative Kopplung mit<br />

<strong>and</strong>eren Technologien<br />

(rwe) RWE baut ihr Geschäft mit Batteriespeichertechnologien<br />

weiter aus: Das Unternehmen<br />

hat die finale Investitionsentscheidung<br />

für ein 220 Megawatt (MW) Batteriespeicherprojekt<br />

in Deutschl<strong>and</strong> getr<strong>of</strong>fen.<br />

Insgesamt sollen 690 Blöcke mit Lithium-Ionen-Batterien<br />

an den nordrhein-westfälischen<br />

RWE-Kraftwerksst<strong>and</strong>orten in Neurath<br />

und Hamm installiert werden. Das Gesamtinvestitionsvolumen<br />

beträgt rund<br />

140 Millionen Euro. Vorbehaltlich der ausstehenden<br />

Baugenehmigung soll der Baustart<br />

in 2023 erfolgen, die Inbetriebnahme ist<br />

für 2024 geplant.<br />

Das geplante System reagiert sekundenschnell<br />

und kann über eine Stunde die ausgelegte<br />

Leistung erbringen. Dadurch trägt<br />

die Anlage zur effizienten Stabilisierung des<br />

Netzes und einer zuverlässigen Stromversorgung<br />

bei. Das Besondere: Der neue Batteriespeicher<br />

ist virtuell mit den deutschen<br />

RWE-Kraftwerken vernetzt. Dadurch lässt<br />

sich optimiert steuern, wann welche Einheit<br />

einzeln oder als Gruppe effizient Regelenergie<br />

bereitstellt. RWE kommt hierbei ihre<br />

langjährige technische Expertise im Bereich<br />

der Energiespeicher zugute: die detaillierte<br />

Projektplanung, Modellierung, Systemintegration<br />

und Inbetriebnahme des Projekts<br />

übernimmt das Unternehmen in Eigenregie.<br />

Roger Miesen, Vorst<strong>and</strong>svorsitzender der<br />

RWE <strong>Generation</strong>: „Mit dieser Investitionsentscheidung<br />

ebnen wir den Weg für ein<br />

Zukunftsprojekt, das mit seiner Größe als<br />

auch mit seiner intelligenten Vernetzung<br />

neue Maßstäbe setzt. Unser neuer Batteriespeicher<br />

wird den Einsatz unseres deutschen<br />

Kraftwerksparks optimieren und gemeinsam<br />

mit diesem Regelenergie bereitstellen.“<br />

Lars Kulik, Vorst<strong>and</strong>smitglied der RWE Power:<br />

„Durch dieses konzernweite Gemeinschaftsprojekt<br />

können mit Blick auf den<br />

Strukturw<strong>and</strong>el traditionsreiche Kraftwerksst<strong>and</strong>orte<br />

mit neuartiger Speichertechnologie<br />

und innovativer Vernetzung zur<br />

Stromversorgung der Zukunft beitragen.“<br />

RWE plant, dieses Speicherprojekt an bestehenden<br />

Kraftwerksst<strong>and</strong>orten umzusetzen,<br />

und nutzt technologieübergreifende<br />

Synergievorteile. So können die Batterien<br />

auf vorh<strong>and</strong>enen Flächen installiert und die<br />

Energie über bestehende Netzinfrastruktur<br />

ein- und ausgespeist werden.<br />

RWE gibt grünes Licht für 220 Megawatt Batteriespeicher in Nordrhein-Westfalen<br />

In Neurath sollen Batterien mit einer Gesamtleistung<br />

von 80 MW auf einer Fläche<br />

von rund 7000 m 2 , das entspricht ungefähr<br />

einem Fußballfeld, installiert werden. Und<br />

in Hamm sollen am Kraftwerk Westfalen<br />

Batterien mit einer Gesamtleistung von<br />

140 MW auf einer Fläche von 14.000 m 2 errichtet<br />

werden. Geplant ist der Einsatz von<br />

fabrikneuen Lithium-Ionen-Batterien, welche<br />

in einer Schrankbauweise eingebaut<br />

und fabrikfertig angeliefert werden.<br />

Batteriespeicher @ RWE<br />

Batteriespeicher sind ein bedeutender Teil<br />

der Energiewende, denn sie speichern Energie<br />

wenn im Netz eine Überproduktion an<br />

Strom herrscht und stellen diese wieder zur<br />

Verfügung, wenn sie gebraucht wird. Als<br />

Treiber der Energiewende entwickelt, baut<br />

und betreibt RWE Batteriespeicher in Europa,<br />

Australien und den Vereinigten Staaten.<br />

RWE betreibt aktuell Batteriespeicherprojekte<br />

mit einer installierten Leistung von<br />

rund 150 MW (160 Megawattstunden) und<br />

setzt weltweit Batteriespeicherprojekte mit<br />

einer Leistung von mehr als 800 MW<br />

(1800 Megawattstunden) um. RWE hat das<br />

Ziel, bis 2030 3.000 MW an Batteriespeichern<br />

zu bauen.<br />

RWE hat dieses Jahr einen Batteriespeicher<br />

(60 MW) in Irl<strong>and</strong> und ein 40 MW-Batteriespeichersystem,<br />

das mit einer Photovoltaikanlage<br />

gekoppelt ist, im US-amerikanischen<br />

Georgia in Betrieb genommen. In<br />

Deutschl<strong>and</strong> finalisiert RWE aktuell ein<br />

<strong>11</strong>7 MW-Speicherprojekt, das virtuell mit<br />

den Laufwasserkraftwerken an der Mosel<br />

gekoppelt ist.<br />

In <strong>and</strong>eren Projekten setzt RWE Speicher<br />

aus gebrauchten Elektroauto-Batterien<br />

(„Second Life“) oder Flüssigbatterien, sogenannten<br />

RedOx-Flow Systemen, ein. Zudem<br />

bietet RWE über ihre Expertise im Energieh<strong>and</strong>el<br />

und innovative Speichersysteme<br />

maßgeschneiderte und innovative Lösungen<br />

für Industriekunden.<br />

LL<br />

www.rwe.com (223521410)<br />

Holl<strong>and</strong>se Kust West VII: RWE<br />

erfolgreich in niederländischer<br />

Offshore-Wind-Ausschreibung<br />

• Fläche mit einer Kapazität von mehr<br />

als 760 Megawatt vergeben<br />

• Innovative Lösung zur vollständigen<br />

Systemintegration entwickelt<br />

• RWE hat mit innovativem ökologischen<br />

Konzept für weitere Fläche (HKW VI)<br />

geboten<br />

Dr. Markus Krebber, Vorst<strong>and</strong>svorsitzender<br />

der RWE AG: „Wir freuen uns über den Zuschlag<br />

der niederländischen Regierung für<br />

dieses Offshore-Windprojekt. Der Zuschlag<br />

markiert den Einstieg von RWE in den niederländischen<br />

Offshore-Windmarkt, einen unserer<br />

wichtigsten strategischen Wachstumsmärkte<br />

in Europa. Der Windpark wird einen<br />

wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten,<br />

indem er grünen Strom für fast eine Million<br />

niederländische Haushalte erzeugt. Mit unserem<br />

innovativen Konzept haben wir eine Blaupause<br />

für eine neue <strong>Generation</strong> von Offshore-Windparks<br />

entwickelt, die sich perfekt in<br />

das Energiesystem integrieren lassen.“<br />

(rwe) RWE gewinnt förderfreie Offshore-Wind-Ausschreibung<br />

in den Niederl<strong>and</strong>en:<br />

Das Unternehmen hat die Genehmigung<br />

für den Bau des Offshore-Windparks<br />

10 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Members´News<br />

Holl<strong>and</strong>se Kust West (HKW) VII erhalten.<br />

Der St<strong>and</strong>ort liegt in der Nordsee, rund<br />

53 Kilometer vor der niederländischen Küste.<br />

Dort plant RWE einen Windpark mit einer<br />

Kapazität von mehr als 760 Megawatt zu<br />

errichten - genug, um jährlich fast eine Million<br />

niederländische Haushalte mit grünem<br />

Strom zu versorgen. Die Netherl<strong>and</strong>s Enterprise<br />

Agency RVO erkannte an, dass das<br />

Konzept von RWE Lösungen für eine optimale<br />

Integration von Offshore-Windparks in<br />

das niederländische Energiesystem bietet.<br />

Sven Utermöhlen, CEO Wind Offshore,<br />

RWE Renewables: „Wir freuen uns, dass wir<br />

von der niederländischen Regierung die Genehmigung<br />

für diesen Windpark erhalten<br />

haben. Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem<br />

Weg zum Ausbau unserer weltweiten<br />

Offshore-Windkapazität auf 8 Gigawatt bis<br />

2030. Auf der Grundlage unserer 20-jährigen<br />

Erfahrung in der Entwicklung, dem Bau<br />

und dem Betrieb von Offshore-Windparks<br />

haben wir ein einzigartiges Konzept für das<br />

Projekt entwickelt.“<br />

Blaupause für das niederländische<br />

Energiesystem der Zukunft<br />

Das Ziel von RWE ist es, das flexible Erzeugungspr<strong>of</strong>il<br />

von Offshore-Windparks perfekt<br />

auf die Energienachfrage anzupassen und so<br />

zur Netzstabilität beizutragen. Um eine vollständige<br />

Systemintegration zu ermöglichen,<br />

kombiniert das RWE-Konzept für HKW VII<br />

den Offshore-Windpark mit der Erzeugung<br />

von grünem Wasserst<strong>of</strong>f und <strong>and</strong>eren Lösungen<br />

wie Elektroboilern und Batteriespeichern.<br />

Darüber hinaus plant RWE, den<br />

Windpark mit schwimmenden Solaranlagen<br />

zu ergänzen, um eine effizientere Nutzung<br />

des Meeresraums zu ermöglichen.<br />

Spätestens fünf Jahre nach Unwiderruflichkeit<br />

der Genehmigung soll der Windpark<br />

vollständig in Betrieb genommen werden.<br />

Dann kann er zu den ehrgeizigen niederländischen<br />

Ausbauzielen für Offshore-Wind<br />

beitragen: 21 Gigawatt Kapazität bis 2030<br />

und 70 Gigawatt bis 2050 sind vorgesehen.<br />

RWE hat sich auch an der Ausschreibung<br />

für die Fläche Holl<strong>and</strong>se Kust West VI mit<br />

einem innovativen ökologischen Konzept<br />

beteiligt, das sich positiv auf die Artenvielfalt<br />

auswirken soll. Das Ergebnis dieser Ausschreibung<br />

wird Ende des Jahres erwartet.<br />

LL<br />

www.rwe.com (223521413)<br />

Steag: Klimafreundliche Wärme<br />

für die Saar<br />

• STEAG und Entsorgungsverb<strong>and</strong> Saar<br />

nehmen Fernwärmeanbindung der AVA<br />

Velsen <strong>of</strong>fiziell in Betrieb<br />

(steag) Die Saarbrücker STEAG New Energies<br />

GmbH und die Fernwärme Verbund<br />

Saar GmbH (FVS) haben gemeinsam mit<br />

dem Entsorgungsverb<strong>and</strong> Saar (EVS) die<br />

Abfallverwertungsanlage (AVA) Velsen um<br />

eine Wärmeauskopplung erweitert. Ab der<br />

Heizperiode <strong>2022</strong>/2023 werden pro Jahr<br />

rund 170.000 Megawattstunden (MWh)<br />

Wärme über eine sechs Kilometer lange Anschlussleitung<br />

in die Fernwärmeschiene<br />

Saar eingespeist.<br />

Mit dem Projekt kommen die Partner dem<br />

langfristigen Ziel einer Dekarbonisierung<br />

der Fernwärmeversorgung im Saarl<strong>and</strong>,<br />

also der dauerhaften Minderung der anfallenden<br />

CO 2 -Emissionen, einen wichtigen<br />

Schritt näher. Damit wird die im Vergleich<br />

zu <strong>and</strong>eren Energieträgern heute schon klimafreundliche,<br />

weil ressourcenschonende<br />

Fernwärme künftig noch klimaverträglicher.<br />

Diesen Weg wollen die Beteiligten <strong>for</strong>tsetzen<br />

und die Erschließung weiterer Abwärmepotenziale<br />

zugunsten der Fernwärme<br />

prüfen.<br />

„Dieses Projekt leistet einen wichtigen Beitrag,<br />

die Wärmeversorgung im Saarl<strong>and</strong> sowohl<br />

krisensicher als auch klimafreundlich<br />

aufzustellen“, unterstreicht Wirtschaftsund<br />

Energieminister Jürgen Barke. „Aufgrund<br />

der veränderten Rahmenbedingungen<br />

durch die Krise und neuen An<strong>for</strong>derungen<br />

an unsere Energieversorgung im Zusammenhang<br />

mit dem Ukraine-Krieg gilt es,<br />

unsere heimischen Wärmepotenziale umfassend<br />

zu erschließen. Damit machen wir<br />

unseren Industriest<strong>and</strong>ort unabhängiger<br />

von Verwerfungen an den Energiemärkten.<br />

STEAG steht für klimafreundliche und<br />

sichere Fernwärme<br />

„Wir haben uns frühzeitig um technische<br />

und energetische Alternativen für eine<br />

schrittweise Dekarbonisierung der Fernwärmeversorgung<br />

an der Saar bemüht“, sagt<br />

Anke Langner, Mitglied der Geschäftsführung<br />

der STEAG New Energies GmbH, einer<br />

Tochtergesellschaft des Essener Energieunternehmens<br />

STEAG GmbH. „Bei der Erschließung<br />

der klimafreundlichen Wärme<br />

aus der AVA Velsen konnten wir insbesondere<br />

die ingenieurtechnischen und energiewirtschaftlichen<br />

Kompetenzen von STEAG<br />

erfolgreich einbringen.“ Diese seien auch in<br />

Zukunft von großer Bedeutung, wenn es<br />

darum gehe, die begonnene Dekarbonisierung<br />

weiter voranzutreiben und weitere<br />

Wärmequellen zu erschließen.<br />

Energie:<br />

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Lösungen<br />

werden immer<br />

besser.<br />

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Ersatzteilen und Austauschkomponenten<br />

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<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | <strong>11</strong>


Members´News<br />

In Summe werden rund sechs Millionen<br />

Euro für ein umfassendes Gewässerschutzpaket<br />

investiert. Gleich drei Vorhaben sind<br />

in der Gemeinde Längenfeld geplant. Am<br />

Donnerstag erfolgte dazu ein gemeinsamer<br />

Lokalaugenschein. TIWAG-Vorst<strong>and</strong>sdirektor<br />

Johann Herdina betont: „Diese Maßnahmen<br />

wurden im Rahmen des UVP-Verfahrens<br />

als Ausgleich für unser Großvorhaben<br />

im Kühtai festgelegt und dienen dazu, einen<br />

wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der<br />

Gewässerökologie im gesamten Ötztal zu<br />

leisten.“<br />

Neuer Lebensraum für Fische<br />

Steag: Klimafreundliche Wärme für die Saar. STEAG und Entsorgungsverb<strong>and</strong> Saar nehmen<br />

Fernwärmeanbindung der AVA Velsen <strong>of</strong>fiziell in Betrieb.<br />

Der EVS: Vom Entsorger zum<br />

Ressourcenmanager<br />

Für den EVS hat die Anbindung seiner Abfallverwertungsablage<br />

an die Fernwärmeschiene<br />

Saar Leuchtturm-Charakter. Schon<br />

lange speist die AVA Velsen Strom für rund<br />

35.000 Haushalte ins öffentliche Netz ein.<br />

Jetzt wird ihr Potenzial darüber hinaus auch<br />

für die Lieferung von Wärme genutzt.<br />

16.000 Haushalte versorgt die AVA Velsen<br />

ab der aktuell beginnenden Heizperiode<br />

rechnerisch mit Fernwärme.<br />

„Die Anlage steht somit für Entsorgungswie<br />

Versorgungssicherheit gleichermaßen,“<br />

so EVS-Geschäftsführer Stefan Kunz. „Die<br />

konsequente Nutzung der vorh<strong>and</strong>enen grünen<br />

Energieressourcen ist gut fürs Klima<br />

und für den Gebührenhaushalt, der durch<br />

die zu erwartenden Einnahmen ebenfalls<br />

entlastet wird. Das zeigt einmal mehr, dass<br />

die Entsorgungsbranche einen wichtigen<br />

Beitrag leisten kann, wenn es um die nachhaltige<br />

Umgestaltung unserer Energieversorgung<br />

geht“, so Stefan Kunz.<br />

„Die konsequente Potenzialnutzung der<br />

AVA Velsen für die Strom- und Wärmegewinnung<br />

ist ein wichtiger Meilenstein in der<br />

Strategie des EVS hin zu verstärkter Energie-Eigenerzeugung<br />

und damit einer immer<br />

sichtbareren Unabhängigkeit von bestehenden<br />

Marktschwankungen und Verfügbarkeitsfragen“,<br />

betont EVS-Geschäftsführer<br />

Holger Schmitt.<br />

Wertvoller Beitrag zum Klimaschutz<br />

Bereits heute stammen mehr als 90 Prozent<br />

der Heizwärme und des warmen Wassers,<br />

mit der die Fernwärmeschiene Saar<br />

(FVS) ihre mehr als 13.500 Kunden entlang<br />

des 660 Kilometer langen Leitungsnetzes<br />

versorgt, aus klimafreundlicher Abwärmenutzung<br />

oder aus Energieerzeugung nach<br />

dem ressourcenschonenden Prinzip der<br />

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK).<br />

Für den Ausbau der Abfallverwertungsanlage<br />

Velsen zu einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage<br />

und den Bau einer Anschlussleitung<br />

an das bestehende Fernwärmenetz<br />

des FVS haben die Partner zusammen über<br />

20 Millionen Euro investiert. Mit den jährlich<br />

ausgekoppelten 170.000 MWh Wärme<br />

wird sich die Klimabilanz der Fernwärmeversorgung<br />

an der Saar noch einmal verbessern.<br />

„Mit dem Projekt haben die Partner technische<br />

und wirtschaftliche Weitsicht bewiesen“,<br />

bilanziert Dr. Ralf Schiele, der in der<br />

Geschäftsführung der STEAG GmbH die<br />

Bereiche Markt und Technik verantwortet.<br />

Die aktuelle Energiekrise in Folge des russischen<br />

Angriffs auf die Ukraine zeige auf<br />

drastische Weise, wie wichtig es sei, bisher<br />

ungenutzte Wärmequellen zu erschließen,<br />

um rasch und nachhaltig die Abhängigkeit<br />

von importiertem Erdgas so weit es geht zu<br />

reduzieren. „Dies wirkt sich am Ende nicht<br />

nur positiv auf Umwelt und Klima aus, sondern<br />

hilft auch, Energiepreise zu stabilisieren<br />

und Versorgungssicherheit zu gewährleisten“,<br />

so Ralf Schiele.<br />

LL<br />

www.steag.com (223521436)<br />

TIWAG: Millionenschweres<br />

Gewässerschutzpaket<br />

für das Ötztal<br />

(tiwag) Der L<strong>and</strong>esenergieversorger TIWAG<br />

setzt im Zuge der Kraftwerkserweiterung im<br />

Kühtai auch zahlreiche Renaturierungsmaßnahmen<br />

im Ötztal um.<br />

Das größte Vorhaben betrifft die Neugestaltung<br />

des Gießensystems im Talbereich<br />

des Längenfelder Beckens. So werden die<br />

Einmündungen des Unterrieder Bach, Lehnbach,<br />

Hauerbach und Klammlasbach in die<br />

Ötztaler Ache künftig fischpassierbar gemacht.<br />

„Die neuen Fischw<strong>and</strong>erhilfen verbinden<br />

das Gießensystem mit der Ötztaler<br />

Ache. Die beiden Lebensräume werden dadurch<br />

mitein<strong>and</strong>er vernetzt und es entsteht<br />

neuer, wertvoller Fischlebensraum“, erklärt<br />

TIWAG-Projektleiter Klaus Feistmantl. Die<br />

Arbeiten haben bereits begonnen und erfolgen<br />

über zwei Bausaisonen jeweils in der<br />

Niederwasserzeit von Oktober bis Mai.<br />

Eine weitere Maßnahme ist die Aufweitung<br />

der Ötztaler Ache zwischen den Weilern<br />

Espan und Dorf. Dazu wird das Gewässerbett<br />

auf einer Länge von rd. 200 Meter<br />

buchtenartig verbreitert und das angrenzende<br />

Gelände abgesenkt. Auf diese Weise<br />

entstehen naturnahe Uferböschungen und<br />

Bereiche, die bei höheren Wasserführungen<br />

wieder überflutet werden können. „Auf diese<br />

Weise kann sich eine auentypische Vegetation<br />

entwickeln. Der bestehende Auwald<br />

wird zudem erweitert“, berichtet der<br />

TIWAG-Projektleiter. Nicht davon beeinflusst<br />

wird die Hochwassersicherheit für die<br />

angrenzenden Flächen. Auch die Wegverbindung<br />

entlang der Ache bleibt bestehen.<br />

Dazu wird eine neue Trasse angelegt.<br />

Eine weitere Aufweitung ist bei Sautens an<br />

der Gemeindegrenze zu Ötz und Haiming<br />

vorgesehen. Zusätzlich wird ein historischer<br />

Seitenarm wiederhergestellt. Die veranschlagten<br />

Baukosten betragen rund 0,8 Mio.<br />

Euro. In diesem Bereich hat TIWAG bereits<br />

2021 beim Brunauer Wehr eine umfassende<br />

Sanierungsmaßnahme durchgeführt und<br />

damit neuen und hochwertigen Lebensraum<br />

für Fische und <strong>and</strong>ere Wasserlebewesen erschlossen.<br />

Beide Maßnahmen an der Ötztaler Ache<br />

sollen bis zum 2023 abgeschlossen werden.<br />

Verbesserter Hochwasserschutz<br />

Für die Niederwasserperiode 2023/24 ist<br />

dann noch ein Sanierungsprojekt am Fischbach<br />

oberhalb von Gries geplant. Hier soll<br />

der Bach auf einer Länge von rd. 500 Meter<br />

aufgeweitet und ein neuer Seitenarm mit<br />

Inselbereich geschaffen werden, der bei<br />

Hochwässern als Rückhaltebecken für Geschiebe<br />

dient. „Neben den ökologischen<br />

12 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


save the date<br />

Members´News<br />

Vorteilen ist diese Maßnahme auch ein<br />

wirksamer Beitrag zum Hochwasserschutz<br />

in Gries“, freut sich auch Bürgermeister<br />

Richard Grüner über die vielen Vorhaben in<br />

seiner Gemeinde. Ebenso wird auch der Tieflehnbach<br />

in Gries ökologisch verbessert<br />

und im Mündungsbereich in den Fischbach<br />

eine Fischw<strong>and</strong>erhilfe gebaut.<br />

LL<br />

www.tiwag.at (223521434)<br />

Trianel Erneuerbare Energien<br />

nimmt fünften Windpark in<br />

Rheinl<strong>and</strong>-Pfalz in Betrieb<br />

• Trianel Windpark Treis fertiggestellt<br />

Aachen, Treis-Karden, Mörsdorf. „Mit dem<br />

Trianel Windpark Treis setzen wir den erfolgreichen<br />

Windkraftausbau in Rheinl<strong>and</strong>-Pfalz<br />

<strong>for</strong>t. Unser bereits fünfter Windpark<br />

in Rheinl<strong>and</strong>-Pfalz ist ein Beleg für unsere<br />

intensiven Bemühungen die Energiewende,<br />

durch Investitionen in wirtschaftlich<br />

attraktive Projekte mit Stadtwerken regional<br />

voranzutreiben. Die Inbetriebnahme erfolgt<br />

nun rechtzeitig, um die Versorgungssicherheit<br />

im kommenden Winter zu stützen“,<br />

kommentiert Dr. Markus Hakes, Geschäftsführer<br />

der Trianel Erneuerbare Energien<br />

GmbH & Co. KG, das Projekt.<br />

Der Windpark wurde auf einem Gebiet der<br />

rheinl<strong>and</strong>-pfälzischen Gemeinden<br />

Treis-Karden und Mörsdorf rund 30 Kilometer<br />

südwestlich von Koblenz errichtet. Zwei<br />

Windenergieanlagen des Typs Vestas V150<br />

mit einer Nabenhöhe von 166 Metern und<br />

einem Rotordurchmesser von 150 Metern<br />

erweitern das Portfolio der Trianel Erneuerbare<br />

Energien GmbH & Co. KG um weitere<br />

8,4 MW. Nach einer rund vierzehnmonatigen<br />

Bauzeit konnte der Windpark in Kooperation<br />

mit der der ABO Wind AG fertigge-<br />

contact & registration<br />

stellt werden. Fachliche Der Windpark Koordination<br />

hat einen prognostizierten<br />

jährlichen Ertrag von 19,7 Mio.<br />

KWh und Stephanie wird bis zu Wilmsen 5.600 Haushalte mit<br />

klimaneutralem t +49 201 Strom 8128 versorgen. 244<br />

e kissy@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

„Beim Bau des Windparks kamen Selbstfahrer<br />

(SPMTs) zum Transport der Rotoren<br />

zum Einsatz teilnehmer<br />

und spezielle Böschungskonstruktionen<br />

für Fundamente und Kranstellflächen<br />

wurden errichtet, um den An<strong>for</strong>derun-<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f<br />

gen der t Hanglage +49 201 gerecht 8128 zu 232 werden. Darüber<br />

hinaus e <strong>vgbe</strong>-dampfturb@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

wurde ein aufwändiges Entwässerungskonzept<br />

umgesetzt, um nachteilige<br />

Auswirkungen ausstellung<br />

auf die Gründung zu vermeiden“,<br />

berichtet Manuel Horten, Projektleiter<br />

bei Trianel. Angela Langen<br />

t +49 201 8128 310<br />

Das Projekt e angela.langen@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

„Treis-Karden“ ist Teil der Kooperation<br />

von ABO Wind und der Trianel<br />

Erneuerbare Energien GmbH & Co. KG. Die<br />

gemeinsame <strong>vgbe</strong> Projektpipeline <strong>energy</strong> e. V. besteht aus insgesamt<br />

Deilbachtal elf Entwicklungsprojekten 173 | 45257 an Essen verschiedenen<br />

St<strong>and</strong>orten in Deutschl<strong>and</strong>.<br />

| Deutschl<strong>and</strong><br />

Die<br />

Fortbildungsveranstaltung<br />

Abfall und<br />

Gewässerschutz 2023<br />

25. bis 27. April 2023<br />

Höhr-Grenzhausen<br />

Website<br />

w https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-abugs2023 (Kurzlink)<br />

Fachliche Koordination<br />

Dr.-Ing. Thomas Eck<br />

t +49 201 8128 209<br />

e <strong>vgbe</strong>-abf-gew@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

anmeldung & inFormationen<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f<br />

t +49 201 8128 232<br />

e <strong>vgbe</strong>-abf-gew@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 13


Members´News<br />

Projekte sollen nach Inbetriebnahme in das<br />

Portfolio der Trianel Erneuerbare Energien<br />

GmbH & Co. KG übergehen. Die Windkraftprojekte<br />

befinden sich in verschiedenen Entwicklungsstadien<br />

und sind über ganz<br />

Deutschl<strong>and</strong> verteilt. Mit dem Trianel Windpark<br />

Treis konnte nun ein weiteres Projekt<br />

seinen Betrieb aufnehmen.<br />

LL<br />

www.trianel.com (223521431)<br />

Uniper‘s Irsching 3 power plant<br />

temporarily returns to the<br />

market next year<br />

• Use within the framework <strong>of</strong> the Substitute<br />

Power Plant Provision Act to save<br />

natural gas <strong>and</strong> prepare <strong>for</strong> a potential<br />

gas curtailment<br />

• Decommissioning will still take place<br />

end <strong>of</strong> 2023<br />

Uniper will return the Irsching 3 power<br />

plant in Vohburg on the Danube to the market<br />

from February 2023 until the end <strong>of</strong><br />

2023 to strengthen security <strong>of</strong> supply in<br />

southern Germany. Uniper made the announcement<br />

today on the transparency plat<strong>for</strong>m<br />

<strong>of</strong> the German power trading exchange<br />

EEX. The measure is being carried out as<br />

part <strong>of</strong> the German government‘s „Ersatzkraftwerkebereithaltungsgesetz“<br />

to secure<br />

the <strong>energy</strong> supply in the coming winters.<br />

This law pursues the goal <strong>of</strong> using as little<br />

gas as possible <strong>for</strong> electricity generation <strong>and</strong><br />

replacing it with other <strong>energy</strong> sources. Previously,<br />

Uniper had already reactivated the<br />

two hard coal-fired power plants Heyden 4<br />

(875 megawatts) <strong>and</strong> Scholven C (345 MW)<br />

within this framework.<br />

The power plant, which runs on light fuel<br />

oil <strong>and</strong> has a net electrical output <strong>of</strong> 415<br />

MW, will essentially serve as a back-up <strong>for</strong><br />

the rest <strong>of</strong> Uniper‘s power plant portfolio to<br />

avoid critical situations in the grid in case <strong>of</strong><br />

gas scarcity during the a<strong>for</strong>ementioned period,<br />

producing electricity under the constraints<br />

from the existing operational <strong>and</strong><br />

environmental permits. Currently, the power<br />

plant is held in grid reserve by the grid<br />

operator TenneT. The final decommissioning<br />

after about ten years in grid reserve is<br />

scheduled <strong>for</strong> 31 December 2023. Unit 3 was<br />

commissioned in 1974. Irsching 3 will not be<br />

available between 30 May <strong>and</strong> 28 June 2023<br />

due to overhaul work.<br />

In addition to unit 3, the Irsching site also<br />

consists <strong>of</strong> two gas-fired units (4 <strong>and</strong> 5). The<br />

Ulrich Hartmann power plant (unit 4) has a<br />

capacity <strong>of</strong> 561 MW <strong>and</strong> went into operation<br />

in 20<strong>11</strong>. With an efficiency <strong>of</strong> 60.4 per cent,<br />

it is one <strong>of</strong> the most efficient CCGT plants in<br />

the world. The Irsching 5 joint-venture power<br />

plant was commissioned in 2010. With an<br />

efficiency <strong>of</strong> 59.7 per cent, it is one <strong>of</strong> the<br />

most modern CCGT plants in Europe. In addition<br />

to Uniper with 50.2 percent <strong>of</strong> the<br />

shares, N-ERGIE (25.2 percent), Mainova<br />

(15.6 percent) <strong>and</strong> ENTEGA (9 percent)<br />

have stakes in Irsching 5.<br />

A new gas turbine (unit 6) is also currently<br />

being built at the site, which is intended to<br />

serve as a so-called „special grid-technical<br />

resource“ <strong>for</strong> grid stability. This new unit is<br />

scheduled to go into operation in 2023.<br />

LL<br />

www.uniper.<strong>energy</strong> (223521427)<br />

Das Kernkraftwerk Isar<br />

sagt Danke<br />

(p-e) Auf Wunsch der Bundesregierung soll<br />

das Kernkraftwerk Isar 2 seinen Leistungsbetrieb<br />

über den Jahreswechsel hinaus <strong>for</strong>tsetzen.<br />

Damit wird das KKI 2 einen wichtigen<br />

Beitrag zur Versorgungssicherheit in<br />

Bayern leisten. Spätestens am 15. April 2023<br />

wird das KKI 2 seinen Leistungsbetrieb nach<br />

35 Jahren einstellen.<br />

Mit einer außergewöhnlichen Aktion verabschieden<br />

sich beide Kraftwerksblöcke als<br />

bedeutender Stromerzeuger in Bayern: Von<br />

18. bis 22. Dezember werden täglich zu festen<br />

Zeiten verschiedene Botschaften auf den<br />

Kühlturm des Blocks 2 projiziert. Damit<br />

dankt PreussenElektra ihren Mitarbeiterinnen<br />

und Mitarbeitern im KKI, den Nachbarinnen<br />

und Nachbarn sowie den Servicefirmen.<br />

Dazu St<strong>and</strong>ortleiter Carsten Müller: „Mitte<br />

April enden an diesem St<strong>and</strong>ort 44 Jahre<br />

sichere und zuverlässige Stromerzeugung.<br />

Wir sind stolz auf das, was die Mitarbeiterinnen<br />

und Mitarbeiter im Block 1 und Block 2<br />

des KKI geleistet haben und sehr dankbar für<br />

die Unterstützung, die wir hier in der Region<br />

erfahren haben. Dies wollen wir mit dieser<br />

weithin sichtbaren Aktion zeigen.“<br />

Im KKI 2 wird in Kürze der sogenannte<br />

Streckbetrieb beginnen. Dies bedeutet, dass<br />

mit den im Reaktordruckbehälter befindlichen<br />

Brennelementen Strom erzeugt werden<br />

kann, wobei die Leistung der Anlage<br />

nun langsam sinkt. Das KKI 2 kann damit<br />

rund 2 Milliarden Kilowattstunden zusätzlichen<br />

Strom ins Netz einspeisen und damit<br />

die derzeit kritische Versorgungssituation<br />

abmildern.<br />

LL<br />

www.preussenelektra.de (223521456)<br />

Millionenspende von VERBUND<br />

an das ISTA<br />

(verbund) VERBUND-CEO Michael Strugl<br />

und ISTA-Präsident Thomas Henzinger gaben<br />

heute bekannt, dass die VERBUND AG<br />

das Institute <strong>of</strong> Science <strong>and</strong> Technology Austria<br />

(ISTA) mit einer Spende in Höhe von 5<br />

Millionen Euro unterstützen wird. In Anerkennung<br />

dieser Spende wird dauerhaft eine<br />

Widmungspr<strong>of</strong>essur mit dem Titel „VER-<br />

BUND Pr<strong>of</strong>essor <strong>of</strong> Energy Science“ eingerichtet:<br />

Erste Trägerin dieses Titels ist die<br />

Materialwissenschaftlerin Maria Ibáñez.<br />

Michael Strugl: „Die Trans<strong>for</strong>mation der<br />

europäischen Energiewirtschaft hin zu einem<br />

komplett erneuerbaren System verlangt<br />

nach all unserem Einsatz und unserer<br />

gebündelten Innovationskraft. VERBUND<br />

freut sich über diese langjährige Kooperation<br />

mit dem ISTA, einem hervorragenden<br />

Leuchtturmprojekt der heimischen Forschung,<br />

das auch international höchst anerkannt<br />

ist und Maßstäbe setzt. Hier werden<br />

die Grundlagen für die Technologien von<br />

Morgen entwickelt, die eine verlässliche und<br />

nachhaltige Zukunftsentwicklung ermöglichen.<br />

Dazu kommt: Mit der Spende wird<br />

nicht nur das ISTA unterstützt, sondern<br />

auch der heimische Wirtschafts- und Forschungsst<strong>and</strong>ort.<br />

Somit entspricht die Spende<br />

der CSR-Strategie von VERBUND.“<br />

Bei Maria Ibáñez h<strong>and</strong>elt es sich um eine<br />

mehrfach ausgezeichnete Materialwissenschaftlerin,<br />

deren Karriere sie von Barcelona<br />

über das Caltech in den USA und die ETH<br />

Zürich in der Schweiz an das ISTA in Klosterneuburg<br />

führte. Ibáñez arbeitet an der<br />

Entwicklung neuer funktioneller Nanomaterialien<br />

mit Hilfe präziser, weil künstlich konstruierter<br />

Nanokristalle als Bausteine und<br />

untersucht deren Eigenschaften. Auf diese<br />

Weise schafft Ibáñez eine neue <strong>Generation</strong><br />

von Materialien, deren Komponenten und<br />

Funktionalitäten im Vorhinein definiert werden<br />

können. Neben grundlegenden Studien<br />

zu Nanokristallsynthese und Oberflächenchemie<br />

ist es das Ziel ihrer Gruppe, die Basis<br />

für hocheffiziente, kostengünstige thermoelektrische<br />

Materialien zu entwickeln, die<br />

letztlich etwa bei der Energiespeicherung<br />

Anwendung finden könnten.<br />

ISTA Präsident Thomas Henzinger: „Die<br />

Spende von VERBUND belegt auf exemplarische<br />

Art, dass exzellente Organisationen<br />

in der Wissenschaft und der Wirtschaft auf<br />

selbstverständliche Weise den Kontakt zuein<strong>and</strong>er<br />

suchen und finden. Die Unterstützung<br />

ermöglicht es dem ISTA, den konsequenten<br />

Weg an die Weltspitze in der<br />

Grundlagen<strong>for</strong>schung <strong>for</strong>tzusetzen. VER-<br />

BUND setzt mit der Spende ein eindrucksvolles<br />

Zeichen der Förderung von herausragenden<br />

Leistungen mit großem Potenzial<br />

für die Zukunft; ganz im Sinne der Strategie<br />

dieses heimischen Leitbetriebs.“<br />

14 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Members´News<br />

Die Spende ist ein weiterer markanter Meilenstein<br />

der im Juni <strong>2022</strong> vorgestellten Capital<br />

Campaign des ISTA. Im Rahmen dieser<br />

Kampagne hat sich das Forschungsinstitut<br />

bis 2027 ein Endowment von 100 Millionen<br />

Euro als Ziel gesetzt. Das Endowment dient<br />

der langfristigen Absicherung von Exzellenz<br />

und Unabhängigkeit des ISTA und wird<br />

durch Spenden gespeist. Bislang wurden im<br />

Rahmen dieser Kampagne insgesamt 30<br />

Millionen Euro an Spenden gesammelt.<br />

LL<br />

www.verbund.com (223521424)<br />

Grünes Licht: Wien Energie will<br />

bis 2026 in Aspern die erste<br />

Geothermie-Anlage Wiens<br />

errichten<br />

(wienenergie) „Raus aus Gas“ ist nicht erst<br />

seit den Folgen des russischen Angriffskriegs<br />

auf die Ukraine ein erklärtes Ziel für<br />

die Wiener Energie- und Wärmeversorgung.<br />

Ein wichtiger Meilenstein auf dem Pfad zur<br />

klimaneutralen Großstadt ist die Nutzung<br />

von Tiefengeothermie. Die konkreten Pläne<br />

dafür hat Wien Energie im Rahmen eines<br />

Pressegesprächs mit Wirtschaftsstadtrat Peter<br />

Hanke nun vorgestellt.<br />

Damit Wien in Zukunft klimaneutral und<br />

unabhängig von fossiler Energie wird,<br />

braucht es nachhaltige Energiequellen. Eine<br />

besondere Rolle nimmt dabei die Tiefengeothermie<br />

ein, schließlich ist die Nutzung von<br />

Erdwärme aus großer Tiefe eine emissionsfreie,<br />

saubere und sichere Alternative, um<br />

Gebäude zu heizen. Und dank eines riesigen<br />

Thermalwasservorkommens in einigen Kilometern<br />

Tiefe verfügt die Bundeshauptstadt<br />

über gute Voraussetzungen dafür.<br />

„Mit der Nutzung von Tiefengeothermie<br />

für die Wärmeversorgung verfolgen wir unseren<br />

Wiener Klimafahrplan konsequent<br />

weiter und machen unsere Stadt bis 2040<br />

CO 2 -neutral. Dank dem Thermalwasservorkommen<br />

direkt unter der Stadt und dem gut<br />

ausgebauten Fernwärmenetz befinden wir<br />

uns auch im europäischen Vergleich in einer<br />

einzigartigen Ausgangslage, um Haushalte<br />

mit klimaneutraler Wärme versorgen zu<br />

können“, bekräftigt Stadtrat Peter Hanke.<br />

Errichtung der ersten<br />

Tiefengeothermie-Anlage für Wien<br />

Im Bild (v.l.n.r.): ISTA-Präsident Thomas Henzinger, Materialwissenschaftlerin Maria Ibáñez,<br />

VERBUND-Vorst<strong>and</strong>svorsitzender Michael Strugl VERBUND unterstützt das Institute <strong>of</strong> Science<br />

<strong>and</strong> Technology Austria (ISTA) mit einer Spende in Höhe von 5 Millionen Euro. In Anerkennung<br />

dieser Spende wird dauerhaft eine Widmungspr<strong>of</strong>essur mit dem Titel „VERBUND Pr<strong>of</strong>essor <strong>of</strong><br />

Energy Science“ eingerichtet. Erste Trägerin dieses Titels ist die Materialwissenschaftlerin Maria<br />

Ibáñez.CopyrightVERBUND<br />

Dieser „Schatz in der Tiefe“ soll künftig<br />

durch die Errichtung der ersten Tiefengeothermie-Anlage<br />

für Wien genutzt werden.<br />

Wien Energie setzt dieses Leuchtturmprojekt<br />

um und rechnet dafür mit einem Investitionsvolumen<br />

in der Höhe von rund 80<br />

Millionen Euro. Das Klimaschutzministerium<br />

fördert das Projekt mit rund 8 Millionen<br />

Euro. Der Start der Vorarbeiten für die Errichtung<br />

der Anlage ist für 2023 geplant. Die<br />

Tiefengeothermie-Anlage soll künftig klimaneutrale<br />

Fernwärme mit bis zu 20 Megawatt<br />

erzeugen, die exakte thermische Leistung<br />

kann aber erst nach einer erfolgreichen<br />

Erkundungsbohrung final bestimmt werden.<br />

Um die Anlage noch effizienter zu machen,<br />

plant Wien Energie zudem den kombinierten<br />

Betrieb mit einer Wärmepumpe.<br />

Nach eingehender Vorbereitung und Prüfung<br />

aller Faktoren wurde beschlossen, mit<br />

der Umsetzung dieses Vorhabens zu beginnen.<br />

Als optimaler St<strong>and</strong>ort der neuen Anlage<br />

wurde ein Areal am R<strong>and</strong>e der Seestadt<br />

Aspern identifiziert, das Wien Energie derzeit<br />

erwirbt, um in weiterer Folge die er<strong>for</strong>derlichen<br />

Genehmigungen für die Bohr- und<br />

Bauarbeiten einholen zu können. S<strong>of</strong>ern<br />

alle damit verbundenen Verfahren plangemäß<br />

verlaufen, kann mit den Vorarbeiten<br />

für die Bohrungen 2023 begonnen werden.<br />

Die Bohrarbeiten finden 2024 statt, die Inbetriebnahme<br />

der Tiefengeothermie-Anlage<br />

ist für 2026 vorgesehen. Diese Pilotanlage<br />

ist der erste große Meilenstein für den zügigen<br />

weiteren Ausbau der Tiefengeothermie<br />

in Wien. Bis 2030 will Wien Energie insgesamt<br />

bis zu vier Tiefengeothermie-Anlagen<br />

in der Donaustadt und Simmering mit einer<br />

Gesamtleistung von bis zu 120 MW entwickeln.<br />

Der Ausbau der Tiefengeothermie soll<br />

auch nach 2030 <strong>for</strong>tgesetzt werden, damit<br />

die Fernwärme bis 2040 gänzlich aus klimaneutralen<br />

Quellen erzeugt wird.<br />

„Wir geben grünes Licht für die Wärmewende!<br />

Das Ziel lautet: Raus aus Gas - und<br />

die Erschließung der Tiefengeothermie ist<br />

ein wichtiger Schritt in diese Richtung. Mit<br />

unserer ersten Tiefengeothermie-Anlage für<br />

Wien wollen wir bereits ab 2026 bis zu<br />

20.000 Haushalte mit grüner Wärme aus<br />

der Tiefe versorgen können“, so Michael<br />

Strebl, Vorsitzender der Geschäftsführung<br />

von Wien Energie.<br />

Technisch anspruchsvolles Projekt<br />

Zur Erschließung des Thermalwassers sind<br />

mehrere Bohrungen in über 3.000 m Tiefe<br />

er<strong>for</strong>derlich. Aufgrund dieser Tiefe, die etwa<br />

hundertmal tiefer als die tiefste U-Bahn-Station<br />

Wiens liegt, und da die Bohrungen nur<br />

einen Durchmesser von ca. 30 cm haben, ist<br />

dabei mit keinerlei Auswirkungen wie etwa<br />

Vibrationen an der Erdoberfläche zu rechnen.<br />

Technisch anspruchsvoll sind Bohrungen<br />

in solchen Tiefen aber dennoch.<br />

Mit einer Erkundungsbohrung wird die Beschaffenheit<br />

und Verfügbarkeit des Thermalwassers<br />

am gewählten St<strong>and</strong>ort untersucht.<br />

Nach der erfolgreichen Erkundungsbohrung<br />

werden zwei weitere Bohrungen durchgeführt.<br />

Für die geplante Nutzung kommt ein<br />

System namens „Hydrothermale Dublette“<br />

zum Einsatz. Dafür wird zunächst rund ein<br />

Kilometer senkrecht in die Tiefe gebohrt, danach<br />

verlaufen die Bohrungen schräg in entgegengesetzte<br />

Richtungen bis auf eine Tiefe<br />

von rund 3.000 bis 3.500 m. Über eine der<br />

Bohrungen wird das Thermalwasser mittels<br />

einer Förderpumpe an die Oberfläche befördert.<br />

Nach der Wärmeentnahme an der Oberfläche<br />

über Wärmetauscher wird das Thermalwasser<br />

über die zweite Bohrung wieder in<br />

das gleiche Thermalwasservorkommen zurückgeführt,<br />

es entsteht damit ein geschlossener<br />

erneuerbarer Kreislauf. Der Entnahmeund<br />

der Rückgabepunkt des Thermalwassers<br />

liegen dabei rund 4 km vonein<strong>and</strong>er entfernt.<br />

Die in der Tiefengeothermie-Anlage gewonnene<br />

Wärme wird anschließend in das Fernwärmenetz<br />

eingespeist.<br />

Umfassende Erkundung der Geologie<br />

abgeschlossen<br />

Die Nutzung von Tiefengeothermie in<br />

Wien ist nur deshalb möglich, weil sich mit<br />

dem „Aderklaaer Konglomerat“ eine was-<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 15


Members´News<br />

serführende Gesteinsschicht unterhalb der<br />

Bundeshauptstadt befindet. Als wichtige<br />

Grundlage für die Erschließung dieses Vorkommens<br />

hat Wien Energie gemeinsam mit<br />

Partnern aus Wissenschaft, Forschung und<br />

Industrie im Forschungsprojekt „GeoTief<br />

Wien“ in den letzten Jahren eine umfassende<br />

Untersuchung der geologischen Gegebenheiten<br />

unter der Stadt vorgenommen.<br />

Die wissenschaftlichen Ergebnisse beruhen<br />

auf einer umfangreichen seismischen<br />

3D-Erkundung des „Aderklaaer Konglomerats“.<br />

Das Forschungsteam konnte aber auch<br />

die seit 2012 bestehende Tiefenbohrung von<br />

Wien Energie in Essling für einen erfolgreichen<br />

Fördertest im Aderklaaer Konglomerat<br />

nutzen. Nachdem sich die technischen Mittel<br />

zur Erkundung und Nutzung geothermischer<br />

Vorkommen in den letzten Jahren<br />

entsprechend weiterentwickelt haben, ist<br />

das Projektteam von Wien Energie zuversichtlich,<br />

dass die neuen Bohrungen auf Basis<br />

der inzwischen gewonnenen Erkenntnisse<br />

erfolgreich verlaufen werden. Wie schon<br />

beim Forschungsprojekt „GeoTief Wien“ arbeitet<br />

Wien Energie mit der OMV zusammen,<br />

die aufgrund ihrer jahrzehntelangen<br />

Erfahrung und ihrer technischen Expertise<br />

für die geologische Planung der Bohrungen<br />

zuständig sein wird.<br />

CO 2 -Einsparungen und Potenzial<br />

für Wien<br />

Das Thermalwasservorkommen unter der<br />

Stadt ist so groß, dass bis 2030 bis zu<br />

125.000 Wiener Haushalte mit Fernwärme<br />

aus Tiefengeothermie versorgt werden<br />

könnten. Das entspricht einer jährlichen<br />

CO 2 -Einsparung von 325.000 Tonnen. Um<br />

dieses Ziel zu erreichen, ist die Errichtung<br />

weiterer Tiefengeothermie-Anlagen im<br />

Stadtgebiet geplant, die in Summe bis zu 20<br />

Prozent der Fernwärme-Gesamterzeugung<br />

abdecken können.<br />

Zu den Vorteilen der Tiefengeothermie<br />

zählt, dass es sich dabei um eine CO 2 -neutrale<br />

Energiequelle h<strong>and</strong>elt, die lokal und<br />

rund um die Uhr verfügbar ist und dementsprechend<br />

unabhängig von (fossilen) Energieimporten<br />

ist. Tiefengeothermie ist eine<br />

verlässliche und nach menschlichem Ermessen<br />

nahezu unerschöpfliche Ressource, die<br />

Wärme und Strom langfristig und zu stabilen<br />

Preisen zur Verfügung stellt. Darüber<br />

hinaus hat die Tiefengeothermie im Gegensatz<br />

zu <strong>and</strong>eren Alternativenergien einen<br />

geringen Flächenbedarf und ist entsprechend<br />

l<strong>and</strong>schaftsschonend. Die Anlage<br />

selbst ist im Betrieb komplett emissionsfrei.<br />

Um die Anrainer*innen und Grundstückseigentümer*innen<br />

in der Umgebung umfassend<br />

über dieses Bauvorhaben zu in<strong>for</strong>mieren,<br />

sind in den nächsten Wochen In<strong>for</strong>mationsveranstaltungen<br />

in der Donaustadt geplant.<br />

Eckdaten geplante Tiefengeothermie-<br />

Anlage Aspern<br />

• Anlagenst<strong>and</strong>ort: Seestadt Aspern, Wien<br />

• Geplante Leistung: bis zu 20 Megawatt<br />

thermisch<br />

• Fernwärme für bis zu 20.000 Wiener<br />

Haushalte<br />

• Geplantes Investitionsvolumen: rund 80<br />

Millionen Euro<br />

• Das Projekt wird aus den Mitteln der Umweltförderung<br />

des BMK gefördert * Geplanter<br />

Beginn der Arbeiten vor Ort:<br />

2023 * Geplante Inbetriebnahme: 2026<br />

LL<br />

www.wienenergie.at (223521416)<br />

www.geothermie.wien<br />

WSW: Erdwärme für Wuppertal<br />

(wsw) Gemeinsam mit der Fraunh<strong>of</strong>er-Einrichtung<br />

für Energieinfrastrukturen und<br />

Geothermie IEG untersuchen die WSW das<br />

Potenzial von Geothermie für die Wärmeversorgung<br />

in Wuppertal. Im Frühjahr 2023<br />

sollen Ergebnisse einer geologischen Machbarkeitsanalyse<br />

vorliegen.<br />

„Die Energiewende beinhaltet auch eine<br />

Wärmewende – für urbane Regionen<br />

braucht es insbesondere im Best<strong>and</strong> seriöse<br />

und umsetzbare Lösungen“, <strong>for</strong>dert der Vorst<strong>and</strong>svorsitzende<br />

der Wuppertaler Stadtwerke,<br />

Markus Hilkenbach. Sein Unternehmen<br />

hat sich im letzten Jahr Klimaneutralität<br />

bis 2035 und die Dekarbonisierung von<br />

Energieerzeugung und ÖPNV in Wuppertal<br />

als strategische Ziele gesetzt. Die WSW wollen<br />

Wegbereiter für eine nachhaltige Versorgung<br />

und Mobilität sein. „Das bedeutet, dass<br />

wir uns als Unternehmen verändern müssen“,<br />

macht Hilkenbach deutlich, „und zwar<br />

in manchen Bereichen grundlegend.“ Vor<br />

dem Hintergrund der Energie- und Verkehrswende<br />

steht das klassische Geschäftsmodell<br />

der Stadtwerke auf dem Prüfst<strong>and</strong>.<br />

Die Phase der Strategiekonzepte und Maßnahmenplanung<br />

ist so gut wie abgeschlossen<br />

und erste Umsetzungsprojekte haben<br />

bereits begonnen. “In den nächsten Wochen<br />

und Monaten werden wir mit weiteren Projekten<br />

starten und zudem neue Produkte<br />

bzw. Services vorstellen“, kündigt der WSW-<br />

Chef an. Die Dekarbonisierungsstrategie<br />

bildet in diesem Kontext auch den Rahmen<br />

für das laufende Geothermie-Projekt.<br />

„NRW mit seiner starken Tradition als<br />

Energie-, Industrie- und Bergbaust<strong>and</strong>ort<br />

hat alles, um die Heraus<strong>for</strong>derungen der<br />

Wärmewende zu meistern“, ist sich Gregor<br />

Bussmann, Projektleiter am Fraunh<strong>of</strong>er IEG,<br />

sicher. „Die Geothermie kann in NRW über<br />

70 Prozent des kommunalen Wärmebedarfes<br />

decken. Ich freue mich, dass die WSW<br />

mit der Machbarkeitsanalyse den ersten<br />

Schritt machen, um ihre Kunden nachhaltig,<br />

Infografik Wiener Wärmewende: Geothermie-Forschung blickt unter<br />

die Stadt. Wien Energie/APA-Auftragsgrafik<br />

Präsentation der Pläne für die 1. Tiefengeothermie-Anlage Wiens -<br />

V.l.n.r. Karl Gruber (Geschäftsführer Wien Energie), Peter Hanke<br />

(Stadtrat), Michael Strebl (Vorsitzender der Wien Energie-<br />

Geschäftsführung). Foto: Wien Energie/Christian H<strong>of</strong>er<br />

16 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


save the date<br />

Members´News<br />

bezahlbar und versorgungssicher mit geothermaler<br />

Wärme zu versorgen. Gemeinsam<br />

gestalten wir die klimaneutralen Energiesysteme<br />

der Zukunft.“<br />

Bereits 2018 hat man in Wuppertal ein<br />

Kohlekraftwerk stillgelegt und produziert<br />

seitdem einen Großteil der Fernwärme klimafreundlich<br />

in Kraft-Wärme-Kopplung mit<br />

Abwärme aus der Müllverbrennung. Fernwärme<br />

ist bisher das wichtigste Medium bei<br />

der Dekarbonisierung der Wärmeproduktion<br />

in der 350.000-Einwohner-Stadt im<br />

Bergischen L<strong>and</strong>. In den nächsten Jahren<br />

könnte Erdwärme als zweite CO 2 -neutrale<br />

Wärmequelle hinzukommen.<br />

Die Nachfrage nach und Nutzung von<br />

Wärmepumpen steigt – vor dem Hintergrund<br />

des Kriegs in der Ukraine - rasant an,<br />

auch in Wuppertal. Private Bauherren und<br />

Immobilienbesitzer nutzen dabei meist<br />

oberflächennahe Erdsonden, Erdkollektoren<br />

oder Wärme aus der Umgebungsluft, um<br />

Einfamilienhäuser zu versorgen. „Das ist ein<br />

wichtiger Beitrag zum Klimaschutz und unterstützt<br />

das Ziel der Bundesregierung, jährlich<br />

500.000 Wärmepumpen neu zu installieren“,<br />

sagt Hilkenbach. Als kommunaler<br />

Energieversorger nehmen die WSW ihre<br />

Verantwortung in diesem Bereich sehr<br />

ernst: „Ziel muss es sein, den Wuppertaler<br />

Bürgerinnen und Bürgern zukünftig st<strong>and</strong>ardmäßig<br />

CO 2 -freie Wärme zur Verfügung<br />

stellen“, so der WSW-Chef. Dazu könnte<br />

Wärme aus Geothermie einen erheblichen<br />

Beitrag leisten. Noch ist es aber nicht soweit.<br />

Die tiefere geologische Untergrundstruktur<br />

im Wuppertaler Stadtgebiet ist weitgehend<br />

uner<strong>for</strong>scht. Das Potenzial möglicher<br />

Wärmequellen in bis zu 5000 Meter Tiefe<br />

werden die WSW nun gemeinsam mit dem<br />

Fraunh<strong>of</strong>er IEG genauer untersuchen. „Bei<br />

der so genannten contact hydrothermalen & reGistration Geothermie<br />

wird über Bohrungen heißes Tiefenwasser<br />

an die Fachliche Oberfläche gepumpt. Koordination<br />

Dem Wasser<br />

wird die Wärme entzogen, dann wird es abgekühlt<br />

stephanie wieder in den Wilmsen Untergrund zurück<br />

gepumpt“, t +49 erklärt 201 Dominik 8128 244 Pröpper, Leiter<br />

Energieerzeugung e kissy@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

der WSW, eine Technologie,<br />

die zur Anwendung kommen könnte.<br />

Für die<br />

teilnehmer<br />

Potenzialanalyse, die jetzt durchgeführt<br />

Diana wird, muss Ringh<strong>of</strong>f aber noch nicht gebohrt<br />

werden. Dabei geht es erstmal nur um die<br />

t +49 201 8128 232<br />

Erhebung von vorh<strong>and</strong>enen geologischen<br />

Daten und e <strong>vgbe</strong>-dampfturb@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

die Erstellung von Modellen des<br />

Untergrundes. Untersucht wird außerdem,<br />

wie die ausstellunG<br />

Erdwärme in Wuppertal überhaupt<br />

mit Leitungsnetzen verteilt und von welchen<br />

Verbrauchern angela langen sie genutzt werden<br />

könnte. t Dabei +49 spielen 201 8128 ökologische, 310 technologische,<br />

e infrastrukturelle angela.langen@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

und auch finanzielle<br />

Aspekte eine Rolle. „Eine Nutzung von<br />

Geothermie im großen Maßstab ist auf jeden<br />

Fall <strong>vgbe</strong> mit hohen <strong>energy</strong> Investitionen e. V. verbunden“,<br />

sagt Deilbachtal Markus Hilkenbach. 173 | 45257 Dies ist Essen mit | Deutschl<strong>and</strong><br />

ein Grund, warum Erdwärme bisher nur<br />

Workshop<br />

emissionsüberwachung<br />

2023<br />

3. Mai 2023<br />

Essen<br />

Website<br />

w https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-emuew2023 (Kurzlink)<br />

Fachliche Koordination<br />

sven Göhring<br />

t +49 201 8128 324<br />

e <strong>vgbe</strong>-emission@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

anmeldunG & inFormationen<br />

stephanie Wilmsen<br />

t +49 201 8128 244<br />

e <strong>vgbe</strong>-emission@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 17


Industry News<br />

eine untergeordnete Rolle auf dem Wärmemarkt<br />

spielt. Nach Einschätzung der WSW<br />

wird das aber nicht so bleiben. Das Bergische<br />

L<strong>and</strong>, am Nordr<strong>and</strong> des Rheinischen<br />

Schiefergebirges gelegen, weist im Untergrund<br />

für die Geothermie interessante Gesteine<br />

auf, wie insbesondere die über 380<br />

Millionen Jahre alten Kalksteine aus dem<br />

Erdzeitalter des Devons. Ein St<strong>and</strong>ortvorteil,<br />

den die WSW gerne für das Erreichen<br />

ihrer Klimaziele nutzen möchten.<br />

Das gemeinsame Forschungsprojekt von<br />

WSW und Fraunh<strong>of</strong>er IEG ist in diesem<br />

Herbst gestartet und stellt geowissenschaftliche<br />

Daten der Region zusammen. Erste<br />

Ergebnisse und Unter-Tage-Modelle sollen<br />

im Frühjahr 2023 vorliegen. Die WSW h<strong>of</strong>fen,<br />

darauf aufbauend dann auch Aussagen<br />

zu möglichen Über-Tage-Anwendungs- und<br />

Anlagenkonzepten treffen zu können. „Entscheidende<br />

Aspekte bilden dabei das nutzbare<br />

Temperaturniveau und die Einbindung<br />

ins bestehende Wärmenetz oder die Schaffung<br />

zusätzlicher Nahwärmenetze“, erklärt<br />

Dominik Pröpper. Im nächsten Schritt würden<br />

dann auch Probebohrungen und seismische<br />

Untersuchungen durchgeführt, um die<br />

Umsetzung konkreter Projekte der kommenden<br />

Jahre vorzubereiten.<br />

Wuppertal könnte damit einen wichtigen<br />

Beitrag leisten und einen weiteren Schritt in<br />

Richtung klimaneutrale Wärmeversorgung<br />

gehen. Laut Umweltbundesamt sind in<br />

Deutschl<strong>and</strong> erst 42 Tiefen-Geothermie-Anlagen<br />

in Betrieb oder im Aufbau, in Nordrhein-Westfalen<br />

beispielsweise in Marl, Bochum<br />

und Arnsberg. Weitere sind in Planung.<br />

Hinzu kommen bundesweit etwa<br />

440.000 Anlagen mit oberflächennahen<br />

Erdsonden oder -kollektoren. Der jährliche<br />

Zubau liegt hier bei rund 27.000 Anlagen.<br />

Der Anteil erneuerbarer Energie am Endenergieverbrauch<br />

für Wärme und Kälte lag<br />

2020 bei 16,5 Prozent. Der Großteil der<br />

Wärme in Deutschl<strong>and</strong> wird durch Einsatz<br />

fossiler Brennst<strong>of</strong>fe erzeugt, in erster Linie<br />

Erdgas.<br />

LL<br />

www.wsw-online.de (223521421)<br />

Industry<br />

News<br />

Company<br />

Announcements<br />

thyssenkrupp Uhde selected by<br />

CF Industries <strong>and</strong> Mitsui <strong>for</strong><br />

Blue Ammonia project<br />

• CO 2 emissions to be reduced<br />

by more than 60%<br />

• uhde® ammonia technology enables<br />

world-leading single-train capacity<br />

(thy-uh) thyssenkrupp Uhde has been selected<br />

as technology provider <strong>for</strong> a new<br />

“Blue Ammonia” plant in the United States<br />

by Mitsui & Co., Ltd. (Mitsui), one <strong>of</strong> the<br />

leading ammonia marketers in the world,<br />

<strong>and</strong> CF Industries Holdings, Inc. (CF), the<br />

world’s largest producer <strong>of</strong> ammonia. The<br />

new greenfield facility will produce blue<br />

ammonia by leveraging carbon capture <strong>and</strong><br />

sequestration processes to reduce carbon<br />

emissions by more than 60% compared to<br />

conventional ammonia. As a first step, thyssenkrupp<br />

Uhde will conduct a front-end engineering<br />

<strong>and</strong> design (FEED) study <strong>for</strong> the<br />

proposed joint venture <strong>of</strong> CF <strong>and</strong> Mitsui. The<br />

aim is to construct an export-oriented greenfield<br />

blue ammonia facility in Ascension<br />

Parish, Louisiana, USA. Dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> blue<br />

ammonia is expected to grow significantly<br />

as a decarbonized <strong>energy</strong> source, both <strong>for</strong> its<br />

hydrogen content <strong>and</strong> as a fuel or feedstock<br />

itself.<br />

CF <strong>and</strong> Mitsui had previously signed a joint<br />

development agreement that provides the<br />

framework <strong>for</strong> the FEED study. In addition,<br />

CF Industries acquired l<strong>and</strong> during the third<br />

quarter <strong>of</strong> <strong>2022</strong> on the west bank <strong>of</strong> Ascension<br />

Parish, Louisiana, on which the proposed<br />

facility would be constructed should<br />

the companies agree to move <strong>for</strong>ward. CF<br />

Industries <strong>and</strong> Mitsui expect to make a final<br />

investment decision on the proposed facility<br />

in the second half <strong>of</strong> 2023. Construction <strong>and</strong><br />

commissioning <strong>of</strong> a new world-scale capacity<br />

ammonia plant typically takes approximately<br />

4 years.<br />

Dr. Cord L<strong>and</strong>smann, CEO thyssenkrupp<br />

Uhde: “We are proud to be chosen once<br />

more by our long-term customer to take another<br />

big step towards more environmental<br />

friendliness. The market clearly moves towards<br />

clean ammonia, <strong>for</strong> <strong>energy</strong> as well as<br />

<strong>for</strong> fertilizers. Reducing emissions wherever<br />

possible is the need <strong>of</strong> the hour, <strong>and</strong> we have<br />

the solutions <strong>and</strong> the cross-industry integration<br />

competencies.”<br />

thyssenkrupp Uhde has realized several<br />

projects <strong>for</strong> CF, <strong>and</strong> both parties can look<br />

back on decades <strong>of</strong> successful cooperation.<br />

In 2016, major ammonia <strong>and</strong> urea/UAN production<br />

units in Donaldsonville, Louisiana,<br />

were completed, <strong>and</strong> new ammonia <strong>and</strong><br />

urea units in Port Neal, Iowa. For both fertilizer<br />

complexes thyssenkrupp Uhde was responsible<br />

<strong>for</strong> the basic engineering, detail<br />

engineering, procurement <strong>and</strong> supply services,<br />

as well as providing services during<br />

construction <strong>and</strong> commissioning.<br />

Climate protection made simple:<br />

emission reduction at large scale<br />

thyssenkrupp Uhde has over 100 years <strong>of</strong><br />

experience in engineering <strong>and</strong> building <strong>of</strong><br />

chemical plants, more than 2,500 in total.<br />

As a global technology plus EPC provider,<br />

integrating various technologies <strong>and</strong> building<br />

complete chemical complexes is part <strong>of</strong><br />

their track record. Among the 130 ammonia<br />

plants built are some <strong>of</strong> the largest plants<br />

worldwide, frequently setting new industry<br />

st<strong>and</strong>ards such as the uhde® dual pressure<br />

technology. Besides the fertilizer industry,<br />

thyssenkrupp Uhde is also targeting the<br />

clean <strong>energy</strong> market with its clean ammonia<br />

technologies <strong>and</strong> is also completing the value<br />

chain by <strong>of</strong>fering ammonia storage <strong>and</strong><br />

ammonia cracking solutions being relevant<br />

<strong>for</strong> the transition towards clean <strong>energy</strong>.<br />

LL<br />

www.thyssenkrupp-uhde.com<br />

www.cfindustries.com<br />

<strong>for</strong>m.mitsui.com (223521314)<br />

Con<strong>energy</strong> mit Strategiewechsel<br />

- 25 Jahre erfolgreiches<br />

Unternehmertum als Invest<br />

für Startups in der<br />

Energiewirtschaft<br />

(conag) Die Con<strong>energy</strong> AG trennt sich nach<br />

über 25 Jahren von ihrem erfolgreichen Beratungsgeschäft<br />

für die Energiewirtschaft.<br />

Die Erlöse aus den jüngsten Verkäufen der<br />

Beratungsgesellschaft Con<strong>energy</strong> Consult<br />

und des Fachverlags Energate investiert die<br />

Con<strong>energy</strong> in junge Unternehmen, die mit<br />

ihren Lösungen die Energie- und Verkehrswende<br />

vorantreiben. Dabei bringen die Con<strong>energy</strong><br />

Gründer Niels Ellwanger und Roman<br />

Dudenhausen ihr Netzwerk, ihr umfassendes<br />

Branchen Know-how und ihre Erfahrung<br />

als langjährige Unternehmer ein. Die<br />

Beteiligung an der Energiefachmesse E-world<br />

<strong>energy</strong> & water stellt weiterhin die Platt<strong>for</strong>m<br />

für das Con<strong>energy</strong>-Netzwerk in der<br />

Energiewirtschaft dar und bleibt ein wesentlicher<br />

Teil der Unternehmensstrategie.<br />

Con<strong>energy</strong> ist bereits seit 2015 als Investor<br />

in Deutschl<strong>and</strong> und in den USA erfolgreich<br />

tätig. Seitdem wurde das Beteiligungsport-<br />

18 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


save the date<br />

Industry News<br />

folio mit Investitionen in junge Unternehmen<br />

verschiedener Entwicklungsstufen<br />

kontinuierlich erweitert. So wurden sowohl<br />

Startups in der Früh- als auch in der Expansions-<br />

und Endphase mit finanziellen Mitteln,<br />

Know-how und wertvollen Branchenkontakten<br />

unterstützt und erfolgreich wieder<br />

veräußert. Derzeit hält die Con<strong>energy</strong><br />

AG über 20 direkte Beteiligungen und ist an<br />

mehreren Startup Fonds beteiligt. Konsequenterweise<br />

erfolgte nun der Abschied<br />

vom operativen Geschäft, um den Fokus auf<br />

neue Investitionen und den Ausbau des Beteiligungsportfolios<br />

zu verlagern.<br />

Roman Dudenhausen beschreibt, warum<br />

die Historie als Unternehmer besonders vorteilhaft<br />

für künftige Investments ist: „Wir<br />

kennen die Branche, in die wir investieren<br />

aus erster H<strong>and</strong>. Wir haben ihre Entwicklung<br />

begleitet und haben dort selbst erfolgreich<br />

Unternehmen aufgebaut. Wir wissen<br />

um die Heraus<strong>for</strong>derungen, die Unternehmen<br />

jetzt und in Zukunft bewältigen müssen.<br />

Das hilft uns bei der Identifizierung lukrativer<br />

Geschäftsmodelle. Gleichzeitig bieten<br />

wir Startups damit Zugang zu unserem<br />

breiten Netzwerk.<br />

Niels Ellwanger ergänzt: „Die E-world ist<br />

der Nukleus unseres Netzwerkes und macht<br />

dieses sichtbar. Sie wird als Branchentreffpunkt<br />

ein wichtiger Teil unserer neuen Strategie<br />

sein.“ In seiner langjährigen Erfahrung<br />

als Gründer und Vorst<strong>and</strong> eines Dienstleisters<br />

sieht er zudem weitere Mehrwerte: „Als<br />

Unternehmer sind wir es gewohnt als<br />

Teamplayer zu agieren. Deshalb bauen wir<br />

auch als Investoren nicht allein auf unsere<br />

Expertise, sondern setzen z.B. bei unseren<br />

Fondsbeteiligungen auf erfahrene Teams.<br />

Außerdem legen wir nach wie vor großen<br />

Wert darauf, energiewirtschaftliche Trends<br />

mit unserem Advisory Board zu diskutieren,<br />

welches ContaCt wir regelmäßig & registration<br />

in unsere Entscheidungen<br />

einbeziehen.“<br />

faChliChe Koordination<br />

LL<br />

www.con<strong>energy</strong>.com stephanie Wilmsen (223521320)<br />

t +49 201 8128 244<br />

e kissy@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

teilnehmer<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f<br />

t +49 201 8128 232<br />

e <strong>vgbe</strong>-dampfturb@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

ausstellung<br />

angela langen<br />

t +49 201 8128 310<br />

e angela.langen@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e. V.<br />

Deilbachtal 173 | 45257 Essen | Deutschl<strong>and</strong><br />

Workshop<br />

materials & Quality<br />

assurance 2023<br />

with Technical Exhibition<br />

10 <strong>and</strong> <strong>11</strong> May 2023<br />

Schloss Paffendorf<br />

Website<br />

w https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-maqa2023 (shortlink)<br />

Coordination <strong>of</strong> teChniCal Contents<br />

Mr Jens Ganswind-Eyberg<br />

registrattion & in<strong>for</strong>mationen<br />

Ms Diana Ringh<strong>of</strong>f<br />

t +49 201 8128 232<br />

e <strong>vgbe</strong>-material@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

teChniCal exhibition<br />

Ms Steffanie Fidorra-Fränz<br />

t +49 201 8128 299<br />

e steffanie.fidorra-fraenz@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 19


Industry News<br />

Products <strong>and</strong><br />

Services<br />

Aucotec: Change? To be sure!<br />

• More control, consistency <strong>and</strong> efficiency<br />

<strong>for</strong> engineering changes<br />

(auc) Aucotec AG, engineering s<strong>of</strong>tware developer<br />

<strong>for</strong> over 35 years, wants to set new<br />

st<strong>and</strong>ards in change management. The latest<br />

version <strong>of</strong> the Engineering Base (EB) 2023<br />

cooperation plat<strong>for</strong>m, released in December<br />

22, makes it much easier to organize tasks <strong>for</strong><br />

plant design <strong>and</strong> operation, as well as to keep<br />

track <strong>of</strong> the state <strong>of</strong> changes <strong>and</strong> tasks.<br />

Role <strong>and</strong> task assignment saves time<br />

Important: Not only devices, but also attributes<br />

can be assigned a state in EB. Since<br />

devices <strong>of</strong>ten have 150 attributes <strong>and</strong> more,<br />

but by no means all <strong>of</strong> them are relevant to<br />

everyone, EB enables attribute assignment<br />

to specific users or roles. Whether automation,<br />

process or electrical engineers, a worksheet<br />

filter shows each <strong>of</strong> them only the appropriate<br />

aspects along with the open tasks<br />

in an instant. Groups or departments can<br />

also assign roles to themselves. This also<br />

works the other way around: If a process<br />

engineer needs a higher pump pressure, he<br />

can create tasks <strong>for</strong> those responsible <strong>for</strong><br />

the next logical step. He leaves the reason in<br />

the change history. This keeps the in<strong>for</strong>mation<br />

in EB‘s data model on the object, instead<br />

<strong>of</strong> emailing <strong>and</strong> archiving Word documents.<br />

In the task, the objects to be checked<br />

are defined <strong>and</strong> assigned to a person or<br />

group. When opening „their“ EB, the addressees<br />

see how many tasks are pending.<br />

Clicking on it takes you to a worksheet with<br />

the tasks <strong>and</strong> from there directly to the objects<br />

to be edited.<br />

Customer-specific wizards can also be used<br />

to create tasks automatically, <strong>for</strong> example to<br />

automatically check certain data under defined<br />

conditions. For example, the complex<br />

interaction <strong>of</strong> checking, revision <strong>and</strong> release<br />

can be controlled automatically. This not<br />

only saves time, but also increases the quality<br />

<strong>of</strong> data <strong>and</strong> documentation.<br />

More safety <strong>for</strong> operation<br />

Operators <strong>of</strong> running plants also benefit.<br />

Maintenance tasks, <strong>for</strong> example, ensure that<br />

no maintenance is overlooked, <strong>and</strong> retr<strong>of</strong>itting<br />

tasks ensure that physical changes<br />

made by the technical team are incorporated<br />

promptly in the documentation. Only in<br />

this way can the digital twin always represent<br />

the current as-built state <strong>and</strong> retain its<br />

enormous value, even <strong>for</strong> retr<strong>of</strong>itting. Thus,<br />

EB‘s extra control automatically brings extra<br />

quality to every phase <strong>of</strong> the plant‘s life, <strong>and</strong><br />

thus more safety.<br />

Up to date by nature<br />

EB‘s central data model already ensures<br />

„by nature“ that all disciplines involved in<br />

the engineering process always work on the<br />

latest planning status, since each object exists<br />

only once <strong>and</strong> is edited directly from all<br />

discipline-specific views. Everyone sees<br />

what the „neighbors“ have already created.<br />

However, because changes <strong>of</strong>ten occur after<br />

the fact, Aucotec‘s development team introduced<br />

states some time ago, as well as the<br />

ability to use data tracking to immediately<br />

see when objects in their own area <strong>of</strong> responsibility<br />

have been changed. That alone<br />

is enough to make changes impossible to<br />

overlook. The new task assignment <strong>and</strong> role<br />

orientation now make change management<br />

even more efficient.<br />

LL<br />

www.aucotec.com (223521333)<br />

Freundeberg: Efficient,<br />

sustainable, inspired by nature<br />

• Freudenberg Filtration Technologies’<br />

newly developed spiderMaxx cassette filters<br />

<strong>of</strong>fer turbomachinery operators<br />

maximum per<strong>for</strong>mance <strong>and</strong> operational<br />

reliability.<br />

(fr) The only way to avoid costly machine<br />

downtime <strong>and</strong> losses in efficiency is to ensure<br />

that the intake air <strong>for</strong> gas turbines <strong>and</strong><br />

compressors is free <strong>of</strong> dust <strong>and</strong> moisture.<br />

This also reduces unnecessary CO 2 emissions<br />

<strong>and</strong> has a positive impact on climate<br />

protection <strong>and</strong> the operators’ footprint.<br />

Freudenberg Filtration Technologies’ innovative<br />

new spiderMaxx cassette filters <strong>of</strong>fer<br />

all <strong>of</strong> the a<strong>for</strong>ementioned advantages. Their<br />

premium filtration per<strong>for</strong>mance ensures<br />

clean air in gas turbines <strong>for</strong> power plants<br />

<strong>and</strong> oil rigs as well as in compressors <strong>for</strong> a<br />

range <strong>of</strong> industrial applications, e.g. air separation<br />

plants. spiderMaxx cassette filters<br />

<strong>of</strong>fer this per<strong>for</strong>mance over a long period <strong>of</strong><br />

time with unprecedented availability <strong>and</strong><br />

reliability even at full load <strong>and</strong> during load<br />

peaks. They are EPA (Efficient Particulate<br />

Air) filter class <strong>and</strong> feature an increased dust<br />

holding capacity <strong>and</strong> a service life that is<br />

around 25 percent longer than the previous<br />

st<strong>and</strong>ard cassette filter life.<br />

The excellent per<strong>for</strong>mance <strong>of</strong> the new spiderMaxx<br />

cassette filters is due to a series <strong>of</strong><br />

refinements to the design. The transfer <strong>of</strong><br />

phenomena from nature to technological<br />

applications is called bionics. Spider webs’<br />

naturally robust design <strong>and</strong> structure have<br />

an extremely high level <strong>of</strong> resistance. These<br />

graceful structures st<strong>and</strong> up to wind, weather,<br />

<strong>and</strong> insects flying into them at full <strong>for</strong>ce.<br />

The spider web is an excellent role model<br />

<strong>for</strong> spiderMaxx cassette filters. Inspired by<br />

nature, the leakpro<strong>of</strong> casting <strong>of</strong> this innovative<br />

filtration solution features extremely<br />

high dimensional stability <strong>and</strong> resilience. The<br />

Project overview saves revision runs<br />

In addition, project management <strong>and</strong> other<br />

responsible parties can run state evaluations<br />

<strong>and</strong> get an overview <strong>of</strong> work progress<br />

via dashboard without having to be familiar<br />

with EB in detail. For example, a click<br />

displays how many attributes <strong>of</strong> the devices<br />

on a P&ID are checked <strong>and</strong> ready, i.e.<br />

whether the document is ready <strong>for</strong> revision.<br />

This saves EB unnecessary repeated<br />

revision runs.<br />

The spiderMaxx cassette filter features a leakpro<strong>of</strong> casting that is inspired by nature <strong>and</strong><br />

aerodynamic guide vanes. Freudenberg Filtration Technologies<br />

20 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Call <strong>for</strong> Papers<br />

Industry News<br />

concentric spider web design <strong>of</strong> the casting<br />

distributes the fluctuating variable mechanical<br />

loads that occur during operation across<br />

the entire filter frame. This means that the<br />

filters can withst<strong>and</strong> extremely adverse environmental<br />

conditions, even those in stormy<br />

coastal <strong>and</strong> <strong>of</strong>fshore regions.<br />

Setting leakpro<strong>of</strong>ing st<strong>and</strong>ards<br />

The filter frame, which comprises onepiece<br />

front <strong>and</strong> back plates, sets the st<strong>and</strong>ard<br />

<strong>for</strong> mechanical stability <strong>and</strong> torsional<br />

rigidity. The frame is optimally sealed to<br />

prevent dust from penetrating. The sophisticated<br />

design, which features an integrated<br />

channel in the front frame, ensures that the<br />

foamed-on gasket fits perfectly, even in critical<br />

areas, such as filter corners. The overall<br />

leakage risk is close to zero. Water slopes<br />

also provide effective water drainage towards<br />

the air entry side.<br />

Conference<br />

Flue Gas Cleaning 2023<br />

3 <strong>and</strong> 4 May 2023<br />

Jalta Hotel Praha<br />

Czech Republic<br />

The aerodynamic guide vanes between the<br />

v-shaped pleat packages provide a contribution<br />

to sustainability. They ensure a low-turbulence<br />

airflow <strong>and</strong> effectively contain vortex<br />

<strong>for</strong>mation on the downstream side. This<br />

ensures minimal flow resistance <strong>and</strong> reduced<br />

pressure drop, which results in lower<br />

CO 2 emissions during operation.<br />

Turbomachinery usually uses multi-stage<br />

filtration systems (gradually arranged filter<br />

types arranged in two, <strong>and</strong> in many cases<br />

three filter stages). When combined, they<br />

first filter moisture, followed by coarser particles,<br />

<strong>and</strong> finally fine dust from the intake<br />

air. As the final filter stage, the new spider-<br />

Maxx cassette filter is the cherry on top <strong>of</strong><br />

the cake <strong>of</strong> the complete filtration system. As<br />

a high-end filter, it is responsible <strong>for</strong> efficient<br />

filtration <strong>of</strong> the finest particles. Its high-per<strong>for</strong>mance<br />

water-repellent filter medium<br />

means ContaCt the filter can & withst<strong>and</strong> registration moisture<br />

even when used on its own, making it ideal<br />

<strong>for</strong> use in faChliChe high humidity Koordination<br />

areas.<br />

Stephanie Wilmsen<br />

t +49 201 8128 244<br />

spiderMaxx <strong>and</strong> calculating filter<br />

efficiency<br />

e kissy@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

with e.FFECT<br />

Freudenberg Filtration Technologies’ clipon<br />

system<br />

teilnehmer<br />

makes it possible to connect the<br />

individual Diana filter Ringh<strong>of</strong>f<br />

stages a filtration system<br />

easily <strong>and</strong> in a space-saving manner. In the<br />

t +49 201 8128 232<br />

case <strong>of</strong> the spiderMaxx cassette filter, an integrated<br />

e gripping <strong>vgbe</strong>-dampfturb@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

lug <strong>and</strong> rounded shatterpro<strong>of</strong><br />

contours also guarantee simple, safe<br />

h<strong>and</strong>ling. ausstellung<br />

The filter angela specialists langen at Freudenberg Filtration<br />

Technologies t +49 201 use 8128 decades 310<strong>of</strong> experience<br />

<strong>and</strong> digital e angela.langen@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

support to determine which filter<br />

combination is right <strong>for</strong> the particular application.<br />

They use simulation s<strong>of</strong>tware, the<br />

electronic<br />

<strong>vgbe</strong><br />

Freudenberg<br />

<strong>energy</strong><br />

Filter<br />

e. V.<br />

Efficiency Calculation<br />

Deilbachtal Tool (e.FFECT), 173 to | compare 45257 possible<br />

solutions <strong>and</strong> configure individually<br />

Essen | Deutschl<strong>and</strong><br />

op-<br />

Website<br />

w https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-fgc2023 (Kurzlink)<br />

Coordination <strong>of</strong> teChniCal Contents<br />

dr <strong>and</strong>reas Wecker<br />

t +49 201 8128 316<br />

e <strong>vgbe</strong>-flue-gas@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

registration & in<strong>for</strong>mationen<br />

ms ines moors<br />

t +49 201 8128 222<br />

e <strong>vgbe</strong>-flue-gas@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 21


News from Science & Research<br />

timized intake air filtration systems <strong>for</strong> turbomachinery<br />

operators. This is because the<br />

more specifically a filtration system is tailored<br />

to the respective system requirements,<br />

the more powerful, safe, efficient, <strong>and</strong> economical<br />

the operation <strong>of</strong> the entire turbomachinery<br />

system. spiderMaxx cassette<br />

filters should be part <strong>of</strong> any filtration system<br />

that requires maximum per<strong>for</strong>mance <strong>and</strong><br />

operational reliability.<br />

LL<br />

www.freudenberg-filter.com<br />

www.freudenberg.com (223521342)<br />

Launch des Metrohm<br />

AeRosol Samplers „MARS“<br />

(metrohm) Mit der zunehmenden Luftverschmutzung<br />

gewinnt die Überwachung der<br />

chemischen Zusammensetzung von Aerosolen<br />

(Feinstaub „PM“) immer mehr an Bedeutung.<br />

Die herkömmlichen Filtermembran-Probenahmeverfahren<br />

sind jedoch<br />

zeit- und arbeitsaufwändig, und die gesammelten<br />

Proben müssen manuell vorbeh<strong>and</strong>elt<br />

werden. Der übliche Probenahmezeitraum<br />

beträgt mehrere Tage, was eine engmaschige<br />

Überwachung der sich schnell<br />

ändernden Luftverschmutzung nicht ermöglicht.<br />

Metrohm Process Analytics präsentiert<br />

den Metrohm AeRosol Sampler<br />

„MARS“. Mit MARS werden Aerosole in einer<br />

übersättigten Wasserdampfphase innerhalb<br />

kurzer Zeit in Tröpfchen überführt. Die<br />

so gewonnene wässrige Phase kann zur weiteren<br />

Analyse einem Ionenchromatographen<br />

– IC oder der Voltammetrie – VA zugeführt<br />

werden.<br />

Inline-Probenanalyse Das Prinzip des Aerosolsammlers<br />

ist einfach. Die Luft strömt<br />

kontinuierlich durch den Wet Rotating Denuder<br />

(WRD) in das MARS, um störende<br />

Gase zu entfernen. Die von ihren gasförmigen,<br />

wasserlöslichen Best<strong>and</strong>teilen befreite<br />

Umgebungsluft gelangt in den Dampfstrahl-Aerosolsammler<br />

(Steam Jet Aerosol<br />

Collector, SJAC). Übersättigter Dampf wird<br />

eingeleitet, wodurch die Aerosole zu größeren,<br />

schwereren Tröpfchen anwachsen. Im<br />

weiteren Verlauf durchläuft die Luft einen<br />

Zyklon, in dem die Partikel durch Trägheitsabscheidung<br />

in Wasser abgeschieden werden.<br />

Die resultierende Lösung gelöster ionischer<br />

Aerosole wird am Boden der SJAC<br />

kontinuierlich zur weiteren Analyse entnommen.<br />

Prozessüberwachung auf einem<br />

völlig neuen Niveau<br />

Leichte Kopplung mit verschiedenen<br />

Analysetechniken<br />

Das MARS kann als Probenvorbereitungstechnik<br />

für das Monitoring von Innen- oder<br />

Aussenluft in verschiedenen Branchen (z.B.<br />

Schadst<strong>of</strong>füberwachung innerhalb von Gebäuden,<br />

Schornstein-Emissionsbestimmung<br />

oder auch mobiler Einsatz in Flugzeugen)<br />

verwendet werden. Für die Analyse von Anionen<br />

und Kationen in Aerosolen kann ein<br />

Ionenchromatograph (IC) direkt an das<br />

MARS angeschlossen werden. Bei der Überwachung<br />

von Partikeln in der Umgebungsluft<br />

mit MARS-IC kann ein interner St<strong>and</strong>ard<br />

hinzugefügt werden. Dieser interne<br />

St<strong>and</strong>ard enthält eine bekannte Menge an<br />

Lithium und Bromid, was eine kontinuierliche<br />

Validierung der Ergebnisse gewährleistet.<br />

Andererseits können Schwermetalle<br />

auch durch Kopplung des MARS mit einem<br />

Voltammetrie-System analysiert werden,<br />

was eine umfassende Analyse Ihrer Probe<br />

ermöglicht. Um eine so<strong>for</strong>tige Auswertung<br />

der Ergebnisse zu gewährleisten, kann<br />

MARS auch ferngesteuert mit jedem beliebigen<br />

Analysensystem (Bsp. IC oder VA) gekoppelt<br />

werden.<br />

LL<br />

www.metrohm.de (223521336)<br />

News from<br />

Science &<br />

Research<br />

Spatenstich Hydrogen Lab<br />

Bremerhaven: Wasserst<strong>of</strong>f<br />

Offshore-Produktion im Fokus<br />

(fh-iwes) Senatorin Dr. Claudia Schilling<br />

und Oberbürgermeister Melf Grantz nahmen<br />

den symbolischen Spatenstich für das<br />

Hydrogen Lab Bremerhaven (HLB) vor. Das<br />

HLB wird aus Mitteln des Europäischen<br />

Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)<br />

sowie des L<strong>and</strong>es Bremen mit insgesamt 16<br />

Mio. € gefördert und soll im Jahr 2023 fertiggestellt<br />

sein.<br />

Energiesystem von heute und morgen<br />

Der Fokus der Forschungsaktivitäten am<br />

Hydrogen Lab Bremerhaven liegt auf dem<br />

Zusammenspiel von Windenergieanlagen<br />

mit der elektrolytischen Wasserst<strong>of</strong>ferzeugung.<br />

Das Fraunh<strong>of</strong>er IWES bietet nach Fertigstellung<br />

eine hochinnovative Testinfrastruktur,<br />

mit der Wissenschaftler*innen unter<br />

<strong>and</strong>erem die Inter-aktion zwischen einer<br />

Windenergieanlage und einem Elektrolyseur<br />

im Realmaßstab testen können. Auch<br />

die tiefe sektorenübergreifende Integration<br />

von Elektrolyse (z.B. durch Nutzung von<br />

Nebenprodukten) sowie die Nutzung von<br />

Rückverstromungstechnologien für Inselnetz-<br />

und netzstützende Anwendungen ist<br />

ein Teil der wissenschaftlichen Arbeit in Bremerhaven.<br />

So geht Wasserst<strong>of</strong>f in Bremerhaven<br />

Mit dem Hydrogen Lab Bremerhaven treibt<br />

das Fraunh<strong>of</strong>er IWES die Integration von<br />

Wasserst<strong>of</strong>ftechnologien in das Energieund<br />

Wirtschaftssystem auf nationaler und<br />

internationaler Ebene voran und beschleunigen<br />

die Produktion von grünem Wasserst<strong>of</strong>f.<br />

„Das Hydrogen Lab Bremerhaven<br />

nimmt bei der Entwicklung Bremerhavens<br />

zu einer Testregion für Wasserst<strong>of</strong>fanwendungen<br />

eine maßgebliche Stellung ein und<br />

leistet einen bedeutenden Beitrag zur Energiewende“,<br />

erläutert Dr. Claudia Schilling,<br />

Senatorin für Wissenschaft und Häfen. „Mit<br />

dem Testfeld setzen wir erstmals den Aufbau<br />

einer konkreten Wasserst<strong>of</strong>finfrastruktur<br />

in größerem Umfang um. Sie soll der<br />

Ausgangspunkt einer lokalen Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft<br />

werden.“<br />

Melf Grantz, Oberbürgermeister Bremerhaven<br />

sagt: „Die Integration von Erzeugung,<br />

Speicherung und Nutzung von Wasserst<strong>of</strong>f<br />

zum Aufbau einer lokalen Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft<br />

wird mit dem Hydrogen Lab Bremerhaven<br />

möglich. Für uns in Bremerhaven<br />

wird so ein zentraler Pfeiler für eine nachhaltige<br />

Energie-Zukunft geschaffen. Die<br />

hochinnovative Forschungseinrichtung<br />

wird wesentlich dazu beitragen, dass sich<br />

Bremerhaven zu einem neuen<br />

Know-how-Zentrum einer nachhaltigen<br />

Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft entwickeln kann.“<br />

Mit Windenergie kann emissionsfreier Wasserst<strong>of</strong>f<br />

mittels Elektrolyse hergestellt werden.<br />

Aber auch eine direkte Onshore- und<br />

Offshore-Produktion von grünem Wasserst<strong>of</strong>f<br />

birgt ein hohes Potenzial, die Versorgungssicherheit<br />

in dezentralen Stromnetzen<br />

zu erhöhen. „Der dringend benötigte Markthochlauf<br />

von Wasserst<strong>of</strong>f-Technologien<br />

wird mit dem HLB beschleunigt und die<br />

Grundlage für eine zukunftsorientierte Produktion<br />

von Wasserst<strong>of</strong>f aus Windenergie<br />

gelegt. Durch die Anbindung des HLB an das<br />

Mittelspannungsnetz des Dynamic Nacelle<br />

Testing Laboratory (DyNaLab) in unmittelbarer<br />

Nähe kann direkt die Verträglichkeit<br />

mit dem Stromnetz getestet werden“, ergänzt<br />

Dr.-Ing. Sylvia Schattauer, kommissarische<br />

Institutsleiterin des Fraunh<strong>of</strong>er IWES.<br />

Hydrogen Lab Bremerhaven<br />

Der vorzeitige Maßnahmenbeginn wurde<br />

im September <strong>2022</strong> erteilt. Nach kurzer<br />

Rüstzeit konnten die ersten Baumaßnahmen<br />

starten und ein rascher und stetiger<br />

Bau<strong>for</strong>tschritt verzeichnet werden. „Wir<br />

sind derzeit im Zeitplan. Die vorbereitenden<br />

Maßnahmen (Tiefbau, Kabeltrassenbau<br />

etc.) sollen noch zum Jahresende soweit abgeschlossen<br />

sein, so dass im Januar mit der<br />

Anlieferung der großen Komponenten begonnen<br />

werden kann. Die ersten Container<br />

für die Trafos und die Leitwarte werden bereits<br />

Anfang Dezember aufgestellt. Im Frühling<br />

sollen die meisten der Hauptkomponen-<br />

22 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


save the date<br />

News fromScience & Research<br />

ten (Elektrolyseure, Brennst<strong>of</strong>fzelle, Blockheizkraftwerk,<br />

Speicher, Kompressoren)<br />

angeliefert und sukzessive instal-liert werden.<br />

Wir gehen davon aus, dass die Inbetriebnahme<br />

der jeweiligen Komponenten<br />

dann bis zum Sommer erfolgen kann“, erläutert<br />

Kevin Schalk, Gruppenleiter Hydrogen<br />

Lab Bremerhaven beim Fraunh<strong>of</strong>er<br />

IWES, den aktuellen Bau<strong>for</strong>tschritt.<br />

Die finale Übergabe des Testfeldes des Generalunternehmens<br />

Wenger Engineering<br />

soll im Spätsommer 2023 erfolgen. Parallel<br />

zu den Baumaßnahmen beginnen am<br />

Fraunh<strong>of</strong>er IWES bereits schon die Vorbereitungen<br />

für Anschlussprojekte wie das Leitprojekt<br />

H2Mare oder das Projekt SeaEly.<br />

LL<br />

www.iwes.fraunh<strong>of</strong>er.de (223521338)<br />

Neu am HZB: Tomographie-<br />

Labor für die KI-unterstützte<br />

Batterie<strong>for</strong>schung<br />

(hzb) Am HZB wird ein Labor für automatisierte<br />

Röntgen-Tomographie an Festkörper-Batterien<br />

eingerichtet. Das Besondere:<br />

3D-Daten während der Lade/Entladeprozesse<br />

(oper<strong>and</strong>o) können mit Methoden der<br />

Künstlichen Intelligenz (KI) rascher und<br />

vielseitiger ausgewertet werden. Das Bundesministerium<br />

für Forschung und Bildung<br />

fördert das Projekt „TomoFestBattLab“ mit<br />

1,86 Millionen Euro.<br />

Röntgen-Tomographie ermöglicht es, direkt<br />

in eine Batterie hineinzuschauen und<br />

ihr während des Entladens und Beladens<br />

zuzuschauen. „Wenn etwa das Lithium beim<br />

Laden und Entladen zwischen Anode und<br />

Kathode hin und her w<strong>and</strong>ert, dehnt sich<br />

möglicherweise das Lithium-Speichermaterial<br />

aus oder es finden chemische Umw<strong>and</strong>lungsprozesse<br />

statt“, erläutert der Tomogra-<br />

contact & registration<br />

phieexperte Fachliche Dr. Ingo Manke. Koordination<br />

Die dreidimensionale<br />

Abbildung dieser strukturellen Veränderungen<br />

stephanie kann Schwachstellen Wilmsen hinsichtlich<br />

Leistung t +49 und 201 Haltbarkeit 8128 244deutlich machen,<br />

zum e kissy@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Beispiel Alterungsprozesse. Die<br />

Röntgen-Tomographie kann diese Strukturveränderungen<br />

abbilden und ist daher auch<br />

in der Batterie<strong>for</strong>schung teilnehMer - ähnlich wie in der<br />

Medizin - zu einer unverzichtbaren Messtechnik<br />

geworden.<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f<br />

t +49 201 8128 232<br />

Das HZB e <strong>vgbe</strong>-dampfturb@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

baut nun ein automatisiertes Tomographie-Labor<br />

auf, das speziell auf die<br />

Bedürfnisse ausstellung<br />

von so genannten Festkörperbatterien<br />

ausgerichtet ist. Die Auswertung<br />

tomographischer angela langen Messungen ist äußerst<br />

zeitaufwändig, t +49 201 da die 8128 erzeugten 310 Datenmengen<br />

sehr e groß angela.langen@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

sind und komplexe 3D-Algorithmen<br />

er<strong>for</strong>dern. Daher sollen große Teile<br />

der 3D-Auswertungen mit Hilfe von Verfahren<br />

der <strong>vgbe</strong> künstlichen <strong>energy</strong> Intelligenz e. V. (bzw. des<br />

maschinellen Deilbachtal Lernens) 173 vollautomatisiert<br />

| 45257 Essen | Deutschl<strong>and</strong><br />

werden. Unterstützt wird dies durch einen<br />

Fachtagung<br />

Kühlsysteme 2023<br />

Verdunstungskühlkreisläufe,<br />

Trockenkühler, Kondensatoren,<br />

Wärmeübertrager, Kühlwasser<br />

mit Fachausstellung<br />

25. und 26. April 2023<br />

Dorint Am Nürburgring<br />

27. april 2023: hygieneschulung<br />

Website<br />

w https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-ksys2023 (Kurzlink)<br />

Fachliche Koordination<br />

Wolfgang czolkoss<br />

anna-Maria Mika<br />

dr. <strong>and</strong>reas Wecker<br />

anMeldung & inForMationen<br />

ulrike troglio<br />

t +49 201 8128 282<br />

e <strong>vgbe</strong>-kuehlsysteme@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Fachausstellung<br />

Steffanie Fidorra-Fränz<br />

t +49 201 8128 299<br />

e steffanie.fidorra-fraenz@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 23


News fromScience & Research<br />

Gesamtheit aller Wärmestrom-Daten für Deutschl<strong>and</strong> seit den<br />

1950er Jahren, die im Rahmen der Studie ausgewertet und<br />

qualitätsgeprüft wurden. Die hellen Säulen symbolisieren die<br />

Datenpunkte mit hoher Qualität (Kategorie 1-4), die roten die mit<br />

geringer Qualität (Kategorie 5-6). (CCBY-SA Erstellt mit QGIS [http://<br />

www.qgis.org] auf Grundlage von OpenStreetMap [https://www.<br />

openstreetmap.org/]<br />

Die Gesamtheit aller Wärmestrom-Daten Deutschl<strong>and</strong>s (links)<br />

gegenüber der qualitätsgeprüften Wärmestrom-Daten (rechts), die<br />

als neue Berechnungsgrundlage für den Mittelwert der<br />

Wärmestromdichte [mW/m 2 ] Deutschl<strong>and</strong>s verwendet wurden. Die<br />

mittlere Grafik zeigt die von der weiteren Analyse ausgeschlossenen<br />

Daten in grau und die überarbeiteten Daten in grün.<br />

speziellen Hochleistungs-Computer, mit<br />

dem so genannte „digitale Zwillinge“ der<br />

realen Batterien im Computer erzeugt werden<br />

können.<br />

Diese Kombination aus Methoden der<br />

künstlichen Intelligenz und Tomographie-Messverfahren<br />

ist ein innovativer Ansatz<br />

mit Pilotfunktion für die Ausstattung<br />

zukünftiger Labore. „Das Projekt hilft uns<br />

dabei, die Batterie<strong>for</strong>schung im Hinblick auf<br />

die Er<strong>for</strong>dernisse der Industrie 4.0 zu digitalisieren<br />

und neue Wege bei der Entwicklung<br />

von Batterien einzuschlagen“, sagt Projektkoordinator<br />

Manke.<br />

Das neue Labor wird Arbeitsgruppen an<br />

universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen<br />

sowie Industrieunternehmen<br />

darin unterstützen, neue Batterietechnologien<br />

zu entwickeln und zu verbessern.<br />

Laufzeit bis Herbst 2024<br />

Das Projekt „Machine Learning unterstütztes<br />

automatisiertes Labor für multi-dimensionale<br />

Oper<strong>and</strong>o Tomographie von Festkörperbatterien<br />

unter realen Betriebsbedingungen“<br />

(TomoFestBattLab, FKZ 03XP0462)<br />

wird durch das Bundesministerium für Bildung<br />

und Forschung (BMBF) im Rahmen<br />

der Initiative zum Ausbau der nationalen<br />

Forschungsinfrastruktur im Bereich der Batteriematerialien<br />

und -technologien (For-<br />

Batt) gefördert. Die Förderung läuft vom<br />

01.09.<strong>2022</strong> bis 31.08.2024.<br />

LL<br />

www.helmholtz-berlin.de (223521353)<br />

Deutschl<strong>and</strong>: Mehr Wärme im<br />

Untergrund als bisher<br />

angenommen<br />

(gfz) Der Wärmefluss aus dem Erdinneren<br />

liefert grundlegende Einblicke in die geodynamische<br />

und tektonische Entwicklung der<br />

Erdkruste und bildet die Grundlage für die<br />

Bewertung erneuerbarer geothermischer<br />

Ressourcen. Nun haben Wissenschaftler:innen<br />

des Deutschen GeoForschungsZentrums<br />

Potsdam GFZ alle verfügbaren Wärmestrom-Daten<br />

für Deutschl<strong>and</strong> ausgewertet<br />

und qualitätsgeprüft. Es zeigte sich, dass<br />

viele Altdaten unsicher sind und daher neue<br />

erhoben werden müssen. Die Forschenden<br />

haben neue Karten erstellt und aufgezeigt,<br />

dass der Wärmestrom im Durchschnitt 20<br />

Prozent höher ist als bisher angenommen.<br />

Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin<br />

Earth Science Reviews veröffentlicht.<br />

Viele Altdaten unbrauchbar<br />

Die strikte Anwendung grundlegender<br />

wissenschaftlicher Kriterien zur Dokumentation<br />

und methodischen Qualität schließt<br />

die zukünftige Nutzung des Großteils der<br />

Altdaten aus und <strong>of</strong>fenbart damit einen hohen<br />

Bedarf an der Ermittlung qualitativ<br />

hochwertiger Wärmestrom-Daten. Dies sind<br />

zwei der Schlussfolgerungen eines soeben in<br />

Earth Science Reviews erschienenen Papers<br />

eines Teams von GFZ-Wissenschaftler:innen<br />

der Sektion Geoenergie.<br />

Neue Datenbank mit allen<br />

Wärmestrom-Daten für Deutschl<strong>and</strong><br />

Die Forschenden haben eine neue Datenbank<br />

erstellt, die alle Wärmestrom-Daten<br />

für Deutschl<strong>and</strong> enthält. Ihre Arbeit umfasste<br />

sowohl die systematische Sichtung aller<br />

verfügbaren Messungen seit den 1950er<br />

Jahren, als auch die Berücksichtigung von<br />

Beobachtungen, die in bisherigen Datensammlungen<br />

nicht enthalten waren. Die<br />

aktuelle Datenbank umfasst Daten von 595<br />

St<strong>and</strong>orten, wobei die Autor:innen nur 121<br />

St<strong>and</strong>orte für die zukünftige Verwendung<br />

empfehlen können.<br />

Neue Wärmestrom-Karten<br />

Auf Basis der qualitätsgeprüften Wärmestrom-Daten<br />

erstellten die Forschenden<br />

neue Wärmestrom-Karten und diskutierten<br />

den Zusammenhang zwischen regionalen<br />

Veränderungen des Wärmestroms und den<br />

geologischen Teilregionen Deutschl<strong>and</strong>s.<br />

Die flächengewichtete mittlere Wärmestrom-Dichte<br />

Deutschl<strong>and</strong>s liegt mit<br />

78 mW/m² (Milliwatt pro Quadratmeter)<br />

rund 20 Prozent höher als in bisherigen Erhebungen<br />

bestimmt.<br />

„Die neue Datenbank ist eine deutliche<br />

Verbesserung für Exploration des geothermischen<br />

Feldes in Deutschl<strong>and</strong> und ein starker<br />

Beitrag zur Überarbeitung der europäischen<br />

Wärmestrom-Daten im Rahmen des<br />

laufenden Global <strong>Heat</strong> Flow Data Assessment<br />

Projekts“, sagt GFZ-Forscher Sven<br />

Fuchs, der die vorgestellte Studie geleitet<br />

hat und auch als Verwalter der Globalen<br />

Wärmestrom-Datenbank der <strong>International</strong><br />

<strong>Heat</strong> Flow Commission (IHFC) am GFZ tätig<br />

ist. Die verbesserte Datenbank bildet den<br />

Kern einer neuen Forschungsdateninfrastruktur,<br />

die von GFZ-Wissenschaftler:innen<br />

der Sektion Geoenergie sowie den Bibliotheks-<br />

und In<strong>for</strong>mationsdiensten im Rahmen<br />

des DFG-geförderten World <strong>Heat</strong> Flow<br />

Database Projektes entwickelt wird.<br />

Forschungsbedarf: Wärmefluss-Daten<br />

nur sehr lückenhaft in Deutschl<strong>and</strong><br />

Für viele Regionen Deutschl<strong>and</strong>s fehlen<br />

Wärmefluss-Daten, so etwa in Nordwestdeutschl<strong>and</strong>,<br />

Nordsachsen, Südbr<strong>and</strong>enburg<br />

und Thüringen sowie in Teilen Bayerns.<br />

Für einige dieser Regionen haben die<br />

Daten die Qualitätsbewertung nicht best<strong>and</strong>en,<br />

aber in den meisten Fällen wurden bis-<br />

24 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Power News<br />

her überhaupt keine Wärmestrom-Messungen<br />

durchgeführt. Damit fehlt ein wichtiger<br />

Parameter zum Verständnis des thermischen<br />

Feldes des Untergrundes.<br />

„Angesichts der drastisch gestiegenen<br />

Nachfrage, den Untergrund für verschiedene<br />

Geoenergie-Anwendungen zu nutzen,<br />

müssen wir diese großen Datenlücken in<br />

Deutschl<strong>and</strong> möglichst schnell schließen.<br />

Diese Bemühungen werden dazu beitragen,<br />

unser Bild der geothermischen Ressourcen<br />

in Deutschl<strong>and</strong> zu vervollständigen“, sagt<br />

Sven Fuchs. Um mögliche Prozesse, die die<br />

Wärmestrom-Bestimmung beeinflussen,<br />

besser zu verstehen und um neue Wärmestrom-Daten<br />

in Regionen ohne Daten bereitzustellen,<br />

bereitet das GFZ-Team nun eine<br />

neue Wärmestrom-Messkampagne für ganz<br />

Deutschl<strong>and</strong> vor. Diese wird es ermöglichen,<br />

die Karte weiter auszufüllen und die Analyse<br />

des unterirdischen Temperatur- und Wärmestromfeldes<br />

zu verstärken.<br />

LL<br />

www.gfz-potsdam.de (223521325)<br />

Superconducting cables <strong>for</strong><br />

Europe’s clean <strong>energy</strong> future<br />

(ias) Rising amounts <strong>of</strong> renewable <strong>energy</strong><br />

coupled with an increase in decentralised<br />

power generation call <strong>for</strong> the modernisation<br />

<strong>and</strong> significant expansion <strong>of</strong> the European<br />

grids. The EU project SCARLET (“Superconducting<br />

cables <strong>for</strong> sustainable <strong>energy</strong> transition”)<br />

unites 15 partners from 7 countries<br />

around the goal <strong>of</strong> designing <strong>and</strong> industrially<br />

manufacturing superconducting cables to<br />

enable more efficient <strong>and</strong> less costly power<br />

transmission from renewable electricity<br />

generation sites.<br />

Superconductivity is a phenomenon occurring<br />

when specific materials are cooled to<br />

very low temperatures, allowing <strong>for</strong> the<br />

transmission <strong>of</strong> electricity without any resistive<br />

losses. The promise <strong>of</strong> superconducting<br />

cables lies in their high efficiency, compact<br />

size, <strong>and</strong> reduced environmental impact.<br />

The SCARLET project will make use <strong>of</strong> these<br />

advantages by developing cables that transfer<br />

very high powers in very small conductors.<br />

The goal is to bring the technology to<br />

the last qualification step be<strong>for</strong>e commercialization.<br />

SCARLET has secured funding by the European<br />

Union’s Horizon Europe research<br />

<strong>and</strong> innovation programme <strong>for</strong> the duration<br />

<strong>of</strong> four <strong>and</strong> a half years. “We are very pleased<br />

that the European Commission recognises<br />

the potential <strong>for</strong> the use <strong>of</strong> superconducting<br />

cables in the future electricity grid. It is an<br />

opportunity <strong>and</strong> now our responsibility to<br />

bring this new power cable technology to<br />

commercial per<strong>for</strong>mance levels. In the end,<br />

we will enable the supply <strong>of</strong> renewable <strong>energy</strong><br />

to Europe at a significantly lower cost<br />

than what is possible today”, says project<br />

coordinator Niklas Magnusson from SINTEF<br />

Energy Research in Norway.<br />

Ambitious research targets<br />

On 28th <strong>and</strong> 29th <strong>of</strong> September, the partners<br />

gathered at the Institute <strong>for</strong> Advanced<br />

Sustainability Studies in Potsdam <strong>for</strong> the<br />

project’s kick-<strong>of</strong>f meeting. Throughout this<br />

first get-together, participants planned the<br />

tasks <strong>and</strong> developments <strong>of</strong> the project in detail.<br />

They looked at the whole range <strong>of</strong> effects<br />

<strong>of</strong> superconducting cables, as their<br />

properties open the door <strong>for</strong> cost savings<br />

beyond the cables themselves. For instance,<br />

the high current carrying capability <strong>of</strong> the<br />

cables allows <strong>for</strong> a reduction in voltage level,<br />

leading to smaller <strong>and</strong> much less expensive<br />

equipment at <strong>of</strong>fshore wind power farms.<br />

Another novelty to be developed is the<br />

transport <strong>of</strong> electricity <strong>and</strong> hydrogen in the<br />

same pipeline. The ambitious targets call <strong>for</strong><br />

intensive research in the years to come by<br />

the industrial partners Absolut System, ASG<br />

Superconductors, Nexans, RINA Consulting,<br />

SuperGrid Institute, SuperNode, <strong>and</strong> Vision<br />

Electric Super Conductors, <strong>and</strong> the research<br />

institutes <strong>and</strong> universities ESPCI, IASS, RSE,<br />

SINTEF, IEE Slovak Academy <strong>of</strong> Sciences,<br />

University <strong>of</strong> Bologna, <strong>and</strong> WavEC.<br />

Towards an international st<strong>and</strong>ard<br />

The SCARLET project builds upon previous<br />

work on high-power superconducting<br />

links by the IASS <strong>and</strong> its European partners,<br />

explains IASS researcher Adela Marian:<br />

“One key focus will be set on st<strong>and</strong>ardization<br />

activities, which will ensure that the<br />

testing experience gained in the project will<br />

be used to establish an international st<strong>and</strong>ard<br />

<strong>for</strong> high-power superconducting cables.“<br />

The recommendations will be <strong>for</strong>warded to<br />

the IEC, the international organization that<br />

prepares <strong>and</strong> publishes st<strong>and</strong>ards <strong>for</strong> all<br />

electrical technologies.<br />

LL<br />

www.iass-potsdam.de (223521352)<br />

Power<br />

News<br />

eurelectric: Ukraine’s <strong>energy</strong><br />

infrastructure is under attack,<br />

what are the consequences <strong>and</strong><br />

how you can help<br />

(eurelectric) Since the start <strong>of</strong> Russia’s invasion<br />

<strong>of</strong> Ukraine, <strong>energy</strong> infrastructure has<br />

frequently been damaged as a result <strong>of</strong> the<br />

fighting or, as in the case <strong>of</strong> the Zaporizhzhia<br />

Nuclear Power Station, actively occupied<br />

<strong>and</strong> disconnected from the Ukrainian grid.<br />

Now, as temperatures drop, Russia st<strong>and</strong>s<br />

accused <strong>of</strong> “weaponising winter.”<br />

A cynical turn in the war<br />

Beginning in October, in the face <strong>of</strong> consistent<br />

battlefield setbacks, Russia has explicitly<br />

<strong>and</strong> systematically targeted Ukraine’s<br />

power system; civilian infrastructure that is<br />

vital to keeping lights on <strong>and</strong> homes warm<br />

<strong>for</strong> the millions <strong>of</strong> Ukrainians as winter begins.<br />

A first wave <strong>of</strong> missile <strong>and</strong> drone strikes<br />

in early October struck dozens <strong>of</strong> <strong>energy</strong> facilities<br />

across 16 oblasts, leaving almost a<br />

third <strong>of</strong> the country’s power stations unable<br />

to generate or deliver electricity. The persistent<br />

bombing campaign continued be<strong>for</strong>e<br />

intensifying again 15 November when almost<br />

a hundred missiles targeted just DTEK’s<br />

facilities, a utility responsible <strong>for</strong> about 25%<br />

<strong>of</strong> Ukraine’s power generation.<br />

Significantly, these strikes are typically not<br />

aimed at generation facilities but at the critical<br />

connection infrastructure behind<br />

Ukraine’s power system. Open switch gears,<br />

trans<strong>for</strong>mers, <strong>and</strong> transmission lines are<br />

specifically hit to deprive power stations the<br />

ability to connect to the power system <strong>and</strong><br />

deliver electricity to those who need it. In<br />

this regard, high-voltage sub stations are a<br />

regular focus as damaging these nodal<br />

points triggers power surpluses in one region<br />

<strong>and</strong> deficits in another. The result being<br />

that cities in particular are unable to get the<br />

power they need.<br />

The human consequences<br />

All told, by early November, be<strong>for</strong>e the latest<br />

waves <strong>of</strong> attacks, about 40% <strong>of</strong> Ukraine’s<br />

<strong>energy</strong> infrastructure had been seriously<br />

damaged. Repairs are constantly ongoing,<br />

but the sheer scale <strong>of</strong> attacks has meant that<br />

today up to 10 million Ukrainians are without<br />

reliable access to power. Rolling blackouts,<br />

but also unplanned cut-<strong>of</strong>fs, have become<br />

common in many parts <strong>of</strong> Ukraine.<br />

Between 25-27 November, <strong>for</strong> example,<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 25


Power News<br />

daily electricity consumption averaged<br />

251mn kWh, a 47% drop compared to the<br />

same time last year.<br />

Cut <strong>of</strong>fs are critical to curtailing dem<strong>and</strong><br />

<strong>and</strong> plugging deficits in the power system<br />

but can also have a devastating human cost<br />

as a steady power supply is essential to other<br />

utilities like water <strong>and</strong> heating. This problem<br />

is most acute in Ukrainian cities which<br />

rely on district heating <strong>and</strong> where a lack <strong>of</strong><br />

hot water can cause pipes to freeze <strong>and</strong><br />

break. With winter just beginning, the prolonged<br />

absence <strong>of</strong> either is likely to trigger<br />

an upsurge in illness through exposure to<br />

cold temperatures or alternatively deadly<br />

particles as citizens resort to burning wood<br />

or coal to heat their homes <strong>and</strong> cook.<br />

Keeping the lights on<br />

Ukraine’s <strong>energy</strong> sector has worked with<br />

incredible determination <strong>and</strong> bravery to repair<br />

<strong>and</strong> maintain its critical infrastructure<br />

in response to this onslaught. But the network<br />

is vulnerable to repeat attacks. Trans<strong>for</strong>mers<br />

<strong>and</strong> sub stations are large, exposed<br />

targets <strong>and</strong> once fixed can easily be hit<br />

again.<br />

While military aid <strong>for</strong> air defence systems<br />

is essential to protecting this equipment,<br />

equally important is that Ukrainian operators<br />

have the replacement parts necessary to<br />

bring power <strong>and</strong> heat quickly back online.<br />

Although these companies had built up<br />

stocks be<strong>for</strong>e the conflict, these are now<br />

dangerously low <strong>and</strong> further replacement<br />

parts are <strong>of</strong>ten not readily available.<br />

The problem is not that Ukrainian power<br />

operators are unable to af<strong>for</strong>d or purchase<br />

additional equipment but that production<br />

lead times are too long. The production <strong>of</strong><br />

compatible trans<strong>for</strong>mers or switches is not<br />

done on mass but is project-specific, meaning<br />

utilities would have to wait up to a year<br />

<strong>for</strong> the manufacturing <strong>and</strong> delivery <strong>of</strong> equipment<br />

that is needed today. And this timescale<br />

does not factor in manufacturers’ already<br />

existing orders from other utilities,<br />

orders that are typically made two years in<br />

advance.<br />

Considering this gulf between equipment<br />

lead times <strong>and</strong> equipment needs, it is essential<br />

that Ukrainian power operators are given<br />

access to compatible stockpiles in the<br />

warehouses <strong>and</strong> factories <strong>of</strong> other European<br />

<strong>energy</strong> companies or in national strategic<br />

reserves. These resources can be quickly<br />

transported to Ukraine <strong>and</strong> installed, making<br />

a rapid contribution to the conditions <strong>of</strong><br />

millions <strong>of</strong> Ukrainian citizens.<br />

How the European power sector<br />

can contribute<br />

The European Union, through both direct<br />

financial aid <strong>and</strong> its Civil Protection Mechanism<br />

has been a consistent source <strong>of</strong> humanitarian<br />

aid <strong>for</strong> Ukraine. In response to Russia’s<br />

attempt to cripple Ukraine’s <strong>energy</strong><br />

system, this aid is increasingly focused on<br />

supporting this critical infrastructure. Earlier<br />

this week [25/<strong>11</strong>], European Commission<br />

President Ursula Von der Leyen announced<br />

that the Union’s rescue reserve would release<br />

40 heavy generators, 200 medium-sized<br />

trans<strong>for</strong>mers as well as a large <strong>and</strong><br />

a medium-sized auto-trans<strong>for</strong>mer.<br />

More equipment will be needed. For companies<br />

or third parties willing <strong>and</strong> able to<br />

help, the best way to become involved is to<br />

contact the Energy Community Secretariat.<br />

Based in Austria, this organisation makes<br />

use <strong>of</strong> their Ukraine Support Task Force <strong>and</strong><br />

Ukraine Energy Support Fund to coordinate<br />

between donors, suppliers, the EU, <strong>and</strong> the<br />

Ministry <strong>of</strong> Energy <strong>of</strong> Ukraine. Working<br />

closely with the Commission’s Directorate-General<br />

<strong>for</strong> European Civil Protection<br />

<strong>and</strong> Humanitarian Aid Operations (DG<br />

ECHO) the Energy Community ensures the<br />

prompt delivery <strong>of</strong> specialised <strong>energy</strong><br />

equipment, materials needed <strong>for</strong> repairs,<br />

<strong>and</strong> fuels.<br />

The Ukraine Support Task Force can provide<br />

donor companies <strong>and</strong> other organisations<br />

with a regularly updated list <strong>of</strong> urgently<br />

needed equipment so that they can match<br />

it what they have in stock. The secretariat<br />

will then assist donors with administration,<br />

customs, <strong>and</strong> transportation free <strong>of</strong> charge.<br />

They can be contacted here: UkraineEmergencySupport@<strong>energy</strong>-community.org.<br />

As Russia has failed to find success on the<br />

background it has increasingly reached <strong>for</strong><br />

methods that lash out directly at Ukraine’s<br />

civilian population. The fixation on Ukrainian<br />

<strong>energy</strong> infrastructure as millions <strong>of</strong> people<br />

rely on it to get through the coldest<br />

months <strong>of</strong> the year is the latest manifestation<br />

<strong>of</strong> this strategy. Europe, its governments,<br />

citizens, <strong>and</strong> companies should do<br />

their utmost to protect Ukrainians from this<br />

use <strong>of</strong> winter as an indiscriminate weapon.<br />

LL<br />

www.eurelectric.org (223521216)<br />

102 Millionen Euro für die<br />

zukünftige Energiemodellregion<br />

Lausitz<br />

(btu) Wissenschaftsministerin Dr. Manja<br />

Schüle und S<strong>and</strong>ra Langh<strong>of</strong>-Siewert von der<br />

Staatskanzlei des L<strong>and</strong>es Br<strong>and</strong>enburg<br />

übergeben den Zuwendungsbescheid an das<br />

neue Energie-Innovationszentrum (EIZ) der<br />

BTU. Über 90 Wissenschaftler*innen aus 14<br />

Fachgebieten <strong>for</strong>schen gemeinsam mit mehr<br />

als 40 Partnereinrichtungen an der effektiven<br />

und effizienten Energieversorgung der<br />

Zukunft.<br />

Cottbus entwickelt sich derzeit zu einem<br />

der dynamischsten Energie<strong>for</strong>schungsst<strong>and</strong>orte<br />

Deutschl<strong>and</strong>s. Denn: Die Bundesregierung<br />

hat sich mit der Energiewende ein<br />

ambitioniertes Ziel gesetzt, für dessen Erreichung<br />

grundlegende Veränderungen unserer<br />

Systeme für die Energieversorgung notwendig<br />

sind. Eine Heraus<strong>for</strong>derung insbesondere<br />

für die Lausitz als traditionellem<br />

Zentrum der Braunkohlenförderung und<br />

-verstromung: Sie muss sich neu aufstellen.<br />

Deshalb entwickeln in einem neuen Forschungs-Cluster<br />

Wissenschaftler*innen der<br />

Br<strong>and</strong>enburgischen Technischen Universität<br />

Cottbus-Senftenberg (BTU) und eines<br />

interdisziplinären Partnernetzwerks innovative<br />

Technologien für eine klimaneutrale<br />

Energieversorgung. Das vom Bundesministerium<br />

für Bildung und Forschung (BMBF)<br />

geförderte „Energie-Innovationszentrum“<br />

(EIZ) an der BTU will weltweite Impulse setzen:<br />

Die Partner sehen den Schlüssel für den<br />

globalen Umbau des Energiesektors in der<br />

gezielten Vernetzung der verschiedenen<br />

Energiesysteme und -sektoren sowie der<br />

verschiedenen Systemakteure.<br />

Bundes<strong>for</strong>schungsministerin Bettina<br />

Stark-Watzinger erklärt hierzu: „Mit dem<br />

neuen Energie-Innovationszentrum gestalten<br />

wir aktiv den Strukturw<strong>and</strong>el des Lausitzer<br />

Reviers zu einer zukunftsfähigen Energieregion.<br />

14 Fachgebiete und Lehrstühle<br />

der BTU arbeiten zusammen mit über 40<br />

Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft<br />

an Technologien und Lösungen für eine klimaneutrale<br />

Energieversorgung, die längst<br />

nicht nur in der Lausitz Anwendung finden<br />

sollen. Die Energiekrise zeigt, wie groß die<br />

Heraus<strong>for</strong>derungen sind, vor denen wir stehen.<br />

Das Bundesministerium für Bildung<br />

und Forschung fördert das Energie-Innovationszentrum<br />

über zehn Jahre mit insgesamt<br />

84 Millionen Euro. Mit diesen Geldern werden<br />

über 70 neue Stellen für Wissenschaftlerinnen<br />

und Wissenschaftler geschaffen.<br />

Dabei sind nicht nur Innovationen unser<br />

Ziel, sondern auch zukunftsträchtige Arbeitsplätze<br />

und nachhaltige Wertschöpfung<br />

in der Region.“<br />

Anlässlich der Übergabe des Zuwendungsbescheides<br />

sagte Br<strong>and</strong>enburgs Forschungsministerin<br />

Dr. Manja Schüle: „Die Energiewende<br />

in Deutschl<strong>and</strong> führt uns weg von<br />

26 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


<strong>vgbe</strong> Congress 2023<br />

Security <strong>of</strong> supply <strong>and</strong><br />

<strong>energy</strong> transition – Mission impossible?<br />

20 <strong>and</strong> 21 September 2023,<br />

Berlin, Germany<br />

Power News<br />

The developments <strong>of</strong> <strong>2022</strong> have once again brought the issue <strong>of</strong> security<br />

<strong>of</strong> <strong>energy</strong> supply into focus. At the <strong>vgbe</strong> Congress 2023, we<br />

will there<strong>for</strong>e address the question <strong>of</strong> how the related challenges<br />

<strong>and</strong> decarbonisation in the <strong>energy</strong> system <strong>of</strong> the future can be<br />

managed together?<br />

We will present <strong>and</strong> discuss solutions to the challenges <strong>and</strong> look at<br />

the prospects <strong>of</strong> new technologies <strong>and</strong> the possibilities <strong>of</strong> optimising<br />

the existing portfolio.<br />

The programme <strong>for</strong> the first <strong>and</strong> second days <strong>of</strong> the <strong>vgbe</strong> Congress<br />

with the plenary session <strong>and</strong> technical sessions will focus on the following<br />

topics:<br />

Elements <strong>of</strong> security <strong>of</strong> supply<br />

Current projects on hydrogen <strong>and</strong><br />

further power­2­X technologies<br />

Energy storage – projects <strong>and</strong> operating experience<br />

Advanced <strong>energy</strong> technologies<br />

Optimisation <strong>of</strong> existing <strong>energy</strong> plants<br />

Availability <strong>and</strong> reliability <strong>of</strong> <strong>energy</strong> plants<br />

New build, retr<strong>of</strong>it <strong>and</strong> repurposing projects<br />

Protection <strong>of</strong> critical infrastructure <strong>and</strong> IT security<br />

ContaCtS<br />

Call For<br />

PaPErS<br />

Conference<br />

Angela Langen<br />

Ines Moors<br />

e <strong>vgbe</strong>­congress@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128­310/­222<br />

Foyer exhibition<br />

Angela Langen<br />

e angela.langen@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128­310<br />

Present with your contribution innovative approaches, solutions<br />

<strong>and</strong> experiences at the <strong>vgbe</strong> Congress 2023, the plat<strong>for</strong>m <strong>for</strong> exchange<br />

<strong>of</strong> experiences <strong>for</strong> the technical aspects <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> system<br />

<strong>of</strong> the future.<br />

Please submit your presentation proposals with<br />

an abstract online by 18 January 2023:<br />

https://www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/en/m<strong>for</strong>m/?<strong>for</strong>m_id=530752<br />

The conference languages are German <strong>and</strong> English.<br />

Simultaneous translation will be provided.<br />

Selected papers will also be published in the <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>,<br />

thus reaching an even wider audience.<br />

In the accompanying foyer exhibition, operators, manufacturers<br />

<strong>and</strong> service providers will have the opportunity to maintain <strong>and</strong><br />

further develop their industry network.<br />

If you would like to participate as an exhibitor, please contact us.<br />

The submission <strong>of</strong> a presentation is independent <strong>of</strong> participation in<br />

the exhibition.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e. V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen | Germany<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> service GmbH<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen | Germany<br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 27


<strong>vgbe</strong> Congress 2023<br />

Versorgungssicherheit und<br />

Energiewende – Mission impossible?<br />

20. und 21. September 2023,<br />

Berlin, Deutschl<strong>and</strong><br />

Die Entwicklungen des Jahres <strong>2022</strong> haben in der Energieversorgung<br />

das Thema der Versorgungssicherheit erneut in den Fokus<br />

gerückt. Auf dem <strong>vgbe</strong> Congress 2023 widmen wir uns deshalb der<br />

Frage, wie sich die damit verbundenen Heraus<strong>for</strong>derungen und die<br />

Dekarbonisierung im Energiesystem der Zukunft gemeinsam bewältigen<br />

lassen?<br />

Lösungen für die Heraus<strong>for</strong>derungen werden wir vorstellen sowie<br />

diskutieren und uns dazu mit den Perspektiven neuer Technologien<br />

und den Möglichkeiten der Optimierung des bestehenden Portfolios<br />

ausein<strong>and</strong>er setzen.<br />

Für das Programm des ersten und zweiten <strong>vgbe</strong>­Kongresstages mit<br />

Ple narveranstaltung und Fach sektionen stehen folgende Themen<br />

im Fokus:<br />

Elemente der Versorgungssicherheit<br />

Aktuelle Projekte zu Wasserst<strong>of</strong>f und<br />

weiteren Power­2­X­Technologien<br />

Energiespeicher – Projekte und Betriebserfahrungen<br />

Fortschrittliche Energietechnologien<br />

Optimierung von Best<strong>and</strong>sanlagen<br />

Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Anlagen<br />

Neubau­, Nachrüst­ und Nachnutzungsprojekte<br />

Schutz kritischer Infrastrukturen und IT­Sicherheit<br />

KontaKtE<br />

Call For<br />

PaPErS<br />

tagung<br />

Angela Langen<br />

Ines Moors<br />

e <strong>vgbe</strong>­congress@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128­310/­222<br />

Foyerausstellung<br />

Angela Langen<br />

e angela.langen@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128­310<br />

Präsentierten Sie mit Ihrem Beitrag innovative Ansätze, Lösungen<br />

und Erfahrungen auf dem <strong>vgbe</strong> Congress 2023, der Platt<strong>for</strong>m zum<br />

Erfahrungsaustausch für die technischen Aspekte des Energiesystems<br />

der Zukunft.<br />

Bitte reichen Sie Ihre Vortragsvorschläge mit<br />

einem Abstract online bis zum 18. Januar 2023 ein:<br />

https://www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/m<strong>for</strong>m/?<strong>for</strong>m_id=530752<br />

Die Konferenzsprachen sind Deutsch und Englisch.<br />

Eine Simultanübersetzung ist vorgesehen.<br />

Ausgewählte Vorträge werden zudem in der Fachzeitschrift<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> veröffentlicht, womit Sie ein noch breiteres<br />

Publikum erreichen.<br />

In der begleitenden Foyerausstellung besteht die Möglichkeit für<br />

Betreiber, Hersteller und Dienstleister ihr Branchennetzwerk zu<br />

pflegen und weiterzuentwickeln.<br />

Wenn Sie eine Teilnahme als Aussteller wünschen, sprechen Sie<br />

uns an. Die Einreichung eines Vortrages ist unabhängig von einer<br />

Teilnahme an der Ausstellung.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e. V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen | Deutschl<strong>and</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> service GmbH<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen | Deutschl<strong>and</strong><br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>


Power News<br />

nuklearen und fossilen Brennst<strong>of</strong>fen hin zu<br />

einer nachhaltigen, umweltfreundlichen<br />

Energieversorgung. Richtungsweisende Ideen<br />

und praktische Antworten dazu kommen<br />

– natürlich – aus Br<strong>and</strong>enburg, aus der Lausitz,<br />

genauer: aus der BTU Cottbus-Senftenberg<br />

mit dem neuen Energie-Innovationszentrum.<br />

Ich bin überzeugt: Dank der<br />

engen Kooperation des EIZ mit zahlreichen<br />

außeruniversitären Forschungseinrichtungen<br />

wird sich der St<strong>and</strong>ort Cottbus als überregionales<br />

Zentrum der energiewissenschaftlichen<br />

Forschung etablieren. Ich freue<br />

mich, dass es für den Aufbau des Energie-Innovationszentrums<br />

Cottbus in den kommenden<br />

zehn Jahren bis zu 102 Mio. Euro von<br />

L<strong>and</strong> und Bund gibt und ich heute den Förderbescheid<br />

der ILB in Höhe von 18,5 Millionen<br />

Euro übergeben kann. Das EIZ ist nicht<br />

nur ein Herzstück des Lausitz Science Parks<br />

– mit dem EIZ wird aus dem Lausitzer Kohlerevier<br />

eine Energieregion der Zukunft!“<br />

Der Lausitzbeauftragte des Ministerpräsidenten,<br />

Dr. Klaus Freytag, betonte: „Das EIZ<br />

passt perfekt zur Lausitz und zu unserem<br />

Lausitzprogramm 2038: Es ist ein wichtiger<br />

Baustein der Strukturentwicklung. Das EIZ<br />

verknüpft Wissenschaft und Wirtschaft,<br />

stärkt Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit<br />

und das über die Grenzen der Lausitz<br />

hinaus. Der globale Umbau der Energiesysteme<br />

wird in und von der Lausitz aus mitgestaltet.<br />

Auch dank der Forschungen und<br />

Entwicklungen im EIZ und an der BTU auf<br />

den Gebieten erneuerbare und digitale<br />

Energiesysteme wird die Lausitz eine bedeutende<br />

Energieregion bleiben.“<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Mario Ragwitz, Institutsleiter des<br />

Fraunh<strong>of</strong>er IEG, sagt: „Die Erreichung einer<br />

klimaneutralen Energieversorgung und Industrieproduktion<br />

erfodert große Anstrengungen<br />

für die Unternehmen und impliziert<br />

hohe Forschungsbedarfe im Bereich der<br />

Technologien der Sektorenkopplung und<br />

integrierter Infrastrukturen. Gemeinsam<br />

mit der BTU entwickelt das Fraunh<strong>of</strong>er IEG<br />

im Rahmen des EIZ anwendungsorientierte<br />

Lösungen auf dem Gebiet der integrierten<br />

Planung und des automatisierten Betriebs<br />

sektorengekoppelter Energieinfrastrukturen<br />

mit dem Ziel der Flexibilisierung des<br />

Energiesystems.“<br />

„Wir wollen, dass der Energiesektor auch<br />

im Zeitalter der erneuerbaren Energien und<br />

der Digitalisierung eine tragende Säule der<br />

wirtschaftlichen und technologischen Identität<br />

der Lausitz bleibt“, sagt BTU-Präsidentin<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Gesine Gr<strong>and</strong>e. „Eine umfassende<br />

Trans<strong>for</strong>mation der Lausitz hin zu einer<br />

international Maßstäbe setzenden Modellregion<br />

für den Strukturw<strong>and</strong>el kann nur<br />

durch die Bündelungen langjähriger Erfahrungen<br />

und wissenschaftlichen Kompetenzen<br />

in der Region erfolgreich sein. Die BTU<br />

hat die Expertise, diesen Prozess in ihrer<br />

Pr<strong>of</strong>illinie ,Energiewende und Dekarbonisierung‘<br />

federführend mitzugestalten.“<br />

Das Energie-Innovationszentrum (EIZ)<br />

vereint Kompetenzen und gesellt sich zu<br />

weiteren Energie-Forschungsprojekten an<br />

der BTU Cottbus-Senftenberg, wie „DecarbLau<br />

– Dekarbonisierung einer Braunkohleregion“<br />

oder „TransHyDE – Systemanalyse<br />

zu Transportlösungen für grünen Wasserst<strong>of</strong>f“.<br />

Einen engen Austausch wird es auch<br />

mit dem Kompetenzzentrum Klimaschutz in<br />

energieintensiven Industrien (KEI) und dem<br />

PtX Lab Lausitz – Praxislabor für Kraft und<br />

Grundst<strong>of</strong>fe aus grünem Wasserst<strong>of</strong>f geben.<br />

Sie alle werden Teil des Lausitz Science<br />

Parks sein, dem sich im Aufbau befindlichen<br />

Technologie- und Innovationspark nahe des<br />

BTU-Zentralcampus. Hier werden sich zudem<br />

Institute des Deutschen Zentrums für<br />

Luft- und Raumfahrt, der Fraunh<strong>of</strong>er-Gesellschaft<br />

und der Leibniz-Gemeinschaft,<br />

aber auch das Zentrum für Hybridelektrische<br />

Systeme Cottbus (chesco) niederlassen.<br />

Gemeinsam mit Stadt und L<strong>and</strong> will die<br />

BTU im Lausitz Science Park exzellente<br />

Grundlagen<strong>for</strong>schung und angew<strong>and</strong>te Forschung<br />

mit innovativen Ausgründungen<br />

und zahlreichen Unternehmensansiedlungen<br />

zusammenbringen. Das passt zum EIZ.<br />

„Im Energie-Innovationszentrum bündeln<br />

wir unser Know-how und erarbeiten gemeinsam<br />

mit unseren Partnern innovative Technologien<br />

sowie wirtschaftliche, politische und<br />

gesellschaftliche Perspektiven für die nachhaltige<br />

Energieversorgung“, erklärt Pr<strong>of</strong>. Dr.<br />

Felix Müsgens vom BTU-Fachgebiet Energiewirtschaft,<br />

der gemeinsam mit Pr<strong>of</strong>. Dr.-Ing.<br />

Johannes Schiffer, Fachgebiet Regelungssysteme<br />

und Netzleittechnik, das EIZ initiiert<br />

hat. Dieser ergänzt: „Die Bedarfe reichen von<br />

intelligenten Regelungs- und Betriebsführungsstrategien<br />

für Anlagen und Netze bis hin<br />

zur Speicherung und Nutzung von Stromüberschüssen.<br />

Wir wollen zudem die regionale<br />

Innovations- und Gründungskompetenz<br />

in den Bereichen Sektorenkopplung und Digitalisierung<br />

weiter vorantreiben.“<br />

Das Bundesministerium für Bildung und<br />

Forschung fördert das EIZ über eine Laufzeit<br />

von zehn Jahren mit bis zu 84 Millionen<br />

Euro. Mit diesen Mitteln werden schon in<br />

den nächsten Monaten über 70 neue Stellen<br />

für Wissenschaftler*innen geschaffen, die<br />

zur Energiewende <strong>for</strong>schen. Neben der Förderung<br />

durch das Bundesministerium für<br />

Bildung und Forschung wird die neuartige<br />

Laborinfrastrukturen im Wert von weiteren<br />

18,5 Millionen Euro von der Investitionsund<br />

L<strong>and</strong>esbank (ILB) gefördert.<br />

Über einen Zeitraum von zehn Jahren soll<br />

die Weiterentwicklung des EIZ zu einem<br />

leistungsfähigen und innovativen Netzwerk<br />

mit bis zu insgesamt 102 Millionen Euro finanziert<br />

werden. Die Finanzierung erfolgt<br />

über die Förderrichtlinie der Staatskanzlei<br />

des L<strong>and</strong>es Br<strong>and</strong>enburg zur Strukturentwicklung<br />

Lausitz. Die Mittel kommen aus<br />

dem Strukturstärkungsgesetz des Bundes.<br />

Über das Energie-Innovationszentrum<br />

Das Energie-Innovationszentrum setzt auf<br />

gezielte Innovationen, industrienahe, produktorientierte<br />

Technologieentwicklung<br />

und -transfer sowie Aus- und Weiterbildungsangebote<br />

für Wirtschaft und Wissenschaft.<br />

Im Fokus stehen sowohl technische<br />

als auch wirtschaftliche, politische und gesellschaftliche<br />

Fragestellungen der Energiewende<br />

mit speziellem Bezug zur Strukturentwicklung.<br />

Das Zentrum soll als Platt<strong>for</strong>m<br />

dienen, um die entwickelten Ansätze und<br />

Technologien auf <strong>and</strong>ere Regionen und auf<br />

die europäische Ebene zu übertragen.<br />

Das EIZ besteht aus sechs vernetzten Einrichtungen<br />

mit eigenen thematischen<br />

Schwerpunkten, von denen vier ein campusweites<br />

energietechnisches Großlabor bilden<br />

werden. Mit 14 Fachgebieten und Lehrstühlen<br />

der BTU Cottbus-Senftenberg sowie mit<br />

über 40 weiteren Partnern aus Wirtschaft<br />

und Wissenschaft ist das EIZ optimal für interdisziplinäre<br />

Forschung aufgestellt. Partner<br />

sind u.a. 50Hertz Transmission GmbH,<br />

Ingenieurgesellschaft für Energie- und<br />

Kraftwerkstechnik mbH (IEK) und die<br />

Fraunh<strong>of</strong>er-Einrichtung für Energieinfrastrukturen<br />

und Geothermie IEG.<br />

LL<br />

www.b-tu.de (223521347)<br />

Deutschl<strong>and</strong> auf dem Weg<br />

zur Wasserst<strong>of</strong>frepublik<br />

(acatech) Stefan Wenzel, Parlamentarischer<br />

Staatssekretär im BMWK, und Till Mansmann,<br />

Innovationsbeauftragter „Grüner<br />

Wasserst<strong>of</strong>f“ im BMBF, sprechen sich am<br />

zweiten Tag der dreitägigen Konferenz<br />

„Wasserst<strong>of</strong>f-Dialog“ in Berlin für schnellen<br />

Wasserst<strong>of</strong>fhochlauf aus -<br />

Am zweiten Tag der dreitägigen Konferenz<br />

„Wasserst<strong>of</strong>f-Dialog“ sprachen als Hauptredner<br />

Stefan Wenzel, Parlamentarischer<br />

Staatssekretär beim Bundesministerium für<br />

Wirtschaft und Klimaschutz, und Till Mansmann,<br />

Innovationsbeauftragter „Grüner<br />

Wasserst<strong>of</strong>f“ im Bundesministerium für Bildung<br />

und Forschung. Die Konferenz in Berlin<br />

wird organisiert vom Wasserst<strong>of</strong>f-Kompass,<br />

ein Gemeinschaftsprojekt der acatech<br />

– Deutsche Akademie der Technikwissenschaften<br />

und der DECHEMA - Gesellschaft<br />

für Chemische Technik und Biotechnologie,<br />

und dem Forschungsnetzwerk Wasserst<strong>of</strong>f,<br />

ein dialogorientiertes Forum für den Austausch<br />

zwischen Forschung, Politik und<br />

Wirtschaft.<br />

„Die aktuelle Energiekrise zeigt deutlich:<br />

Wir brauchen einen beschleunigten Wasserst<strong>of</strong>fhochlauf.<br />

Wasserst<strong>of</strong>f spielt eine entscheidende<br />

Rolle für ein resilientes und klimaneutrales<br />

Energiesystem. Darüber hinaus<br />

bietet der Wasserst<strong>of</strong>fhochlauf zukunftsfä-<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 29


Power News<br />

hige Arbeitsplätze und neue Wertschöpfungspotenziale.<br />

Deutsche Unternehmen<br />

sind beim Thema Wasserst<strong>of</strong>ftechnologien<br />

Vorreiter – diesen Vorteil gilt es nun schnell<br />

zu nutzen. Das BMWK fördert in dem Zusammenhang<br />

Forschungsprojekte, die die<br />

Marktfähigkeit von innovativen Wasserst<strong>of</strong>fanwendungen<br />

ermöglichen sollen“, so<br />

Stefan Wenzel, Parlamentarischer Staatssekretär<br />

beim Bundesministerium für Wirtschaft<br />

und Klimaschutz.<br />

„Der schnelle Hochlauf der Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft<br />

ist für Deutschl<strong>and</strong> eine riesige<br />

Chance. Denn Grüner Wasserst<strong>of</strong>f steht für<br />

Klimaneutralität, Energiesicherheit und<br />

nachhaltigen Wohlst<strong>and</strong>. Als Forschungsministerium<br />

treiben wir den Innovationsprozess<br />

engagiert voran – mit unseren Wasserst<strong>of</strong>f-Leitprojekten,<br />

einer starken Grundlagen<strong>for</strong>schung<br />

und internationalen Forschungskooperationen.<br />

Mit Blick auf unsere<br />

Klimaziele und die Versorgungssicherheit ist<br />

klar: Wir müssen das Forschungs- und Innovationstempo<br />

weiter erhöhen. Wir können<br />

und wollen Deutschl<strong>and</strong> zum Vorreiter und<br />

zum Leitanbieter bei innovativen Wasserst<strong>of</strong>ftechnologien<br />

machen“, so Till Mansmann,<br />

Innovationsbeauftragter „Grüner<br />

Wasserst<strong>of</strong>f“ im Bundesministerium für Bildung<br />

und Forschung.<br />

Umsetzungsstrategien des Wasserst<strong>of</strong>fhochlaufs<br />

sowie dessen Forschungs- und<br />

Entwicklungsbedarf waren Themen der<br />

dreitägigen Konferenz Wasserst<strong>of</strong>f-Dialog in<br />

Berlin.<br />

Während der dreitägigen Konferenz trafen<br />

sich vom 10. bis zum 12. Oktober <strong>2022</strong> täglich<br />

rund 350 Vertreter*innen aus Wissenschaft,<br />

Wirtschaft, Politik, Verwaltung und<br />

organisierter Zivilgesellschaft, um über<br />

kurz-, mittel- und langfristige Forschungsund<br />

Entwicklungsbedarfe sowie den Hochlauf<br />

einer Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft zu sprechen.<br />

Neben dem persönlichen Austausch<br />

geht es in verschiedenen Dialog<strong>for</strong>maten,<br />

Fachvorträgen und Podiumsdiskussionen<br />

unter <strong>and</strong>erem um folgende Themen: Importkriterien,<br />

Ressourcenversorgung, Wasserst<strong>of</strong>f-Fachkräftebedarf,<br />

Sektorenkopplung,<br />

Herstellungsverfahren von Wasserst<strong>of</strong>f<br />

und wasserst<strong>of</strong>fbasierten Folgeprodukten,<br />

industrielle Nutzung sowie Sicherheit,<br />

Logistik, Infrastrukturen, Akzeptanz und<br />

öffentliche (Risiko-)Wahrnehmung.<br />

Anlässlich der Konferenz äußerte sich<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Carsten Agert, einer von acht Clustersprechern<br />

des Forschungsnetzwerks<br />

Wasserst<strong>of</strong>f: „Die Wasserst<strong>of</strong>ftechnologie ist<br />

bereit, in die Umsetzung zu gehen. Allerdings<br />

muss im Verlauf des Trans<strong>for</strong>mationsprozesses<br />

noch vieles optimiert werden,<br />

wobei für einen wirtschaftlichen Hochlauf<br />

prozessbegleitend weiterhin auch zahlreiche<br />

Forschungsfragen zu klären sind. Hierbei<br />

sollte sichergestellt werden, dass der<br />

Transferaspekt – zum Beispiel über Reallabore<br />

– Berücksichtigung findet und der<br />

W<strong>and</strong>el durch systemanalytische Forschungen<br />

kontinuierlich begleitet und optimiert<br />

wird. Um die Energiewende zum Erfolg zu<br />

führen, bleibt die Wasserst<strong>of</strong>f<strong>for</strong>schung also<br />

essenziell. Wie vielfältig die zukünftigen<br />

Einsatzfelder von Wasserst<strong>of</strong>f sein können,<br />

haben die Diskussionen mit den rund 350<br />

Teilnehmenden im Rahmen des Netzwerktreffens<br />

eindrucksvoll aufgezeigt. Dies hat<br />

auch noch einmal die Notwendigkeit des<br />

Ausbaus der erneuerbaren Energien für die<br />

Erzeugung zukünftiger Wasserst<strong>of</strong>f-Kapazitäten<br />

verdeutlicht.“<br />

Anlässlich der Konferenz äußerte sich<br />

auch Pr<strong>of</strong>. Dr. Jan Wörner, acatech-Präsident:<br />

„Das Thema Wasserst<strong>of</strong>f hat zuletzt<br />

enorm an Dynamik gewonnen. Die bisherige<br />

Bilanz ist gut, doch ein Wasserst<strong>of</strong>f-Wirtschaftswunder<br />

mit vielen hochwertigen Arbeitsplätzen<br />

wird sich in Deutschl<strong>and</strong> nur<br />

einstellen können, wenn Netzwerkpartner<br />

aus den Bereichen Wissenschaft, Wirtschaft,<br />

Verwaltung und engagierter Zivilgesellschaft<br />

aktiv zusammenarbeiten und Tempo<br />

machen. So kann es gelingen, dass wir die<br />

Chancen, die der Wasserst<strong>of</strong>fhochlauf für<br />

Industriest<strong>and</strong>ort und Klimaschutz bietet,<br />

nutzen.“<br />

Dr. Klaus Schäfer, Vorst<strong>and</strong>svorsitzender<br />

der DECHEMA, ergänzte: „Für den Markthochlauf<br />

von grünem Wasserst<strong>of</strong>f brauchen<br />

wir entschlossenes und zügiges H<strong>and</strong>eln.<br />

Nur so können wir das Henne-Ei-Problem<br />

aus zu geringem Angebot und mangelnder<br />

Nachfrage durchbrechen. Die Recherchen<br />

des Wasserst<strong>of</strong>f-Kompasses zeigen: Das politische<br />

Ziel der Ampel-Koalition für die inländische<br />

Wasserst<strong>of</strong>ferzeugung im Jahr 2030<br />

ist fast doppelt so hoch wie die aktuell bekannten<br />

und absehbaren Projekte. Noch gehen<br />

wir von einer Deckungslücke von etwa<br />

5,7 Gigawatt zur politischen Zielsetzung des<br />

Koalitionsvertrages aus – diese Lücke muss<br />

zügig geschlossen werden.“<br />

Über das Forschungsnetzwerk<br />

Wasserst<strong>of</strong>f<br />

Das durch das Bundesministerium für<br />

Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte<br />

Forschungsnetzwerk Wasserst<strong>of</strong>f stellt<br />

ein technologie<strong>of</strong>fenes, interdisziplinäres<br />

Forum dar, in welchem sich Expertinnen<br />

und Experten aus Industrie, Hochschulen<br />

und Forschungsinstituten vernetzen und<br />

sich über Erzeugung, Speicherung, Verteilung<br />

und sektorübergreifende Nutzung von<br />

Wasserst<strong>of</strong>f austauschen.<br />

Als Element der Nationalen Wasserst<strong>of</strong>fstrategie<br />

der Bundesregierung liefert das<br />

Forschungsnetzwerk Anregungen für die<br />

Forschung und Anwendung von Wasserst<strong>of</strong>ftechnologien<br />

entlang der gesamten<br />

Wertschöpfungskette. Mit gemeinsam entwickelten<br />

Empfehlungen und Stellungnahmen<br />

dient es als Impulsgeber für Förderstrategien<br />

rund um das Thema Wasserst<strong>of</strong>f.<br />

Über das Projekt Wasserst<strong>of</strong>f-Kompass<br />

acatech und DECHEMA führen seit Juni<br />

2021 das zweijährige Projekt Wasserst<strong>of</strong>f-Kompass<br />

durch. Gemeinsam erarbeiten<br />

sie mithilfe einer Metaanalyse einen<br />

Überblick über verschiedene Entwicklungspfade<br />

für den Markthochlauf sowie entsprechende<br />

H<strong>and</strong>lungsoptionen mit ihren jeweiligen<br />

Vor- und Nachteilen. Weiterhin organisiert<br />

der Wasserst<strong>of</strong>f-Kompass einen Dialog<br />

mit Stakeholdern aus Wissenschaft, Wirtschaft,<br />

Politik und Zivilgesellschaft, um deren<br />

Sichtweisen einzuholen und auf ein gemeinsames<br />

Zielbild einer deutschen Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft<br />

hinzuwirken. Die Projektergebnisse<br />

kann die Politik für die Erarbeitung<br />

ihrer Wasserst<strong>of</strong>f-Roadmap nutzen. Das<br />

Projekt Wasserst<strong>of</strong>f-Kompass wird vom Bundesministerium<br />

für Bildung und Forschung<br />

sowie vom Bundesministerium für Wirtschaft<br />

und Klimaschutz gefördert.<br />

LL<br />

www.wasserst<strong>of</strong>f-kompass.de<br />

www.acatech.de<br />

www.dechema.de (223521350)<br />

Siemens Energy verbindet<br />

irisches Stromnetz erstmals mit<br />

europäischem Festl<strong>and</strong><br />

• HGÜ-Technologie verbindet erstmals<br />

Stromnetze von Irl<strong>and</strong> und Frankreich<br />

• Austausch von bis zu 700 Megawatt in<br />

beide Richtungen<br />

• Höhere Energiesicherheit, bessere Integration<br />

erneuerbarer Energien, niedrigere<br />

Stromkosten<br />

(s-e) Siemens Energy wird die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungstechnik<br />

(HGÜ) für Celtic Interconnector, eine<br />

Stromautobahn zwischen Frankreich und<br />

Irl<strong>and</strong>, liefern. Es ist die erste Stromverbindung<br />

zwischen Irl<strong>and</strong> und dem europäischen<br />

Festl<strong>and</strong>. Das Projekt erhöht die Sicherheit<br />

der Stromversorgung in beiden<br />

Ländern und erleichtert die Integration erneuerbarer<br />

Energien in das europäische<br />

Stromnetz. Der Auftragswert für Siemens<br />

Energy liegt im mittleren dreistelligen Millionen-Euro-Bereich.<br />

Die Verbindung wird<br />

gemeinsam von EirGrid, dem irischen Stromübertragungsnetzbetreiber,<br />

und seinem<br />

französischen Pendant RTE entwickelt.<br />

Der Celtic Interconnector hat eine Gesamtlänge<br />

von 575 Kilometer. 500 Kilometer der<br />

Kabel verlaufen durch die Keltische See.<br />

Über so lange Strecken kann Strom nur in<br />

Form von Gleichstrom transportiert werden,<br />

alles <strong>and</strong>ere wäre unwirtschaftlich. Siemens<br />

Energy baut dafür an den Endpunkten der<br />

30 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Power News<br />

Leitung zwei Konverterstationen – eine bei<br />

Knockraha in der Region Cork in Irl<strong>and</strong>, die<br />

<strong>and</strong>ere bei La Martyre in Frankreich. Beide<br />

Stationen können Wechselstrom, der aus<br />

dem jeweiligen nationalen Netz eingespeist<br />

wird, für den Transport in Gleichstrom umw<strong>and</strong>eln.<br />

Die Station am <strong>and</strong>eren Ende der<br />

Leitung wechselt dann den Strom zurück in<br />

Wechselstrom, so dass er wieder in das nationale<br />

Netz eingespeist werden kann. In Zukunft<br />

kann Irl<strong>and</strong> so französischen Strom<br />

importieren, um die Grundlast im Netz zu<br />

sichern oder – nach Umsetzung der ehrgeizigen<br />

Windenergie-Ausbaupläne des L<strong>and</strong>es<br />

– überschüssige erneuerbare Energie nach<br />

Europa zu schicken. Die Konverterstationen<br />

ermöglichen den Austausch von bis zu 700<br />

Megawatt Strom in beide Richtungen. Das<br />

entspricht der Versorgung von rund 450.000<br />

Haushalten. Die Inbetriebnahme des Celtic<br />

Interconnector ist für 2026 geplant.<br />

„Wir können es uns absolut nicht leisten,<br />

Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu<br />

verschwenden. Jedes überschüssige Elektron,<br />

das wir mit <strong>and</strong>eren Verbrauchern teilen,<br />

bringt uns unseren Klimazielen näher“,<br />

sagt Tim Holt, Mitglied des Vorst<strong>and</strong>s von<br />

Siemens Energy. „Die Verbraucher pr<strong>of</strong>itieren<br />

durch die zunehmende Vernetzung Europas<br />

von einem <strong>of</strong>feneren Strommarkt,<br />

höherer Energiesicherheit und niedrigeren<br />

Stromkosten. Das zeigt: nur gemeinsam<br />

können wir das Energie-Trilemma aus Bezahlbarkeit,<br />

Zuverlässigkeit und Energiesicherheit<br />

bewältigen.“<br />

Bei der Dekarbonisierung der europäischen<br />

Energiel<strong>and</strong>schaft spielt die<br />

HGÜ-Technologie eine entscheidende Rolle:<br />

Stromverbindungen zwischen benachbarten<br />

Ländern verringern das Risiko von<br />

Stromausfällen und erleichtern die Integration<br />

von variablen erneuerbaren Energiequellen<br />

wie Sonne und Wind. Die EU hat<br />

daher das Ziel gesetzt, dass jedes L<strong>and</strong> bis<br />

2030 über eine elektrische Verbindungskapazität<br />

von mindestens 15 Prozent seiner<br />

installierten Energieerzeugung verfügen<br />

muss. Im Jahr 2021 gaben 16 Länder an, dieses<br />

Ziel bis 2030 zu erreichen oder es sogar<br />

erreicht zu haben.<br />

LL<br />

www.siemens <strong>energy</strong>.com (223521344)<br />

Events in brief<br />

E-world 2023 mit deutlich<br />

gestiegener <strong>International</strong>ität<br />

• Premiere für neuen Gemeinschaftsst<strong>and</strong><br />

und Veranstaltungsreihe „E-world wide“<br />

(m-e) Europas Leitmesse der Energiewirtschaft<br />

verzeichnet ein starkes internationales<br />

Interesse. Die hohe Anzahl bereits angemeldeter<br />

Unternehmen aus dem Ausl<strong>and</strong><br />

sowie die Bestätigungen verschiedenster<br />

Ländergemeinschaftsstände unterstreichen<br />

diese Entwicklung. Darüber hinaus wird das<br />

Angebotsspektrum der kommenden E-world<br />

um zwei Neuerungen erweitert: Der internationale<br />

Gemeinschaftsst<strong>and</strong> „E-world<br />

wide“ sowie eine gleichnamige digitale Veranstaltungsreihe<br />

feiern 2023 ihre Premiere.<br />

„Die große Nachfrage von internationalen<br />

Ausstellern nach St<strong>and</strong>flächen auf der<br />

E-world zeigt uns, wie wichtig der energiepolitische<br />

Austausch über Ländergrenzen<br />

hinweg ist“, so Stefanie Hamm, Geschäftsführerin<br />

der E-world GmbH. Besonders<br />

viele Unternehmen kommen 2023 aus<br />

Belgien, Dänemark, Großbritannien und<br />

Norwegen. Dänemark wird zudem mit einem<br />

Ländergemeinschaftsst<strong>and</strong> vertreten<br />

sein, ebenso wie Japan, Schweden und<br />

Frankreich.<br />

Die neue „E-world wide“-Gemeinschaftsfläche<br />

wird dieses internationale Angebot<br />

erweitern. „Erstmals bieten wir mit dem<br />

Gemeinschaftsst<strong>and</strong> ‚E-world wide‘ ausländischen<br />

Unternehmen die Möglichkeit, sich<br />

aufmerksamkeitsstark, effizient und kostengünstig<br />

dem Fachpublikum zu präsentieren“,<br />

erläutert Sabina Großkreuz, ebenfalls<br />

Geschäftsführerin der E-world GmbH. Besonders<br />

praktisch: Diese St<strong>and</strong>fläche ist bereits<br />

komplett eingerichtet und enthält von<br />

Möbeln über Reinigung und Catering bis hin<br />

zu Einladungscodes alles, was Firmen für<br />

einen erfolgreichen Messeauftritt benötigen.<br />

Bereits am 24. April können sich Messebesucher*innen<br />

über die teilnehmenden<br />

Unternehmen des neuen Gemeinschaftsst<strong>and</strong>es<br />

in<strong>for</strong>mieren. Im Rahmen einer digitalen<br />

Veranstaltung in der E-world Community<br />

stellen Aussteller sich und ihre Produkte<br />

in Kurzpräsentationen vor.<br />

Digitale Veranstaltungsreihe rückt die<br />

Besonderheiten internationaler<br />

Energiemärkte in den Fokus<br />

Programmseitig wird der neue Ausstellungsbereich<br />

von einer gleichnamigen digitalen<br />

Veranstaltungsreihe flankiert. Bereits<br />

im Vorfeld der Messe wird sich eine Serie<br />

von Events innerhalb der E-world Community<br />

den Besonderheiten internationaler<br />

Energiemärkte widmen. Unter dem Titel<br />

„E-world wide“ werden Expert*innen aus<br />

verschiedensten Ländern die speziellen Heraus<strong>for</strong>derungen<br />

ihres heimischen Energiemarktes<br />

aufzeigen und Lösungsansätze diskutieren.<br />

Darüber hinaus haben Teilnehmende<br />

Gelegenheit, in anschließenden<br />

Networking Sessions Gehörtes zu vertiefen<br />

und neue Kontakte zu knüpfen. Veranstaltungen<br />

zum schwedischen und britischen<br />

Energiemarkt sind bereits bestätigt. Anmeldungen<br />

zur Veranstaltungsreihe sind über<br />

die E-world Community möglich https://<br />

community.e-world-essen.com/de/home .<br />

Tag der Konsulate am 24. Mai 2023<br />

Für internationale Konsulatsvertreter*innen<br />

ist die E-world traditionell eine wichtige<br />

Platt<strong>for</strong>m, um sich unterein<strong>and</strong>er auszutauschen<br />

und wichtige Kontakte zu Unternehmen<br />

der Energiewirtschaft zu knüpfen. Am<br />

24. Mai 2023 haben sie dazu am Tag der<br />

Konsulate wieder die Gelegenheit. Neben<br />

interessanten Keynotes zu aktuellen Branchenthemen<br />

erwartet die Teilnehmer*innen<br />

ein Business Speed Dating mit Ausstellern<br />

der E-world sowie die Möglichkeit zum Messebesuch.<br />

LL<br />

www.e-world-essen.com (223491527)<br />

TAR 2023: Turnarounds,<br />

Anlagenabstellungen,<br />

Revisionen<br />

• 7. und 8 März 2023 in Potsdam!<br />

(tac-i) Auch in Krisenzeiten und unter erschwerten<br />

Bedingungen müssen Turnarounds<br />

und Großabstellungen erfolgreich<br />

über die Ziellinie gebracht werden. Doch<br />

wie soll vorgegangen werden, wenn die Welt<br />

‚draußen‘ die Planungen auf den Kopf stellt?<br />

Wie sichern Unternehmen Kapazitäten am<br />

Markt – und das möglichst flexibel? Wird<br />

der Turnaround-Prozess wirklich gelebt –<br />

auch wenn sich die Mannschaften ändern?<br />

Wie sieht die Digitalisierungsstrategie aus<br />

und inwieweit hilft sie dabei, Stillstände sicher,<br />

im Budget und im Zeitplan abzuwickeln?<br />

TAR 2023: Turnarounds, Anlagenabstellungen,<br />

Revisionen, das größte Event zum<br />

Stillst<strong>and</strong>smanagement im deutschsprachigen<br />

Raum, bietet eine Platt<strong>for</strong>m, sich gezielt<br />

über Trends, Neuerungen und Best Practices<br />

auszutauschen. Ob Bedarfsplanung und<br />

Vergabe, Contractor Onboarding und Monitoring,<br />

Digitalisierungshebel in TAR-Logistik<br />

und Ersatzteilversorgung oder Steuerung<br />

der Safety Per<strong>for</strong>mance – die Gelegenheit,<br />

von renommierten Fachleuten Tipps und<br />

Anregungen für den nächsten Turnaround<br />

zu erhalten.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 31


Power News<br />

Die wichtigsten Themen im Überblick<br />

• Heraus<strong>for</strong>derungen globaler Wertschöpfungsketten<br />

– Auswirkungen auf Anlagenstillstände,<br />

Revisionen und Turnarounds<br />

• TAR-Planung unter Unsicherheit: knappe<br />

Verfügbarkeiten, Schedule- und Preis-Volatilität<br />

managen<br />

• Dienstleister-Monitoring: Qualitätssicherung<br />

und Ausführungskontrolle in<br />

TAR-Projekten<br />

• Bedarfsplanung und Vergabe in Zeiten<br />

des Fachkräftemangels<br />

• Prozessharmonisierung: Mit werksübergreifenden<br />

St<strong>and</strong>ards und geführten Prozessen<br />

zu ‚Best-in-Class‘<br />

• Mehr Transparenz! Mobil-gestütztes Progress<br />

Tracking & Reporting<br />

• Neuerungen in SAP für Revisionen und<br />

Turnarounds<br />

• Von virtuellen Marktplätzen zum Digitalen<br />

Zwilling: Grenzen überwinden, Kollaborationen<br />

neu denken<br />

• Contract und Claim Management -<br />

Umsetzung auf der Baustelle<br />

• Nachhaltigkeit, Rechtssicherheit und<br />

Kosten im Blick: Intelligente Entsorgungskonzepte<br />

• Scope Management und Control: Umgang<br />

mit Änderungen<br />

• Das richtige Teil am richtigen Ort zur<br />

richtigen Zeit: Material- und Ersatzteilmanagement<br />

goes digital<br />

• Next <strong>Generation</strong> Turnaround - Einsatz<br />

von intelligenten Sensoren, Auto-ID-<br />

Tools und KI<br />

• Wissensmanagement und optimierter<br />

Personaleinsatz<br />

Darüber hinaus gibt es Show Cases und<br />

Live-Demos zum Einsatz neuer Technologien<br />

mit Tools „zum Anfassen“: Digitaler Zwilling,<br />

intelligente Sensoren, mobile Rückmeldungen,<br />

VR/AR, Umfangreiche Ausstellung<br />

von TAR-Dienstleistungen und Services.<br />

Damit gehört die TAR - Turnarounds, Anlagenabstellungen<br />

und Revisionen zu den<br />

großen, vielfältigen Events mit interaktiven<br />

Sessions vor Ort und digital: iForen, Diskussionsrunden,<br />

Livechats, Intensiv-Workshops<br />

zur Vertiefung einzelner Themenaspekte.<br />

Das heißt: Hier kommen die Teilnehmer<br />

mit Fachkollegen und Partnern in Kontakt,<br />

damit zum pr<strong>of</strong>essionellen Austausch und<br />

bringen sich so auf den neuesten St<strong>and</strong>.<br />

LL<br />

www.tarconference.de<br />

www.tacevents.com (223491540)<br />

20. Duisburger<br />

KWK-Symposium:<br />

Keine Zukunft ohne Gase<br />

(uni-due) Nicht nur Solarzellen und Windräder<br />

sind wichtige Energieerzeuger der<br />

Zukunft – auch die Kraft-Wärme-Kopplung<br />

(KWK) spielt eine entscheidende Rolle. Mit<br />

diesem Verfahren lassen sich gleichzeitig<br />

Strom und Heizwärme erzeugen. Um ihren<br />

Beitrag zu einer stabilen und klimafreundlicheren<br />

Energieversorgung ging es beim 20.<br />

Duisburger KWK-Symposium am 8. Dezember.<br />

Veranstalter sind der Lehrstuhl Energietechnik<br />

der Universität Duisburg-Essen<br />

(UDE) und der Bundesverb<strong>and</strong> Kraft-Wärme-Kopplung<br />

(B.KWK).<br />

Neben der aktuellen energiepolitischen<br />

Situation, st<strong>and</strong> die klimaneutrale Wärmeund<br />

Energieversorgung im Fokus des ganztägigen<br />

Symposiums: „KWK hat nur mit erneuerbaren<br />

Gasen eine Zukunft – vor allem<br />

Wasserst<strong>of</strong>f, aber auch Biogas sind hier zu<br />

nennen“, sagt Othmar M. Verheyen vom<br />

Lehrstuhl Energietechnik. Der Klimaw<strong>and</strong>el<br />

lasse nur wenig Zeit für die Defossilisierung,<br />

weshalb Forschung und Wirtschaft schnelle<br />

und gute Lösungen finden müssen. „Wenn<br />

Wind- und Solaranlagen dominierende Erzeuger<br />

sein werden, muss die KWK den<br />

Strom in der ‚Dunkelflaute‘ liefern. KWK-Anlagen<br />

haben folglich nur mit deutlich weniger<br />

Volllaststunden und perspektivisch nur<br />

mit den erneuerbaren Gasen eine Zukunft“,<br />

so der langjährige Organisator weiter. Verheyen<br />

wird auch die Gesprächsrunde am<br />

Mittag leiten. Die Fachleute aus Wissenschaft,<br />

Wirtschaft, Politik und Verbänden<br />

in<strong>for</strong>mierten zudem über die Trans<strong>for</strong>mierung<br />

der Fernwärme und diskutierten über<br />

eine CO 2 -freie Energielösung für den Duisburger<br />

Hafen.<br />

Seit 2001 ist das Duisburger KWK-Symposium<br />

eine wichtige Austauschplatt<strong>for</strong>m für<br />

die gesamte Kraft-Wärme-Kopplung. Dazu<br />

zählen KWK-Technologien wie Motoren,<br />

Gasturbinen und Brennst<strong>of</strong>fzellen, sowie<br />

alle Leistungsklassen, von einigen 100 Watt,<br />

die z.B. eine Brennst<strong>of</strong>fzelle liefert, bis zu<br />

mehreren 100 Megawatt, wie sie GuD-Kraftwerke<br />

bereitstellen. Da die Veranstaltung<br />

2020, 2021 und im Sommer <strong>2022</strong> Corona-bedingt<br />

digital und in stark abgespeckter<br />

Form stattf<strong>and</strong>, haben die Veranstalter sich<br />

zu einem zweiten Treffen in diesem Jahr<br />

entschieden – dieses Mal in Präsenz am<br />

Fraunh<strong>of</strong>er inHaus-Zentrum.<br />

LL<br />

www.uni-due.de (22352<strong>11</strong>54)<br />

<strong>vgbe</strong> St<strong>and</strong>ards/<br />

Positionspapiere<br />

be connected<br />

Datenbanken<br />

Technische<br />

Programme/<br />

F&E-Projekte<br />

Konferenzen und<br />

Workshops<br />

Technische<br />

Dienstleistungen<br />

32 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Future Energy Systems<br />

Impact <strong>of</strong> varying boundary<br />

conditions on the development <strong>of</strong><br />

future <strong>energy</strong> systems<br />

Andreas Hanel, Sebastian Fendt <strong>and</strong> Hartmut Splieth<strong>of</strong>f<br />

Abstract<br />

Einfluss wechselnder R<strong>and</strong>bedingungen<br />

auf die Entwicklung zukünftiger<br />

Energiesysteme<br />

Immer häufiger kommt es zu großräumigen<br />

Ereignissen, die unsere Energieversorgung betreffen.<br />

Um mögliche Zukunftsszenarien und<br />

Trans<strong>for</strong>mationspfade unseres Energiesystems<br />

zu identifizieren, wird das deutsche Energiesystem<br />

von einer Vielzahl von Instituten in<br />

Energiesystemmodellen untersucht. In diesem<br />

Artikel werden 40 solcher Systemstudien mit<br />

Fokus auf den deutschen Stromsektor analysiert.<br />

In allen Szenarien wird ein starker Ausbau<br />

der erneuerbaren Energien angenommen.<br />

Grund dafür ist insbesondere die <strong>for</strong>tschreitende<br />

Elektrifizierung und der zunehmende<br />

Einsatz von Power-to-X-Technologien. Nichtsdestotrotz<br />

werden konventionelle Kraftwerke<br />

in den meisten Studien als wichtige Flexibili-<br />

Authors<br />

Andreas Hanel, M.Sc.<br />

Research Associate<br />

Dr.-Ing. Sebastian Fendt<br />

Group Leader<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr.-Ing. Hartmut Splieth<strong>of</strong>f<br />

Head <strong>of</strong> Institute<br />

Chair <strong>of</strong> Energy Systems<br />

TUM School <strong>of</strong> Engineering <strong>and</strong><br />

Design<br />

Technical University <strong>of</strong> Munich<br />

Munich, Germany<br />

tätslieferanten sowohl während der Trans<strong>for</strong>mation<br />

als auch auf lange Sicht betrachtet.<br />

Die größten Unterschiede innerhalb der Studien<br />

liegen in der Darstellung der Sektoren Wärme,<br />

Mobilität und Industrie. Der Einfluss sich<br />

ändernder R<strong>and</strong>bedingungen wird untersucht,<br />

wobei insbesondere die gesellschaftliche<br />

Akzeptanz und das Ambitionsniveau einen<br />

starken Einfluss zeigen. Geringe Ambitionen<br />

oder gesellschaftliche Widerstände führen in<br />

den meisten Fällen zu einem Mehraufw<strong>and</strong> bei<br />

der Trans<strong>for</strong>mation des Energiesystems und<br />

damit zu höheren Kosten, die letztlich von der<br />

Allgemeinheit getragen werden müssen. Insbesondere<br />

der Ausbau von Windkraftanlagen<br />

sollte in enger Kooperation mit der Bevölkerung<br />

angegangen werden, um die ehrgeizigen<br />

aktuellen Ausbauziele der Bundesregierung<br />

erreichen zu können. <br />

l<br />

With increasing frequency, we are experiencing<br />

large-scale events that affect our <strong>energy</strong><br />

supply. To identify possible future scenarios<br />

<strong>and</strong> trans<strong>for</strong>mation paths <strong>of</strong> our <strong>energy</strong> system,<br />

a large number <strong>of</strong> institutes are studying<br />

the German <strong>energy</strong> system in <strong>energy</strong> system<br />

models. In this article, 40 such system studies<br />

are analyzed with a focus on the German power<br />

sector. In all scenarios, a strong expansion <strong>of</strong><br />

renewable energies is assumed. The reason <strong>for</strong><br />

this is in particular the advancing electrification<br />

<strong>and</strong> increasing application <strong>of</strong> power-to-X<br />

technologies. Nevertheless, conventional power<br />

plants are considered in most studies as important<br />

flexibility providers both during the<br />

trans<strong>for</strong>mation <strong>and</strong> in the long term. The largest<br />

differences within the studies are based on<br />

the representation <strong>of</strong> the heat, mobility <strong>and</strong><br />

industry sectors. The influence <strong>of</strong> changing<br />

boundary conditions is examined, where in<br />

particular, societal acceptance <strong>and</strong> the level <strong>of</strong><br />

ambition show a strong influence. In most<br />

cases, low ambition or societal resistance lead<br />

to an additional ef<strong>for</strong>t regarding the trans<strong>for</strong>mation<br />

<strong>of</strong> the <strong>energy</strong> system <strong>and</strong> thus to higher<br />

costs, which ultimately have to be paid by the<br />

general public. In particular, the expansion <strong>of</strong><br />

wind power plants should be approached in<br />

close cooperation with the population in order<br />

to be able to meet the ambitious current expansion<br />

targets <strong>of</strong> the German government.<br />

1 Introduction<br />

The trans<strong>for</strong>mation <strong>of</strong> an <strong>energy</strong> system is<br />

always dependent on many influencing variables.<br />

Technological developments, political<br />

decisions <strong>and</strong> major events are <strong>of</strong>ten unpredictable.<br />

In order to ensure security <strong>of</strong> supply,<br />

price stability <strong>and</strong> climate protection<br />

altogether, decisions regarding political requirements<br />

<strong>and</strong> investments are <strong>of</strong>ten made<br />

on the basis <strong>of</strong> <strong>energy</strong> system studies. These<br />

studies use abstracted digital twins <strong>of</strong> the<br />

<strong>energy</strong> system to estimate possible future<br />

developments via varying boundary conditions<br />

<strong>and</strong> assumptions. The goal is not to<br />

present an exact <strong>for</strong>ecast <strong>of</strong> the future system,<br />

but rather to show possible development<br />

pathways. The many <strong>and</strong> regularly<br />

changing political <strong>and</strong> social boundary conditions,<br />

as well as technical developments,<br />

lead to a wide range <strong>of</strong> assumptions <strong>and</strong> results<br />

<strong>and</strong> thus to a large number <strong>of</strong> future<br />

scenarios - i.e. <strong>of</strong> the German <strong>energy</strong> system.<br />

Comparability is usually limited <strong>and</strong> is usually<br />

left to the reader. Meta-studies, i.e. the<br />

systematic comparison <strong>of</strong> several studies,<br />

are an attempt to simplify the interpretability<br />

<strong>of</strong> system studies. This article is a summary<br />

<strong>of</strong> the results published by the authors<br />

in “Kampf der Studien – Ein Uptdate” [1].<br />

The aim <strong>of</strong> this meta-study is to provide an<br />

overview <strong>of</strong> current trends in system studies,<br />

as well as an analysis <strong>of</strong> the influence <strong>of</strong><br />

boundary conditions on the study results.<br />

2 Energy system studies<br />

Energy system studies are investigations<br />

into the behavior <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> supply <strong>of</strong> a<br />

defined region. The interaction <strong>of</strong> the supply<br />

<strong>of</strong> electricity, heat <strong>and</strong> <strong>energy</strong> carriers is<br />

called <strong>energy</strong> system. The general structure<br />

<strong>of</strong> <strong>energy</strong> system studies is described in detail<br />

in a study by Buttler <strong>and</strong> Splieth<strong>of</strong>f [2].<br />

In the same way, there are already detailed<br />

review publications on modeling <strong>and</strong> simulation<br />

<strong>of</strong> <strong>energy</strong> systems, <strong>for</strong> example by<br />

Subramanian et al [3].<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 33


Future Energy Systems<br />

In summary, most <strong>energy</strong> system studies consist<br />

<strong>of</strong> a selection <strong>of</strong> scenarios, each <strong>of</strong> which<br />

represents the solution <strong>of</strong> an optimization<br />

problem under changing boundary conditions.<br />

The <strong>energy</strong> system is represented in a<br />

highly abstracted way as a set <strong>of</strong> <strong>energy</strong> <strong>and</strong><br />

mass balances with the corresponding<br />

boundary conditions. The three main components<br />

are the incoming <strong>energy</strong> <strong>and</strong> material<br />

flows, the technologies <strong>for</strong> <strong>energy</strong> conversion<br />

<strong>and</strong> transport as well as the respective <strong>energy</strong><br />

dem<strong>and</strong> <strong>of</strong> the considered sectors.<br />

In principle, the prediction <strong>of</strong> future events<br />

<strong>and</strong> thus also the development <strong>of</strong> an <strong>energy</strong><br />

system is not possible. The widespread assumption<br />

that decisions can be made on the<br />

basis <strong>of</strong> a perfect future scenario is not true<br />

due to its non-existence [4]. Rather, individual<br />

scenarios always have to be interpreted<br />

in context <strong>of</strong> the respective boundary<br />

conditions. Nevertheless, <strong>energy</strong> system<br />

studies are broadly used to discuss economic<br />

<strong>and</strong> political decisions.<br />

2.1 Considered Studies<br />

The selection <strong>of</strong> system studies used <strong>for</strong> this<br />

meta-analysis is based on a set <strong>of</strong> criteria.<br />

The minimum requirements <strong>for</strong> the studies<br />

are as follows:<br />

––<br />

Considered time frame at least until 2030<br />

––<br />

Publication in 2017 or newer<br />

––<br />

Reference <strong>energy</strong> system is the German<br />

power sector<br />

––<br />

Only studies with quantitative results are<br />

considered<br />

However, when selecting the studies, special<br />

emphasis was placed on obtaining a broad<br />

data basis regarding various institutes,<br />

sponsors <strong>and</strong> different thematic focuses.<br />

Ta b l e 1 shows a list <strong>of</strong> the 40 studies considered.<br />

A more detailed description <strong>of</strong> the<br />

individual studies can be found in [1].<br />

2.2 Definition <strong>of</strong> scenario<br />

characteristics<br />

Each <strong>of</strong> the studies considered contains an<br />

average <strong>of</strong> 4 scenarios. The various boundary<br />

conditions that are imposed on the respective<br />

scenarios serve to map the possible<br />

development trends <strong>of</strong>, <strong>for</strong> example, technologies,<br />

political decisions or social acceptance<br />

<strong>for</strong> measures. Most <strong>of</strong> the scenarios can<br />

be divided into four or five scenario types<br />

(see Ta b l e 2 ). These types are used as a<br />

m<strong>and</strong>atory allocation <strong>for</strong> each scenario. In<br />

addition to the categorization, each scenario<br />

can be described by further characteristics.<br />

While the scenario types each st<strong>and</strong> <strong>for</strong> a set<br />

<strong>of</strong> several characteristics, a more detailed<br />

analysis <strong>of</strong> the influences <strong>of</strong> the boundary<br />

conditions can be examined by separate<br />

analysis <strong>of</strong> each characteristic. For this purpose,<br />

the influence <strong>of</strong> a selection <strong>of</strong> characteristics<br />

(see Ta b l e 3 ) is evaluated in section<br />

3.2.<br />

Tab. 1. Summary <strong>of</strong> all considered studies <strong>and</strong> respective reference as further used.<br />

Ref.<br />

Titel<br />

[5] Wasserst<strong>of</strong>fbasierte Industrie in Deutschl<strong>and</strong> und Europa<br />

[6] Energiewirtschaftliche Projektionen und Folgeabschätzungen 2030/2050<br />

[7] Strommarkt und Klimaschutz: Trans<strong>for</strong>mation der Stromerzeugung bis 2050<br />

[8] Klimaneutrales Deutschl<strong>and</strong> 2045<br />

[9] Netzentwicklungsplan Strom 2035<br />

[10] Das „BEE-Szenario 2030“<br />

[<strong>11</strong>] dena-Leitstudie Aufbruch Klimaneutralität<br />

[12] Klimaneutrales Deutschl<strong>and</strong><br />

[13] Strommarktentwicklung und Braunkohlebedarf unter der Prämisse<br />

des Braunkohleausstiegspfads<br />

[14] Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem<br />

[15] Politikszenarien VIII<br />

[16] Trans<strong>for</strong>mation des Energiesystems bis zum Jahr 2030<br />

[17] Wege für die Energiewende – Kosteneffiziente und klimagerechte<br />

Trans<strong>for</strong>mationsstrategien für das deutsche Energiesystem bis zum Jahr 2050<br />

[18] Wasserst<strong>of</strong>f- Studie. Chancen, Potentiale & Heraus<strong>for</strong>derungen im globalen<br />

Energiesystem.<br />

[19] Auswirkungen einer Beendigung der Kohleverstromung bis 2038 auf den Strommarkt,<br />

CO 2 -Emissionen und ausgewählte Industrien<br />

[20] Projektionsbericht der Bundesregierung 2019<br />

[21] Zukunft Stromsystem II – Regionalisierung der erneuerbaren Stromerzeugung<br />

[22] Modellbasierte Szenarienuntersuchung der Entwicklungen im deutschen Stromsystem<br />

unter Berücksichtigung des europäischen Kontexts bis 2050<br />

[23] Das „BEE-Szenario 2030“<br />

[24] Noch ist erfolgreicher Klimaschutz möglich<br />

[25] Analyse von Strukturoptionen zur Integration erneuerbarer Energien in Deutschl<strong>and</strong> und<br />

Europa unter Berücksichtigung der Versorgungssicherheit<br />

[26] Energy systems: Dem<strong>and</strong> perspective (WP5 Summary report)<br />

[27] Pathways <strong>for</strong> Germany’s Low-Carbon Energy Trans<strong>for</strong>mation Towards 2050<br />

[28] Technoökonomische Analyse und Trans<strong>for</strong>mationspfade des energetischen<br />

Biomassepotentials<br />

[29] Wege in eine ressourcenschonende Treibhausgasneutralität<br />

[30] Netzentwicklungsplan Strom 2030<br />

[31] Erneuerbare Energien als Schlüssel für das Erreichen der Klimaschutzziele im Stromsektor<br />

[32] Langfristszenarien für die Trans<strong>for</strong>mation des Energiesystems in Deutschl<strong>and</strong><br />

[33] dena-Leitstudie Integrierte Energiewende<br />

[34] Klimapfade für Deutschl<strong>and</strong><br />

[35] Innovation Energiespeicher – Chancen der deutschen Industrie<br />

[36] Szenarien für den Strommix zukünftiger, flexibler Verbraucher<br />

am Beispiel von P2X-Technologien<br />

[37] Politikszenarien für den Klimaschutz VII – Treibhausgas-Emissionsszenarien<br />

bis zum Jahr 2035<br />

[38] The role <strong>of</strong> hydrogen, battery-electric vehicles <strong>and</strong> heat as flexibility option in future<br />

<strong>energy</strong> systems<br />

[39] Energiemarkt 2030 und 2050 – Der Beitrag von Gas- und Wärmeinfrastruktur<br />

zu einer effizienten CO 2 -Minderung<br />

[40] »Sektorkopplung« – Optionen für die nächste Phase der Energiewende<br />

[41] Klimaschutz im Stromsektor 2030 - Vergleich von Instrumenten zur Emissionsminderung<br />

[42] Shell Energieszenarien für Deutschl<strong>and</strong><br />

[43] Zukunft Stromsystem – Kohleausstieg 2035<br />

[44] Erneuerbare Gase – ein Systemupdate der Energiewende<br />

In contrast to the scenario types presented<br />

above, the assignment <strong>of</strong> additional characteristics<br />

is not m<strong>and</strong>atory. The assignment<br />

can be divided into two groups. The first<br />

group includes all characteristics, which are<br />

determined by the presence or absence (yes<br />

or no). The second group has a three-stage<br />

gradient into high, mid <strong>and</strong> low. The first<br />

group includes, <strong>for</strong> example, the consideration<br />

<strong>of</strong> the coal phase-out by 2038, the nuclear<br />

power phase-out or the explicit<br />

achievement <strong>of</strong> the greenhouse gas emission<br />

targets according to the Climate Protection<br />

Plan 2050. Regarding the second, three-level<br />

characterization, the use <strong>of</strong> a variety <strong>of</strong> characteristics<br />

is possible to describe the scenari-<br />

34 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Future Energy Systems<br />

Tab. 2. Definition <strong>and</strong> share <strong>of</strong> Scenario types used in <strong>energy</strong> system studies.<br />

Scenario type Share Definition<br />

Trend 12 % Trend scenarios are based on the extrapolation <strong>of</strong> current<br />

political <strong>and</strong> legal measures into the future. There<strong>for</strong>e, no<br />

additional expansion targets or other further constraints are<br />

imposed on the model.<br />

Reference 16 % The term reference scenario is generally used to describe<br />

scenarios that are used as the basis <strong>of</strong> a more advanced<br />

comparison. Moderate developments are <strong>of</strong>ten assumed <strong>for</strong><br />

the future, which means that trend scenarios are usually used<br />

as a reference.<br />

High ambition 46 % Ambitious scenarios refer to scenarios that go beyond current<br />

policies. In most cases, this means a faster or stronger<br />

reduction <strong>of</strong> greenhouse gas emissions or an accelerated<br />

expansion <strong>of</strong> renewable energies. However, this can also mean<br />

societal aspects, such as a change in values toward <strong>energy</strong>saving<br />

behaviors.<br />

Low ambition 12 % Low-ambition scenarios represent the opposite compared to<br />

the ambitious ones. Climate protection targets are given low<br />

priority overall. For example, existing climate protection<br />

measures are dropped or missed. Also considered here is<br />

possible societal unacceptance toward savings measures or<br />

individual technologies.<br />

Others 14 % If a scenario cannot be assigned to any <strong>of</strong> the four categories<br />

mentioned, it is classified as another scenario.<br />

Tab. 3. Overview <strong>of</strong> the evaluated characteristics.<br />

Characteristic high mid low NA Definition<br />

Society 8 % 71 % 7 % 14 % Social acceptance <strong>and</strong> support<br />

Ambition 39 % 44 % 17 % 0 % Level <strong>of</strong> ambition <strong>of</strong> climate protection<br />

measures<br />

Certainty 41 % 44 % 5 % 10 % Probability <strong>of</strong> assumptions occurring<br />

Grid 53 % 25 % 7 % 15 % Flexibility <strong>of</strong> domestic transmission<br />

Trade 56 % 7 % 19 % 19 % Role <strong>of</strong> EU-wide import/export<br />

Openness 54 % 17 % 27 % 2 % Degree <strong>of</strong> predictability <strong>of</strong> the future<br />

<strong>energy</strong> system<br />

Sector coupling 56 % 24 % 2 % 19 % Degree <strong>of</strong> electrification in the heat <strong>and</strong><br />

mobility sectors<br />

Speed 31 % 22 % 19 % 29 % Speed <strong>of</strong> implementation <strong>of</strong> <strong>energy</strong> policy<br />

measures<br />

Characteristic Yes No NA Definition<br />

Coal phase-out 40 % 37 % 23 % Fixed phase-out target <strong>for</strong> 2038<br />

Nuclear phase-out 87 % 0 % 13 % No use <strong>of</strong> nuclear power after <strong>2022</strong><br />

80 % GHG 1 reduction 57 % 7 % 36 % Achieve the reduction target <strong>of</strong> -80 %<br />

compared to 1990<br />

95 % GHG 1 reduction 38 % 26 % 36 % Achieve the reduction target <strong>of</strong> -95 %<br />

compared to 1990<br />

1<br />

GHG: greenhouse gas<br />

os in <strong>energy</strong> system studies. A list <strong>of</strong> the characteristics<br />

used in this work, their definition<br />

<strong>and</strong> their respective share per gradation is<br />

summarized in Ta b l e 3 .<br />

3 Results<br />

The following section serves to summarize<br />

the results <strong>of</strong> our study. Section first presents<br />

the general trend <strong>of</strong> the future development<br />

<strong>of</strong> the German <strong>energy</strong> system. This<br />

is followed in section 3.2 by an analysis <strong>of</strong><br />

the boundary conditions as an influence on<br />

the development <strong>of</strong> <strong>energy</strong> systems.<br />

3.1 Summary <strong>of</strong> general trends<br />

This section is intended to present general<br />

trends in <strong>energy</strong> supply in a possible future<br />

German <strong>energy</strong> system. First, electricity<br />

generation via renewables <strong>and</strong> the dem<strong>and</strong><br />

<strong>for</strong> conventional power plants will be discussed,<br />

be<strong>for</strong>e topics such as the increasing<br />

dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> hydrogen <strong>and</strong> sector coupling<br />

are addressed. For a simplified representation<br />

<strong>of</strong> the data, the median, upper <strong>and</strong> lower<br />

quartile, <strong>and</strong> total range <strong>of</strong> the evaluated<br />

data subset is used und presented in different<br />

shading. Additionally, in the upper part<br />

<strong>of</strong> the figures nsum <strong>and</strong> nmin represent the<br />

total number <strong>of</strong> used scenarios <strong>and</strong> the minimum<br />

number <strong>of</strong> scenarios <strong>for</strong> each considered<br />

timestep.<br />

3.1.1 Power generation<br />

Key parameters <strong>for</strong> describing an <strong>energy</strong> system<br />

are <strong>for</strong> example its total <strong>energy</strong> requirements<br />

<strong>and</strong> the associated greenhouse gas<br />

emissions. F i g u r e 1 (A) shows the assumed<br />

gross electricity consumption in Germany<br />

as an example. While older studies<br />

still assumed an almost constant dem<strong>and</strong><br />

over the coming decades, more recent studies<br />

are already showing the strong influence<br />

<strong>of</strong> electrification. The interquartile ranges<br />

from 600 to 905 TWh in 2050. Scenarios<br />

with strong electrification <strong>and</strong> high hydrogen<br />

supply within Germany even expect up<br />

to 2000 TWh. Additionally, in F i g u r e 1<br />

(B) the greenhouse gas emissions are<br />

shown. Only about a quarter <strong>of</strong> the scenarios<br />

exceed the original reduction targets<br />

<strong>of</strong> up to 95 % by 2050. Current targets <strong>for</strong><br />

an <strong>energy</strong> system with net zero emissions<br />

are only represented to a limited extent, as<br />

most <strong>of</strong> the studies were published be<strong>for</strong>e<br />

the German climate targets have been updated.<br />

Median Range lnterquartile<br />

n sum = 88; n min = 46 n sum = 47; n min = 23<br />

Gross electricity dem<strong>and</strong> in TWh<br />

2000<br />

1500<br />

1000<br />

500<br />

0<br />

(A) - Gross electricity dem<strong>and</strong><br />

(B) - GHG emissions<br />

2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />

Fig. 1. Expected gross electricity consumption (A) <strong>and</strong> greenhouse gas emissions (B).<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Greenhouse gas emissions in Mt CO2e<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 35


Future Energy Systems<br />

1.0<br />

Historical Median Range lnterquartile<br />

n sum = 97; n min = 45<br />

0.8<br />

Renewable share <strong>of</strong> power<br />

generation<br />

0.6<br />

0.4<br />

0.2<br />

0.0<br />

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050<br />

n sum = 87; n min = 50 n sum = 98; n min = 46<br />

800<br />

(B) - Photovoltaics<br />

(C) - Wind turbines<br />

Installed capacities in GW<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />

Fig. 2. Expected share <strong>of</strong> renewable power generation on overall power dem<strong>and</strong> (A) <strong>and</strong> installed capacities <strong>of</strong> photovoltaics (B) <strong>and</strong> wind turbines (C).<br />

Most <strong>of</strong> the electricity generated by renewables<br />

is provided by photovoltaics <strong>and</strong> onshore<br />

<strong>and</strong> <strong>of</strong>fshore wind turbines. In addition,<br />

the German power system has hydropower<br />

plants <strong>and</strong> biomass-based technologies,<br />

as well as small capacities <strong>of</strong> geothermal<br />

power plants. F i g u r e 2 (A) shows<br />

the expected share <strong>of</strong> renewables in total<br />

electricity generation. As can already be deduced<br />

from the expected decrease in greenhouse<br />

gas emissions, the share increases to<br />

almost 100 % by 2050. As photovoltaics <strong>and</strong><br />

wind turbines are expected to cover the biggest<br />

share <strong>of</strong> future power generation, the<br />

following two sections will discuss the expected<br />

dem<strong>and</strong> on photovoltaic <strong>and</strong> wind<br />

turbine capacities in more detail. For hydro-,<br />

biomass- <strong>and</strong> geothermal power plants a<br />

more or less constant installed capacity is assumed<br />

until 2050.<br />

Photovoltaic<br />

First <strong>of</strong> all, it is noticeable that the interquartile<br />

range <strong>of</strong> the expected development <strong>of</strong><br />

installed photovoltaic capacities covers only<br />

a comparatively small corridor compared to<br />

the entire range (F i g u r e 2 (B)). For example,<br />

half <strong>of</strong> all scenarios expect photovoltaic<br />

capacity in 2050 to be between 100 <strong>and</strong><br />

200 GW, while the maximum is close to<br />

800 GW. The extremely high installed capacities<br />

are based, <strong>for</strong> example, on scenarios<br />

from the [44]. Here, a maximum electrification,<br />

respectively a one-to-one replacement<br />

<strong>of</strong> fossil feedstocks by power-to-X products is<br />

assumed, leading to installed photovoltaic<br />

capacities <strong>of</strong> 810 GW in 2050. Besides [44],<br />

other studies with high electrification or<br />

high share <strong>of</strong> intra-German power-to-X application<br />

<strong>and</strong> self-supply also show a large<br />

dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> renewables. Exemplary are scenarios<br />

from the studies [14], [12] <strong>and</strong> [21].<br />

While the latter include only individual scenarios<br />

with above-average expansion needs,<br />

all scenarios from [14] are in the upper<br />

quarter <strong>of</strong> the range. The highest requirements<br />

come from the scenarios with the<br />

lowest ambition, or the greatest societal resistance<br />

to new technologies, large infrastructure<br />

projects or <strong>energy</strong>-saving measures.<br />

The same climate targets, represented<br />

here by meeting CO 2 emission targets, lead<br />

to higher dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> installed capacity <strong>and</strong><br />

thus to higher costs.<br />

The other extreme <strong>of</strong> low photovoltaic capacities<br />

in 2050 is based on scenarios such<br />

as the reference or low restriction scenario<br />

from [32]. Here, no or minimal climate targets<br />

are specified. As a result, cost-optimal<br />

<strong>and</strong> without consideration <strong>of</strong> possible emissions,<br />

the expansion <strong>of</strong> renewable energies<br />

is only used to a limited extent <strong>and</strong> the <strong>energy</strong><br />

system further relies on fossil technologies.<br />

Looking at the plans <strong>of</strong> the current federal<br />

government regarding the new expansion<br />

plan <strong>for</strong> renewable energies, it becomes<br />

apparent that the median, as well as the entire<br />

interquartile range, is still below the ambitious<br />

targets from [45]. Here, over 100 GW<br />

<strong>of</strong> additional photovoltaic capacity is targeted<br />

by the end <strong>of</strong> 2030.<br />

Wind turbines<br />

F i g u r e 2 (C) summarizes the expected development<br />

<strong>of</strong> installed wind turbine capacities<br />

onshore <strong>and</strong> <strong>of</strong>fshore. The known stagnating<br />

expansion <strong>of</strong> the last years is used in<br />

most studies as the actual state <strong>for</strong> 2020.<br />

The whole range shows a much narrower<br />

course compared to the photovoltaic expansion,<br />

whereby the extreme values are based<br />

on the same studies. Compared to the new<br />

expansion targets, especially the year 2030<br />

shows the ambition level <strong>of</strong> the German government<br />

[45]. Thus, by 2030, 30 GW <strong>and</strong> by<br />

2045, 70 GW <strong>of</strong> <strong>of</strong>fshore wind turbines are<br />

to be installed, whereas within the system<br />

studies, only 15 GW <strong>and</strong> 55 GW, respectively,<br />

are expected in the median. For 2045, the<br />

expansion target is even outside the entire<br />

range. For onshore wind power, the new expansion<br />

targets are also in the upper quarter<br />

<strong>of</strong> the range expected by the studies. The<br />

planned annual addition <strong>of</strong> up to 10 GWa -1<br />

by 2035 contrasts sharply with an expected<br />

addition <strong>of</strong> 2 to 3 GWa -1 , based on the median<br />

<strong>of</strong> the studies. Especially the lowest installed<br />

capacities <strong>of</strong> wind turbines originate<br />

from scenarios in which the social resistance<br />

against wind turbine expansion, or in general<br />

against construction measures in one’s<br />

own environment, is strongly pronounced.<br />

36 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Future Energy Systems<br />

In some studies, the acceptance <strong>of</strong> wind<br />

power plants is rated significantly lower<br />

than that <strong>of</strong> PV, which illustrates the necessary<br />

political ef<strong>for</strong>t regarding the involvement<br />

<strong>of</strong> the population. Politically set targets<br />

alone will not be enough to meet climate<br />

goals. The change must be increasingly<br />

supported by the population.<br />

Regarding the further development <strong>of</strong> wind<br />

power technologies, almost all studies assume<br />

an increase in full load hours both onshore<br />

<strong>and</strong> <strong>of</strong>fshore. Thus, on average, the<br />

use <strong>of</strong> low wind turbines is expected to increase<br />

the onshore yield from about<br />

1,900 ha -1 in 2020 to about 2,300 ha -1 in<br />

2050. Offshore wind turbines are also expected<br />

to increase full load hours from<br />

3,875 ha -1 in 2020 to over 4,200 ha -1 in 2050.<br />

Conventional power plants<br />

A detailed analysis on the dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> conventional<br />

power plants during the <strong>energy</strong><br />

transition is published by the authors in<br />

[46]. In summary, based on the considered<br />

system studies, a peak in natural gas consumption<br />

can be identified between 2030<br />

<strong>and</strong> 2040. Most scenarios expect a natural<br />

gas dem<strong>and</strong> until at least 2040, while simultaneously<br />

more than half <strong>of</strong> the scenarios<br />

considered meeting Germany’s zero emissions<br />

target in 2050. In summary, the definition<br />

<strong>of</strong> the respective scenario in particular<br />

is shown to be decisive <strong>for</strong> the length <strong>of</strong><br />

natural gas dependency. While natural gas<br />

dem<strong>and</strong> is eliminated by 2050 on average,<br />

more than 75 % <strong>of</strong> the evaluated scenarios<br />

assume that the basic need <strong>for</strong> conventional<br />

power plants will continue well beyond<br />

2050. Increased dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> synthetic <strong>energy</strong><br />

carriers will begin in 2040. Based on the<br />

median installed capacities <strong>of</strong> the developments,<br />

as well as the amounts <strong>of</strong> <strong>energy</strong> provided<br />

in each case, a full load maximum <strong>of</strong><br />

about 3000 ha -1 results <strong>for</strong> the period from<br />

2020 to 2050. As power generation decreases<br />

while installed capacities remain unchanged,<br />

the median utilization decreases<br />

to about 1200 ha -1 by 2050. While individual<br />

power plants may be used <strong>for</strong> medium- or<br />

base-load, the majority will have significantly<br />

fewer operating hours. The main applications<br />

will be, <strong>for</strong> example, peak load coverage<br />

or back-up <strong>for</strong> black start events.<br />

Hydrogen<br />

The total dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> hydrogen is given by<br />

the studies with a median <strong>of</strong> 149 TWh <strong>and</strong> a<br />

maximum <strong>of</strong> 450 TWh in 2050. As can be<br />

seen in Ta b l e 4 , an increasingly rising dem<strong>and</strong><br />

<strong>for</strong> hydrogen can be observed. Individual<br />

scenarios assume no hydrogen dem<strong>and</strong><br />

up to 2030. The assumptions <strong>of</strong> the<br />

German government from the “National<br />

Hydrogen Strategy” are rather in the upper<br />

range with 90 to <strong>11</strong>0 TWh in 2030 [47].<br />

Both some studies <strong>and</strong> the strategy paper <strong>of</strong><br />

the German government assume that initially<br />

only a small part <strong>of</strong> the green hydrogen<br />

dem<strong>and</strong> can be provided within Germany.<br />

The majority will come from imports. Regardless<br />

<strong>of</strong> the hydrogen strategy, the median<br />

<strong>of</strong> the evaluated scenarios shows a<br />

three-part expansion rate regarding the installed<br />

electrolysis capacities in Germany.<br />

Initially, about 0.8 GWa-1 <strong>of</strong> new electrolysis<br />

capacity per year is expected by 2030.<br />

The expansion rates increase to 1.5 GWa-1<br />

in the period 2030 to 2040 <strong>and</strong> to 3.0 GWa-1<br />

in 2040 to 2050. These values are clearly<br />

above the strategy paper.<br />

Due to the high electricity dem<strong>and</strong> <strong>of</strong> water<br />

electrolysis, the effects on the higher-level<br />

<strong>energy</strong> system are <strong>of</strong> particular interest. In<br />

the long term, a purely green hydrogen production<br />

is targeted, which is ultimately accompanied<br />

by a significantly higher dem<strong>and</strong><br />

<strong>for</strong> renewable electricity generation. This<br />

effect can be observed by comparing the expected<br />

development <strong>of</strong> renewable capacities<br />

depending on the consideration <strong>of</strong> hydrogen<br />

production. Here, a clearly steeper increasing<br />

median <strong>of</strong> the scenarios with hydrogen<br />

consideration in comparison with those<br />

without hydrogen consideration can be<br />

seen. The sum <strong>of</strong> renewable capacities is<br />

thus about 40 GW in 2030 <strong>and</strong> over 70 GW<br />

in 2050 above the scenarios without hydrogen<br />

consideration. The resulting steeper expansion<br />

rates <strong>of</strong> renewables are comparable<br />

to those <strong>of</strong> electrolysis <strong>and</strong> the general hydrogen<br />

dem<strong>and</strong>, respectively.<br />

3,1,3 Future <strong>energy</strong> carriers<br />

The sectors heat, mobility/transport <strong>and</strong> industry<br />

are increasingly being considered in<br />

current <strong>energy</strong> system studies. In addition to<br />

the goals <strong>of</strong> maximum efficiency increase<br />

<strong>and</strong> electrification, there is <strong>of</strong>ten the question<br />

<strong>of</strong> providing synthetic <strong>energy</strong> carriers.<br />

Some industrial processes cannot be electrified<br />

or are considered uneconomical due to<br />

the low <strong>energy</strong> density <strong>of</strong> current electricity<br />

storage systems. The following sections<br />

there<strong>for</strong>e deal in an excursus with the representation<br />

<strong>of</strong> other sectors than the electricity<br />

sector in current <strong>energy</strong> system studies. However,<br />

a purely qualitative evaluation is possible<br />

in this section due to the limited data<br />

Tab. 4. Overview <strong>of</strong> the expected hydrogen dem<strong>and</strong> <strong>of</strong> the German <strong>energy</strong> system in the years<br />

from 2020 to 2050.<br />

Unit 2020 2030 2040 2050<br />

Minimum TWh 0.0 0.0 <strong>11</strong>.4 22.5<br />

Median TWh 4.5 46.0 <strong>11</strong>1.5 149.0<br />

Maximum TWh 16.5 <strong>11</strong>5.0 265.0 450.0<br />

German national hydrogen<br />

strategy<br />

90-<strong>11</strong>0 TWh until 2030<br />

basis <strong>and</strong>, in particular, the strongly fluctuating<br />

level <strong>of</strong> detail between the studies.<br />

<strong>Heat</strong> sector<br />

Due to the different temperature levels required<br />

<strong>and</strong> the complexity <strong>of</strong> district heating<br />

network planning, the mapping <strong>of</strong> the heat<br />

supply is significantly more complex than<br />

the distribution <strong>of</strong> electrical <strong>energy</strong>. For this<br />

reason, the level <strong>of</strong> detail <strong>of</strong> the studies considered<br />

varies greatly. What the studies have<br />

in common, however, is that overall a decrease<br />

in heat dem<strong>and</strong> is assumed. The reason<br />

<strong>for</strong> this is the progressive renovation <strong>of</strong><br />

existing buildings, as well as the expansion<br />

<strong>of</strong> district heating networks <strong>and</strong> more efficient<br />

heat supply technologies. It is also assumed<br />

across all studies that - irrespective <strong>of</strong><br />

whether district heating or building-specific<br />

- the use <strong>of</strong> both electricity-based technologies,<br />

biomass, solar thermal <strong>energy</strong> <strong>and</strong> geothermal<br />

<strong>energy</strong>, but also synthetic <strong>energy</strong><br />

carriers will play an important role.<br />

Industrial sector<br />

Industry in particular is seen as the sector in<br />

which the trans<strong>for</strong>mation toward climate<br />

neutrality will be among the most difficult.<br />

Both high-temperature processes <strong>and</strong> chemical<br />

processes can only be electrified to a limited<br />

extent. While the steel industry has<br />

great potential <strong>for</strong> reducing greenhouse gas<br />

emissions through the use <strong>of</strong> green hydrogen,<br />

emissions in the cement industry are<br />

fixed due to the process. Here, technologies<br />

<strong>for</strong> CO 2 capture, as well as CO 2 -negative<br />

technologies, are increasingly being discussed<br />

in order to achieve the emission targets.<br />

Initial studies are there<strong>for</strong>e already<br />

explicitly addressing the challenges <strong>and</strong> opportunities<br />

<strong>for</strong> German industry during the<br />

trans<strong>for</strong>mation <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> system.<br />

Transport sector<br />

The transport sector has the smallest data<br />

base regarding the use <strong>of</strong> synthetic <strong>energy</strong><br />

carriers. Here, the focus is on electromobility,<br />

in particular due to political interest.<br />

However, more recent studies are already<br />

increasingly taking alternative technologies<br />

into account, especially in the transport sector.<br />

Here it is apparent that pure electrification<br />

will probably not be sufficient, but that<br />

non-negligible shares <strong>of</strong> mobility <strong>and</strong> transport<br />

will be based on synthetic fuels.<br />

Cross-sector<br />

The dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> synthetic fuels will increase<br />

not only due to the dem<strong>and</strong> in power plants,<br />

but also due to other applications such as<br />

mobility <strong>and</strong> industry. Since future <strong>energy</strong><br />

systems will most likely be based entirely on<br />

renewable power generation through photovoltaics<br />

<strong>and</strong> wind <strong>energy</strong>, power-to-X technologies<br />

are expected to meet a large part <strong>of</strong><br />

this dem<strong>and</strong>. Taking the median <strong>of</strong> the studies,<br />

power-to-gas dem<strong>and</strong> in Germany is assumed<br />

to increase from 2.5 GW in 2030 to<br />

over 40 GW in 2050. The corresponding<br />

electricity dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> all power-to-X appli-<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 37


Future Energy Systems<br />

cations adds up to over 200 TWh in 2050.<br />

However, this is also unlikely to meet the<br />

total dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> power-to-X products, resulting<br />

in an additional net import <strong>of</strong> synthetic<br />

<strong>energy</strong> carriers <strong>of</strong> about 20 TWh in<br />

2030 <strong>and</strong> over 350 TWh in 2050.<br />

3.2 Boundary conditions<br />

As shown in the previous sections, the variables<br />

in <strong>energy</strong> system studies are subject to<br />

a large variance the further into the future<br />

the scenarios are. The aim <strong>of</strong> this section is<br />

to explain some <strong>of</strong> the scatter by relating it<br />

to individual parameters. The selection<br />

<strong>of</strong> <strong>energy</strong> system parameters used <strong>for</strong> the<br />

criteria-based analysis are listed in Ta -<br />

b l e 5 . In addition, <strong>for</strong> each parameter it is<br />

listed how much influence is to be attributed<br />

to the respective criterion <strong>and</strong> in which direction<br />

the influence extends. Individual<br />

parameters <strong>and</strong> criteria are selected in the<br />

following in order to discuss the influence <strong>of</strong><br />

the respective criterion in more detail. The<br />

graphs used <strong>for</strong> this purpose include the<br />

criterion-dependent developments <strong>of</strong> the<br />

variables considered over the period from<br />

2020 to 2050. In addition, their variance in<br />

2050 is shown in the <strong>for</strong>m <strong>of</strong> box plots, also<br />

grouped by criterion. This evaluation is<br />

based only on a subset <strong>of</strong> the above listed<br />

studies.<br />

3.2.1 Level <strong>of</strong> ambition<br />

The political ambition level is clearly reflected<br />

in the reduction <strong>of</strong> GHG emissions. This<br />

results from the target corridor over which<br />

this criterion is defined. F i g u r e 3 shows<br />

this relationship graphically. Due to the<br />

partly quite narrowly defined CO 2 corridor,<br />

the variance <strong>of</strong> the values <strong>for</strong> the year 2050<br />

is low, especially <strong>for</strong> high ambition. Similarly,<br />

the renewable share is also influenced by<br />

the ambition level <strong>and</strong> associated targets,<br />

stricter emission targets can only be accompanied<br />

by higher renewable electricity generation<br />

shares. It should be noted here that<br />

high renewable shares can result even with<br />

low ambition. As an example, the “survival<strong>of</strong>-the-fittest”<br />

scenario from [27], in which<br />

global commodity price trends result in<br />

95 % renewable electricity generation even<br />

without any political target. In summary,<br />

the criterion is there<strong>for</strong>e responsible <strong>for</strong> differences<br />

in the reduction <strong>of</strong> greenhouse<br />

gases as well as the share <strong>of</strong> renewables in<br />

electricity generation due to the target <strong>for</strong>mulations<br />

that are included in its definition.<br />

Related to this are variables affecting individual<br />

renewables, as well as CO 2 prices.<br />

Ambition thus affects almost all <strong>energy</strong> system<br />

variables considered.<br />

3.2.2 Openness <strong>of</strong> the model<br />

Tab. 5. Influence <strong>of</strong> criteria on <strong>energy</strong> system variables. Higher expression <strong>of</strong> the criterion leads to<br />

higher (+), lower (-) or constant (o) manifestation <strong>of</strong> the respective <strong>energy</strong> system variables.<br />

GHG emissions in Mt CO2e<br />

Characteristic<br />

Renewable share <strong>of</strong> gross electricity production o ++ - o o o + +<br />

Photovoltaics share <strong>of</strong> gross electricity production - + o - - o o o<br />

Wind turbines share <strong>of</strong> gross electricity production - o o + o + o +<br />

Photovoltaics share <strong>of</strong> renewables - o o o - o o o<br />

Wind turbines share <strong>of</strong> renewables - o o ++ o + o o<br />

Onshore share <strong>of</strong> total wind turbines ++ - o o o o o o<br />

Gross electricity consumption - + o o - o o o<br />

Installed capacities <strong>of</strong> renewables - + o o o o + +<br />

Installed capacities <strong>of</strong> gas-fired power plants -- + o - o o o o<br />

Installed capacities <strong>of</strong> conventional power plants -- o o - o o o o<br />

Installed capacities <strong>of</strong> photovoltaics -- ++ o - o o o o<br />

Installed capacities <strong>of</strong> wind turbines o ++ o + o o + +<br />

Installed capacities <strong>of</strong> <strong>of</strong>fshore wind turbines - + - o o o + +<br />

CO 2 emission allowance costs + ++ - - o o + ++<br />

GHG emissions - -- - - - -- -- -<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

High Mid Low<br />

0<br />

2020 2030 2040 2050<br />

Society<br />

Ambition<br />

High<br />

ambition<br />

Certainty<br />

Grid<br />

Trade<br />

Medium<br />

ambition<br />

Openness<br />

Sector<br />

Speed<br />

n=13 | 8 | 15<br />

Low<br />

ambition<br />

Fig. 3. Expected development <strong>of</strong> the greenhouse gas emissions (left) <strong>and</strong> boxplots <strong>of</strong> the 2050<br />

variance (right), both in context <strong>of</strong> the scenarios level <strong>of</strong> ambition.<br />

GHG emissions in Mt CO2e<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

High Mid Low<br />

2020 2030 2040 2050<br />

The effect <strong>of</strong> the openness criterion initially<br />

appears to have a larger effect on variables<br />

related to wind power, <strong>for</strong> both types <strong>of</strong><br />

wind turbines, <strong>of</strong>fshore <strong>and</strong> onshore. More<br />

development-open models correlate with a<br />

higher expression <strong>of</strong> the technology’s variables,<br />

<strong>for</strong> example, installed capacity or the<br />

respective shares <strong>of</strong> the total power generation.<br />

However, the apparent correlation is<br />

not necessarily due to causality, but may be<br />

due to bias in the studies. Based on the definition<br />

<strong>of</strong> the criterion, it is noticeable that<br />

the developments specified therein are less<br />

predetermined in the direction <strong>of</strong> wind power.<br />

For example, the “persistence” <strong>and</strong> “unacceptance”<br />

scenarios from ISE(2020) favor<br />

photovoltaics over wind turbines. In addition,<br />

the given development also correlates<br />

with whether a trend is presented.<br />

Since trend studies, in turn, are <strong>of</strong>ten associated<br />

with a lower ambition level, this correlation<br />

is particularly evident in emissions<br />

(F i g u r e 4 ), as its results are similar to<br />

the impact <strong>of</strong> the scenarios ambition (F i g -<br />

u r e 3 ). Nevertheless, more open models<br />

should be used, as they allow <strong>for</strong> a purely<br />

fact-based decision <strong>and</strong> reduce the potential<br />

<strong>for</strong> biases.<br />

Open<br />

model<br />

Some<br />

limitations<br />

n=16 | 6 | 3<br />

Predefined<br />

development<br />

Fig. 4. Expected development <strong>of</strong> the greenhouse gas emissions (left) <strong>and</strong> boxplots <strong>of</strong> the 2050<br />

variance (right), both in context <strong>of</strong> the openness <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> systems model.<br />

38 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Future Energy Systems<br />

4 Summary<br />

This meta-analysis <strong>of</strong> 40 studies aims to<br />

identify current trends in <strong>energy</strong> system<br />

studies. The focus is on topics such as the assumed<br />

developments <strong>of</strong> system parameters<br />

<strong>for</strong> the period 2030 to 2050 <strong>and</strong> an analysis<br />

<strong>of</strong> the influence <strong>of</strong> the scenario definition on<br />

the results. The government’s updated targets<br />

are much more in line with the assumptions<br />

<strong>and</strong> calculations <strong>of</strong> current studies<br />

than they were a few years ago. The reason<br />

<strong>for</strong> this is, on the one h<strong>and</strong>, the topicality<br />

<strong>and</strong> presence <strong>of</strong> the issues in the population<br />

<strong>and</strong> thus the increasing pressure on politics.<br />

Additionally, the database on which policymakers<br />

can base their decisions is also growing<br />

steadily.<br />

In summary, the analysis <strong>of</strong> the results <strong>and</strong><br />

assumptions <strong>of</strong> current system studies shows<br />

that achieving the climate targets is technically<br />

possible. In this context, the studies<br />

identify several paths that enable the climate<br />

neutrality <strong>of</strong> the German <strong>energy</strong> system.<br />

Regardless <strong>of</strong> the study, the focus is always<br />

on electricity generation via renewable<br />

energies. However, ambitious decisions are<br />

still required, particularly regarding the mobility,<br />

heat <strong>and</strong> industry sectors, in order to<br />

initiate the trans<strong>for</strong>mation. This includes an<br />

increasing dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> synthetic <strong>energy</strong> carriers<br />

in these sectors. Conventional power<br />

plants will continue to be used <strong>for</strong> the trans<strong>for</strong>mation<br />

path. Initially natural gas-fired, in<br />

the later course based on power-to-X products.<br />

In particular, the need <strong>for</strong> power-to-X<br />

applications <strong>and</strong> the direct electrification <strong>of</strong><br />

technologies that today are still fossil-based<br />

will cause a sharp increase in Germany’s<br />

electricity dem<strong>and</strong>. This is also the biggest<br />

difference to older studies, in which an almost<br />

constant dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> electrical <strong>energy</strong><br />

was assumed <strong>for</strong> the coming decades.<br />

The definition <strong>of</strong> the scenarios has a major<br />

influence on the results, whereby the definition<br />

must be equated with the respective assumptions<br />

<strong>and</strong> boundary conditions. Especially<br />

the level <strong>of</strong> ambition <strong>and</strong> societal acceptance<br />

play a major role. Without society<br />

backing political decisions, the shift towards<br />

climate neutrality will not succeed. Likewise,<br />

model boundary conditions that are as<br />

open to results as possible should be chosen.<br />

Energy system studies were <strong>and</strong> still are abstractions<br />

<strong>of</strong> reality. Due to the complexity<br />

<strong>of</strong> the <strong>energy</strong> system, no change in this direction<br />

is expected in the <strong>for</strong>eseeable future.<br />

Nevertheless, topics such as the influence <strong>of</strong><br />

extreme events, life cycle assessment or simplifications<br />

<strong>of</strong> the grid representation should<br />

be considered in more detail. Similarly, only<br />

in very few cases the required installed capacity<br />

is considered beyond pure dem<strong>and</strong><br />

response, <strong>for</strong> example control power or cold<br />

start capability. In addition, the need <strong>for</strong><br />

meta-analyses is increasing, particularly due<br />

to the sharp rise in the number <strong>of</strong> studies on<br />

a wide range <strong>of</strong> topics. Especially the focus<br />

on the trans<strong>for</strong>mation <strong>of</strong> the industrial sector<br />

or the general applications <strong>of</strong> synthetic<br />

<strong>energy</strong> carriers <strong>and</strong> storage systems needs<br />

further investigation.<br />

References<br />

[1] Hanel A, Fendt S, Splieth<strong>of</strong>f H. Kampf der<br />

Studien – Ein Update: Metaanalyse von<br />

Energiesystemstudien zur Trans<strong>for</strong>mation<br />

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[2] Buttler A, Splieth<strong>of</strong>f H. Kampf der Studien:<br />

Eine Metaanalyse aktueller Energiesystemstudien<br />

zum Bedarf an Speichern und konventionellen<br />

Kraftwerken im Kontext der<br />

Annahmen und der historischen Entwicklung;<br />

2016.<br />

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Modeling <strong>and</strong> Simulation <strong>of</strong> Energy Systems:<br />

A Review. Processes 2018;6(12):238.<br />

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futures.20<strong>11</strong>.05.024.<br />

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Wasserst<strong>of</strong>fbasierte Industrie in Deutschl<strong>and</strong><br />

und Europa: Potenziale und Rahmenbedingungen<br />

für den Wasserst<strong>of</strong>fbedarf und<br />

-ausbau sowie die Preisentwicklungen für<br />

die Industrie. Berlin; 2021.<br />

[6] Prognos AG, Fraunh<strong>of</strong>er ISI, GWS, iinas.<br />

Energiewirtschaftliche Projektionen und<br />

Folgeabschätzungen 2030/2050; 2020.<br />

[7] Umweltbundesamt. Strommarkt und Klimaschutz:<br />

Trans<strong>for</strong>mation der Stromerzeugung<br />

bis 2050. Dessau-Roßlau; 2021.<br />

[8] Prognos, Öko-Institut, Wuppertal-Institut.<br />

Klimaneutrales Deutschl<strong>and</strong> 2045: Wie<br />

Deutschl<strong>and</strong> seine Klimaziele schon vor<br />

2050 erreichen kann. Zusammenfassung<br />

im Auftrag von Stiftung Klimaneutralität,<br />

Agora Energiewende und Agora Verkehrswende;<br />

2021.<br />

[9] Übertragungsnetzbetreiber. Netzentwicklungsplan<br />

Strom 2035, Version 2021. zweiter<br />

Entwurf; 2021.<br />

[10] Bundesverb<strong>and</strong> Erneuerbare Energie e.V.<br />

Das „BEE-Szenario 2030“: 65 Prozent Treibhausgasminderung<br />

bis 2030 – Ein Szenario<br />

des Bundesverb<strong>and</strong>s Erneuerbare Energie<br />

(BEE). Berlin; 2021.<br />

[<strong>11</strong>] Deutsche Energie-Agentur GmbH. dena-<br />

Leitstudie Aufbruch Klimaneutralität. Berlin;<br />

2021.<br />

[12] Prognos, Öko-Institut, Wuppertal-Institut.<br />

Klimaneutrales Deutschl<strong>and</strong>: In drei<br />

Schritten zu null Treibhausgasen bis 2050<br />

über ein Zwischenziel von -65 % im Jahr<br />

2030 als Teil des EU-Green-Deals. Zusammenfassung<br />

im Auftrag von Agora Energiewende,<br />

Agora Verkehrswende und Stiftung<br />

Klimaneutralität; 2020.<br />

[13] enervis <strong>energy</strong> advisors Gmbh. Strommarktentwicklung<br />

und Braunkohlebedarf<br />

unter der Prämisse des Braunkohleausstiegspfades;<br />

2020.<br />

[14] Fraunh<strong>of</strong>er-Institut für Solare Energiesysteme<br />

ISE. Wege zu einem klimaneutralen<br />

Energiesystem – Update Klimaneutralität<br />

2045: Die deutsche Energiewende im Kontext<br />

gesellschaftlicher Verhaltensweisen;<br />

2021.<br />

[15] Umweltbundesamt. Politikszenarien VIII:<br />

Verbesserung der methodischen Grundlagen<br />

und Erstellung eines Treibhausgasemissionsszenarios<br />

als Grundlage für den Projektionsbericht<br />

2017 im Rahmen des EU-Treibhausgasmonitorings.<br />

Dessau-Roßlau; 2020.<br />

[16] Öko-Institut, Karlsruher Institut für Technologie,<br />

Deutsche Umwelthilfe, RWTH<br />

Aachen, Energiewirtschaftliches Institut an<br />

der Universität zu Köln. Trans<strong>for</strong>mation des<br />

Energiesystems bis zum Jahr 2030: Entwicklungspfade<br />

aus dem ENSURE-Projekt; 2019.<br />

[17] Robinius M. Wege für die Energiewende:<br />

Kosteneffiziente und klimagerechte Trans<strong>for</strong>mationsstrategien<br />

für das deutsche Energiesystem<br />

bis zum Jahr 2050. Jülich: Forschungszentrum<br />

Jülich GmbH Zentralbibliothek,<br />

Verlag; 2020.<br />

[18] umlaut <strong>energy</strong> GmbH. Wasserst<strong>of</strong>f-Studie:<br />

Chancen, Potentiale & Heraus<strong>for</strong>derungen<br />

im globalen Energiesystem; 2020.<br />

[19] Energiewirtschaftliches Institut an der<br />

Universität zu Köln. Auswirkungen einer<br />

Beendigung der Kohleverstromung bis 2038<br />

auf den Strommarkt, CO 2 -Emissionen und<br />

ausgewählte Industrien. Köln; 2020.<br />

[20] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz,<br />

nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz.<br />

Projektionsbericht 2019 für<br />

Deutschl<strong>and</strong>; 2019.<br />

[21] Matthes FC. Zukunft Stromsystem II: Regionalisierung<br />

der erneuerbaren Stromerzeugung<br />

vom Ziel her denken. 2018th ed. Berlin:<br />

WWF Deutschl<strong>and</strong>; 2018.<br />

[22] Öko-Institut, Jacobs University Bremen<br />

gGmbH, eclareon GmbH. Modellbasierte<br />

Szenarienuntersuchung der Entwicklungen<br />

im deutschen Stromsystem unter Berücksichtigung<br />

des europäischen Kontexts bis<br />

2050; 2019.<br />

[23] Bundesverb<strong>and</strong> Erneuerbare Energie e.V.<br />

Das „BEE-Szenario 2030“: 65% Erneuerbare<br />

Energien bis 2030 – Ein Szenario des Bundesverb<strong>and</strong>s<br />

Erneuerbare Energie e.V.<br />

(BEE). Berlin; 2019.<br />

[24] Nitsch J. Noch ist erfolgreicher Klimaschutz<br />

möglich: Die notwendigen Schritte auf der<br />

Basis aktueller Szenarien der deutschen<br />

Energieversorgung. Stuttgart; 2019.<br />

[25] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt,<br />

Universität Stuttgart, Fraunh<strong>of</strong>er<br />

Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik.<br />

Analyse von Strukturoptionen<br />

zur Integration erneuerbarer Energien<br />

in Deutschl<strong>and</strong> und europa unter Berücksichtgung<br />

der Versorgungssicherheit; 2019.<br />

[26] Technische Universität Wien, National<br />

Technology University <strong>of</strong> Athens. Navigating<br />

the Roadmap <strong>for</strong> Clean, Secure <strong>and</strong> Efficient<br />

Energy Innovation: D.5.8: WP5 Summary<br />

report – Energy Systems: Dem<strong>and</strong><br />

perspective; 2019.<br />

[27] Bartholdsen H-K, Eidens A, Löffler K, Seehaus<br />

F, Wejda F, Bur<strong>and</strong>t T et al. Pathways<br />

<strong>for</strong> Germany’s Low-Carbon Energy Trans<strong>for</strong>mation<br />

Towards 2050. Energies<br />

2019;12(15):2988. https://doi.org/<br />

10.3390/en12152988.<br />

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gGmbH. Technoökonomische Analyse und<br />

Trans<strong>for</strong>mationspfade des energetischen<br />

Biomassepotentials; 2019.<br />

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Dessau-Roßlau; 2019.<br />

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Strom 2030, Version 2019; 2019.<br />

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Hirschhausen CR von. Erneuerbare Energien<br />

als Schlüssel für das Erreichen der Klimaschutzziele<br />

im Stromsektor: Studie im Auftrag<br />

der Bundestagsfraktion Bündnis 90/<br />

Die Grünen. Berlin: DIW Berlin Deutsches<br />

Institut für Wirtschafts<strong>for</strong>schung; 2019.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 39


Future Energy Systems<br />

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Technische Universität Wien, M-Five, TEP<br />

Energy GmbH. Langfristszenarien für die<br />

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Deutschl<strong>and</strong>. Studie im Auftrag des Bundesministeriums<br />

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für Deutschl<strong>and</strong>; 2018.<br />

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Serkowsky J. Innovation Energiespeicher:<br />

Chancen der deutschen Industrie. Düsseldorf;<br />

Hans-Böckler-Stiftung; 2018.<br />

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für den Strommix zukünftiger, flexibler<br />

Verbraucher am Beispiel von P2X-Technologien.<br />

München; 2018<br />

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den Klimaschutz VII – Treibhausgas: Emissionsszenarien<br />

bis zum Jahr 2035. Dessau-<br />

Roßlau; 2018.<br />

[38] Kay Bareib, Konrad Schonleber, Thomas<br />

Hamacher. The Role <strong>of</strong> Hydrogen, Battery-<br />

Electric Vehicles <strong>and</strong> <strong>Heat</strong> as Flexibility Option<br />

in Future Energy Systems. In: EPE‘18<br />

ECCE Europe; 2018.<br />

[39] ewi Energy Research & Scenarios gGmbH.<br />

Energiemarkt 2030 und 2050 – Der Beitrag<br />

von Gas- und Wärmeinfrastruktur zu einer<br />

effizienten CO 2 -Minderung. Köln; 2017.<br />

[40] Deutsche Akademie der Technikwissenschaften,<br />

Deutsche Akademie der Natur<strong>for</strong>scher<br />

Leopoldina, Union der Deutschen<br />

Akademien der Wissenschaften. Sektorkopplung<br />

- Optionen für die nächste Phase<br />

der Energiewende. München: acatech - Deutsche<br />

Akademie der Technikwissenschaften;<br />

2017.<br />

[41] Umweltbundesamt. Klimaschutz im Stromsektor<br />

2030 – Vergleich von Instrumenten<br />

zur Emissionsminderung. Dessau-Roßlau;<br />

2017.<br />

[42] Shell plc. Shell Energie Szenarien Deutschl<strong>and</strong>.<br />

Den Haag; 2017.<br />

[43] Matthes FC, Emele L, Hermann H, Loreck<br />

C, Peter F, Ziegenhagen I et al. (eds.). Zukunft<br />

Stromsystem: Kohleausstieg 2035<br />

vom Ziel her denken. 2017th ed. Berlin:<br />

WWF Deutschl<strong>and</strong>; 2017.<br />

[44] enervis <strong>energy</strong> advisors Gmbh. Erneuerbare<br />

Gase – ein Systemupdate der Energiewende;<br />

2017.<br />

[45] Bundesministerium für Wirtschaft und<br />

Klimaschutz. Kerninhalte der Referentenentwürfe<br />

des BMWK zur Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes,<br />

zur Novelle des<br />

Wind-auf-See-Gesetzes und zum EEG-Entlastungsgesetz;<br />

Available from: www.<br />

bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Service/<br />

Gesetzesvorhaben/referentenentwurf-erneuerbaren-energien-und-weiteren-massnahmen-im-stromsektor.<br />

[46] Hanel A, Fendt S, Splieth<strong>of</strong>f H. Operation<br />

<strong>of</strong> Conventional Power Plants During the<br />

German Energy Transition: A Mini Review.<br />

Front. Energy Res. <strong>2022</strong>;10. https://doi.<br />

org/10.3389/fenrg.<strong>2022</strong>.907251. l<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

RDS-PP ®<br />

Application Guideline – Part 32: Wind Power Plants | 2 nd edition<br />

Anwendungsrichtlinie – Teil 32: Windkraftwerke | 2. Ausgabe<br />

Ausgabe/Edition 2021 – VGB-S-823-32-2021-12-EN-DE<br />

DIN A4, 414 Seiten, Preis: <strong>vgbe</strong>-Mit glie der 430,– €, Nicht mit glie der 645,– € + Ver s<strong>and</strong> kos ten und MwSt.<br />

DIN A4, 414 pa ges, pri ce: <strong>vgbe</strong> mem bers € 430.–, Non mem bers € 645.– + VAT, ship ping <strong>and</strong> h<strong>and</strong> ling<br />

Das Reference Designation System <strong>for</strong> Power Plants, kurz RDS-PP ® , ist das bei <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong><br />

entwickelte internationale Kennzeichensystem für alle Arten von Energieanlagen.<br />

Diese RDS-PP ® Anwendungsrichtlinie für Windkraftwerke wurde von einer Projektgruppe des Arbeitskreises<br />

„Anlagenkennzeichnung und Dokumentation“ in enger Zusammenarbeit mit Herstellern,<br />

Betreibern, Forschungseinrichtungen und Inst<strong>and</strong>haltern aus der Windbranche erarbeitet.<br />

Die Anpassung der Anwendungserläuterung war auf Grund von Marktan<strong>for</strong>derungen, technischen<br />

Weiterentwicklungen in der Windenergiebranche sowie Anpassungen an internationale<br />

Normen, insbesondere IEC 81346-2 von 2009, er<strong>for</strong>derlich geworden. In den jeweiligen Abschnitten<br />

sind die wesentlichen Abweichungen zur ersten Ausgabe dieser Richtlinie (Rev. 0) dargestellt.<br />

Der VGBE/VGB-St<strong>and</strong>ard VGB-S-823-32-2021-12-EN-DE (2. Auflage) des VGB-S-823-32-2014-03-EN-DE<br />

ersetzt auch die Publikation VGB-B <strong>11</strong>6 D2.<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

RDS-PP ® – Reference Designation<br />

System <strong>for</strong> Power Plants<br />

Application Guideline<br />

Part 32: Wind Power Plants<br />

Anwendungsrichtlinie<br />

Teil 32: Windkraftwerke<br />

2 nd Edition / 2. Ausgabe<br />

VGB-S-823-32-2021-12-EN-DE<br />

Für die Anwendung des VGBE/VGB-St<strong>and</strong>ards VGB-S-823-32-2021-12-EN-DE werden neben dem Grundwerk als Print- und<br />

eBook-Version auch geeignete Lizenzen mit weitergehenden Nutzungsrechten für den Anwender angeboten.<br />

Diese Ausgabe berücksichtigt insbesondere die Erfahrungen bei der Anwendung des VGB-St<strong>and</strong>ards von 2014.<br />

Änderungen und Erweiterungen beziehen sich im Wesentlichen auf:<br />

a) Neuordnung der Hauptsysteme;<br />

b) Anpassungen an Fachnorm;<br />

c) Erweiterung der Abschnitte für Signale und Leitsystem;<br />

d) Neue Abschnitte Bautechnik, Gesamtanlage;<br />

e) Anlagen A3 und A4 der Ausgabe 2014 entfernt.<br />

Änderungsblätter werden bis zur Veröffentlichung einer neuen Revision kostenlos als Download unter www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> zur<br />

Verfügung gestellt. Abonnieren Sie den VGBE-Newsletter unter www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>, um Hinweise zu Updates und Ergänzungen<br />

zu erhalten.<br />

40 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


<strong>vgbe</strong> Conference | Fachtagung<br />

Inst<strong>and</strong>haltung in Kraftwerken 2023<br />

Maintenance in Power Plants 2023<br />

8. und 9. März 2023 in Karlsruhe<br />

8 <strong>and</strong> 9 March 2023 in Karlsruhe / Germany<br />

Inst<strong>and</strong>haltung In KraftwerKen 2023<br />

Der Ausblick auf die konventionelle Kraftwerksflotte hat<br />

sich gegenüber den letzten Konferenzen erheblich geändert.<br />

Einerseits ist die Unsicherheit über Zeitpunkte für<br />

dauerhafte Abschaltungen auf Grund des Ausstieges aus<br />

konventionellen Energieträgern geblieben, <strong>and</strong>ererseits<br />

zeigt die Energiekrise deutlich, wie notwendig die Flotte, inklusive<br />

der schon abgeschalteten Anlagen für die Sicherstellung<br />

der Energieversorgung immer noch ist und wahrscheinlich<br />

auf abseh bare Zeit noch bleiben wird.<br />

Eine vernünftige, dauerhaft tragende Strategieentwicklung<br />

der Inst<strong>and</strong>haltung ist bei den Preisschwankungen an den<br />

Energiemärkten fast unmöglich, zumal viele der Betreiber<br />

nicht nur im Bereich der Erzeugung tätig, sondern auch mit<br />

der Versorgung aller Arten von Energien befasst sind. Hinzu<br />

kommen kleinere dezentrale Erzeugungs<strong>for</strong>men, die in das<br />

Portfolio der Unternehmen integriert werden müssen.<br />

Der wirtschaftliche Druck auf die Inst<strong>and</strong>haltung hat somit<br />

einen <strong>and</strong>eren Fokus bekommen. Galt es bisher die Anlagen<br />

mit einem minimalen Budget auf einen Stilllegungszeitpunkt<br />

hinzuführen, steht nunmehr die Verfügbarkeit der<br />

Energieanlagen inklusive des minimalen Budgets wieder im<br />

Fokus. Gleichzeitig sehen wir, dass uns langjährig begleitende<br />

Servicefirmen ihre Tätigkeiten einstellen müssen.<br />

Wichtig bleibt die Vorbereitung der letzten produktiven Betriebsphase<br />

für abzuschaltende Anlagen, sowie die Vorbereitung<br />

und die Durchführung der Außerbetriebnahme –<br />

immer unter dem Aspekt möglichst flexibler<br />

H<strong>and</strong>lungsalternativen für Änderungen bezüglich der tatsächlichen<br />

Abschaltung, inklusive der Integration neuer Erzeugungsanlagen.<br />

Ausführliche Berichte über Inst<strong>and</strong>haltungsvorgehen<br />

werden mit Praxisbeispielen untermauert.<br />

Unsere Aussteller präsentieren sich in der begleitenden<br />

Fachausstellung. Mit den Spezialisten der Aussteller bietet<br />

sich allen Teilnehmenden eine gute Gelegenheit, geschäftliche<br />

Kontakte herzustellen oder zu vertiefen, weitere Diskussionen<br />

mit Vortragenden anzugehen und über verschiedene<br />

Aspekte und aktuelle Fragen zum Thema<br />

Inst<strong>and</strong>haltung zu diskutieren.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> | Veranstaltungsteam Inst<strong>and</strong>haltung 2023<br />

Essen, im November <strong>2022</strong><br />

MAinTenAnCe in POweR PlAnTs 2023<br />

The view <strong>for</strong> the conventional power plant fleet has<br />

changed considerably compared to the last conferences.<br />

On the one h<strong>and</strong>, the uncertainty about the timing <strong>of</strong> permanent<br />

shut-downs due to the phase-out <strong>of</strong> conventional<br />

<strong>energy</strong> sources has remained, on the other h<strong>and</strong>, the <strong>energy</strong><br />

crisis clearly shows how necessary the fleet, including<br />

the plants that have already been shut down, still is <strong>for</strong> securing<br />

the <strong>energy</strong> supply will probably remain so <strong>for</strong> the<br />

<strong>for</strong>eseeable future.<br />

A sensible, sustainable strategy development <strong>of</strong> maintenance<br />

is almost impossible with the price fluctuations on<br />

the <strong>energy</strong> markets, especially since many <strong>of</strong> the operators<br />

are not only active in the field <strong>of</strong> generation, but are also involved<br />

in the supply <strong>of</strong> all types <strong>of</strong> <strong>energy</strong>. In addition, there<br />

are smaller decentralised <strong>for</strong>ms <strong>of</strong> generation that have to<br />

be integrated into the portfolio <strong>of</strong> the companies.<br />

The economic pressure on maintenance has thus taken on<br />

a different focus. Whereas it used to be a matter <strong>of</strong> leading<br />

the plants to a decommissioning date with a minimum<br />

budget, the focus is now once again on the availability <strong>of</strong><br />

the <strong>energy</strong> plants, including the minimum budget. At the<br />

same time, we are seeing that service companies that have<br />

accompanied us <strong>for</strong> many years are having to discontinue<br />

their activities.<br />

It remains important to prepare the last productive operating<br />

phase <strong>for</strong> plants to be shut down, as well as the preparation<br />

<strong>and</strong> implementation <strong>of</strong> the decommissioning - always<br />

under the aspect <strong>of</strong> the most flexible possible action alternatives<br />

<strong>for</strong> changes regarding the actual shut-down, including<br />

the integration <strong>of</strong> new generation plants. Detailed reports<br />

on maintenance procedures are supported with<br />

practical examples.<br />

Our exhibitors will present themselves in the accompanying<br />

trade exhibition. With the exhibitors‘ specialists, all participants<br />

will have a good opportunity to establish or deepen<br />

business contacts, to initiate further discussions with<br />

speakers <strong>and</strong> to discuss various aspects <strong>and</strong> current issues<br />

on the topic <strong>of</strong> maintenance.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> | Event team Maintenance 2023<br />

Essen, November <strong>2022</strong><br />

Online-Registration / Anmeldung<br />

https://register.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/22023/<br />

Contact / Kontakt (Participation / Teilnahme)<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f | t +49 201 8128-205 |<br />

e <strong>vgbe</strong>-inst-kw@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>


Tagungsprogramm<br />

Conference Programme<br />

Änderungen vorbehalten / Subject to change<br />

Konferenzsprachen: Deutsch und Englisch<br />

Conference languages: German <strong>and</strong> English<br />

Ohne Simultanübersetzung* / Without simultaneous translation*<br />

*Der erstgenannte Vortragstitel verweist auf die Vortragssprache.<br />

*The first-mentioned lecture title indicates the lecture language.<br />

MiTTwOCH, 8. MÄRZ 2023<br />

wednesdaY, 8 MarCh 2023<br />

10:00 Begrüßung und Eröffnung<br />

Welcome <strong>and</strong> opening<br />

Burkhard Cramer, PreussenElektra GmbH, Hannover<br />

10:10 Situation der deutschen und<br />

Europäischen Energiewirtschaft und<br />

zukünftige Heraus<strong>for</strong>derungen<br />

Situation <strong>of</strong> the German <strong>and</strong> European<br />

<strong>energy</strong> industry <strong>and</strong> future challenges<br />

Dr. Georgios Stamatelopoulos,<br />

EnBW Energie-Baden Württemberg AG, Stuttgart,<br />

Vorsitzender des <strong>vgbe</strong> Board <strong>of</strong> Directors<br />

Moderation: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Dimter,<br />

SWM Services GmbH, München<br />

10:40<br />

V1<br />

<strong>11</strong>:00<br />

V2<br />

<strong>11</strong>:20<br />

V3<br />

Inst<strong>and</strong>haltung von Kraftwerken:<br />

Risiko- und Versicherungsmanagement<br />

Maintenance in power plants:<br />

Risk <strong>and</strong> insurance management<br />

Dr. Michael Härig, VMD-PRINAS GmbH<br />

Versicherungsmakler, Essen<br />

Omnivise Asset Management<br />

Nicolas Droese,<br />

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Karlsruhe<br />

Mobile Inst<strong>and</strong>haltung:<br />

erfolgreich implementiert<br />

Mobile maintenance: successful implementation<br />

Harald Spliessgardt <strong>and</strong> Stefan Altbürger,<br />

STEAG Energy Services GmbH, Essen<br />

<strong>11</strong>:40<br />

V4<br />

Failure rate analysis <strong>of</strong><br />

biomass fired power generation unit<br />

Ausfallratenanalyse einer mit Biomasse befeuerten<br />

Stromerzeugungseinheit<br />

PhD Eng. Filip Klepacki,<br />

Pro-DAT, Siemianowice Śląskie/Pol<strong>and</strong><br />

12:00 Mittagspause in der Ausstellung<br />

Lunch break in the exhibition<br />

Moderation: Dr. Thomas Porsche,<br />

Lausitz Energie Kraftwerke AG, Peitz<br />

13:30<br />

V5<br />

13:50<br />

V6<br />

14:10<br />

V7<br />

14:30<br />

V8<br />

15:00<br />

–<br />

17:00<br />

19:00<br />

–<br />

23:00<br />

Freischaltung mit SI/PAM<br />

Isolation with SI/PAM<br />

Dennis Wegner <strong>and</strong> Stefan Altbürger,<br />

STEAG Energy Services GmbH, Essen<br />

Mit Virtualisierungslösungen den neuen<br />

Heraus<strong>for</strong>derungen bei Anlagenwartung und<br />

Anlagenbetrieb entgegentreten<br />

Meeting the new challenges in plant maintenance<br />

<strong>and</strong> operation with virtualization solutions<br />

Matthias Fels,<br />

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Karlsruhe<br />

PLANTLOGIQ „Bereit für die nächste<br />

<strong>Generation</strong> der Inst<strong>and</strong>haltung?“<br />

Stefan Kiene, Elena Craig <strong>and</strong> James Craig,<br />

PLANTLOGIQ GmbH, Reute<br />

UBIK – Mehr als papierloses Arbeiten<br />

UBIK – More than paperless workflow<br />

Philipp Lange,<br />

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Erlangen<br />

Es ist Zeit für die Fachausstellung!<br />

Führen Sie bei einer Tasse Kaffee oder Tee Gespräche<br />

mit den Unternehmen in der Fachausstellung und<br />

erfahren mehr über deren Produkte und<br />

Dienstleistungen.<br />

It is time <strong>for</strong> the exhibition!<br />

Have a cup <strong>of</strong> c<strong>of</strong>fee or tea, talk to the companies <strong>and</strong><br />

learn more about their products <strong>and</strong> services.<br />

Abendveranstaltung<br />

Evening event<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

be in<strong>for</strong>med<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>


<strong>vgbe</strong> Conference | Fachtagung<br />

Inst<strong>and</strong>haltung in Kraftwerken 2023<br />

Maintenance in Power Plants 2023<br />

8. und 9. März 2023 in Karlsruhe<br />

8 <strong>and</strong> 9 March 2023 in Karlsruhe / Germany<br />

DOnneRsTAG, 9. MÄRZ 2023<br />

thursdaY, 9 MarCh 2023<br />

09:00<br />

V9<br />

09:30<br />

V10<br />

10:00<br />

V<strong>11</strong><br />

Moderation: Dipl.-Ing. Michael Lux,<br />

STEAG GmbH, Bexbach<br />

Funkenerosionsarbeiten vor Ort<br />

Spark Erosion on-site<br />

Stefan Wagner, wagner GmbH, Eschweiler<br />

Ertüchtigung der Abgaskompensatoren<br />

im GuD-Kraftwerk<br />

Retr<strong>of</strong>itting <strong>of</strong> fabric exhaust expansion joints<br />

in power plants<br />

Ulf Pöhlmann, Frenzelit GmbH, Bad Berneck, <strong>and</strong><br />

Sascha Strassburg, BASF SE, Ludwigshafen<br />

Erfahrungen bei der Reinigung von<br />

Rohrbündelwärmeübertragern<br />

Experiences in cleaning tube<br />

bundle heat exchangers<br />

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Kastner,<br />

Umwelt-Technik-Marketing, Brake (Unterweser)<br />

10:30 Kaffeepause in der Ausstellung<br />

C<strong>of</strong>fee break in the exhibition<br />

Moderation: Dipl.-Ing. Ralf Görs,<br />

Stadtwerke Rostock AG, Rostock<br />

<strong>11</strong>:00<br />

V12<br />

<strong>11</strong>:30<br />

V13<br />

12:00<br />

V14<br />

Modernste additive Fertigungstechnologien<br />

für Vor-Ort-Reparaturen<br />

Additive manufacturing onsite repair – ADDMORE<br />

Christoph Döppe, Siemens Energy Global GmbH<br />

& Co. KG, Mülheim an der Ruhr<br />

3D-Vermessung und -Modellierung mit<br />

Drohnen im Kraftwerk<br />

3D measurement <strong>and</strong> modelling with drones<br />

at the power plant<br />

Susanne Kumm <strong>and</strong> Simon Kumm,<br />

InspecDrone GmbH, Stuttgart<br />

Praktische Umsetzung von Bauwerks- und<br />

Anlagenprüfung an ausgewählten Beispielen<br />

Selected examples <strong>for</strong> a practical implementation<br />

<strong>of</strong> building <strong>and</strong> plant examination<br />

Dipl.-Ing. Andreas Hemker <strong>and</strong><br />

Dr.-Ing. Alex<strong>and</strong>er Fischer, HOCHTIEF Engineering<br />

GmbH Consult IKS, Frankfurt am Main<br />

12:30 Mittagspause in der Ausstellung<br />

Lunch break in the exhibition<br />

Moderation:<br />

Burkhard Cramer, PreussenElektra GmbH, Hannover<br />

14:00<br />

V15<br />

14:30<br />

V16<br />

15:00<br />

V17<br />

Steam turbine blade corrosion<br />

<strong>and</strong> erosion protection<br />

Korrosions- und Erosionsschutz<br />

für Dampfturbinenschaufeln<br />

Sam Drinkwater, EthosEnergy, UK<br />

Schutz von Dampfturbinen<br />

bei flexibler Fahrweise durch den<br />

Einsatz filmbildender Amine<br />

Protection <strong>of</strong> steam turbines during flexible<br />

operation with film <strong>for</strong>ming amines<br />

Ronny Wagner,<br />

REICON Wärmetechnik und Wasserchemie<br />

Leipzig GmbH, Leipzig<br />

Optimierte Kettenlösungen in Kraftwerken<br />

Optimized chain solutions in power plants<br />

Alex<strong>and</strong>er Frankenstein,<br />

FB Ketten H<strong>and</strong>elsgesellschaft mbH,<br />

Kufstein/Österreich<br />

15:30 Schlussworte<br />

Closing words<br />

Burkhard Cramer, PreussenElektra GmbH, Hannover<br />

15:45 Ende der Veranstaltung<br />

End <strong>of</strong> the event<br />

Online-Registration / Anmeldung<br />

https://register.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/22023/<br />

Contact / Kontakt (Participation / Teilnahme)<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f | t +49 201 8128-205 |<br />

e <strong>vgbe</strong>-inst-kw@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>


OrganIsatOrIsChe hInweIse<br />

tagungsOrt<br />

Kongresszentrum Karlsruhe | Gartenhalle<br />

Am Festplatz 9 | 76137 Karlsruhe<br />

t +49 0721 37 20 5000<br />

w https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-ka-kgr (Kurzlink)<br />

KOnFeRenZsPRACHe<br />

Die Konferenzsprachen sind Deutsch und Englisch.<br />

Eine Simultanübersetzung wird nicht angeboten.<br />

OnlIneanMeldung<br />

w https://register.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/22023/<br />

teIlnahMebedIngungen<br />

<strong>vgbe</strong> Mitglieder 800,00 €<br />

Nichtmitglieder 1.100,00 €<br />

Hochschulangehörige, Behörden, Ruheständler 350,00 €<br />

TAGUnGsUnTeRlAGen/VeRÖFFenTliCHUnGen<br />

Ein Tagungsprogramm inklusive Teilnahmeverzeichnis wird<br />

den Teilnehmenden ausgehändigt. Die Vorträge stehen den<br />

Teilnehmenden im Anschluss an die Veranstaltung zum<br />

persönlichen Download zur Verfügung. Der Hinweis hierzu<br />

erfolgt mit separater E-Mail.<br />

ABenDVeRAnsTAlTUnG<br />

(Änderung vorbehalten!)<br />

Alle Teilnehmenden sind herzlich zu einem gemeinsamen<br />

Abend am 8. März 2023 eingeladen.<br />

DATensCHUTZHinweise & AGB<br />

Ausführliche Hinweise zum Datenschutz sowie die Allgemeinen<br />

Geschäftsbedingungen finden Sie unter<br />

https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-vsAGBde (Kurzlink)<br />

bzw.<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/terms_participation_cancellation_right/<br />

PRACTiCAl inFORMATiOn<br />

VenUe<br />

Kongresszentrum Karlsruhe | Gartenhalle<br />

Am Festplatz 9 | 76137 Karlsruhe | Germany<br />

t +49 0721 37 20 5000<br />

w https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-ka-kgr (shortlink)<br />

COnferenCe language<br />

The conference languages are German <strong>and</strong> English.<br />

A simultaneous translation will not be provided.<br />

OnlIne regIstratIOn<br />

w https://register.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/22023/<br />

COnDiTiOns OF PARTiCiPATiOn<br />

<strong>vgbe</strong> Members 800.00 €<br />

Non-Members 1,100.00 €<br />

University, public authorities, retired 350.00 €<br />

COnFeRenCe DOCUMenTs/PUBliCATiOns<br />

A conference programme, including a list <strong>of</strong> participants,<br />

will be h<strong>and</strong>ed out to the conference participants. The lectures<br />

will be available <strong>for</strong> download following the event. A<br />

separate e-mail will be sent to in<strong>for</strong>m you <strong>of</strong> this.<br />

eVeninG eVenT<br />

(Subject to change!)<br />

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

event on 8 March 2023.<br />

PRiVACY POliCY & GeneRAl TeRMs & COnDiTiOns<br />

Detailed in<strong>for</strong>mation on data protection as well as the general<br />

terms <strong>and</strong> conditions can be found<br />

https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-vsAGBde (shortlink)<br />

respectively<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/terms_participation_cancellation_right/<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

be in<strong>for</strong>med<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>


Stellventil 4.0 – Konzept. Regelarmatur ganz einfach<br />

Stellventil 4.0 – Konzept.<br />

Regelarmatur ganz einfach<br />

Achim Daume und Britta Daume<br />

Abstract<br />

Control valve 4.0 concept. Control valve<br />

made simple<br />

The authors’ many years <strong>of</strong> experience in the<br />

design <strong>and</strong> development <strong>of</strong> control valves <strong>and</strong><br />

actuators <strong>and</strong> the associated goal <strong>of</strong> developing<br />

technically optimal solutions with optimised<br />

production have resulted in a new <strong>for</strong>m<br />

<strong>of</strong> (control) valve, the control valve 4.0. For a<br />

better underst<strong>and</strong>ing <strong>and</strong> classification in the<br />

context, the control valve is described with its<br />

function <strong>and</strong> design features, as well as the<br />

factors, <strong>and</strong> then the control valve 4.0 is presented<br />

<strong>and</strong> briefly explained. <br />

l<br />

Aus der langjährigen Erfahrung der Autoren<br />

im Bereich der Konstruktion und Entwicklung<br />

von Regelarmaturen und Stellgliedern<br />

und dem damit verbundenen Ziel technisch<br />

optimale Lösungen bei optimierter Fertigung<br />

zu entwickeln, entst<strong>and</strong> eine neue<br />

Form der (Regel-) Armatur, das Stellventil<br />

4.0. Zum besseren Verständnis und der Einordnung<br />

im Kontext wird das Stellventil mit<br />

seiner Funktion und Konstruktionsmerkmalen,<br />

sowie den Faktoren beschrieben und im<br />

Anschluss das Stellventil 4.0. dargestellt<br />

und kurz erläutert.<br />

1 An<strong>for</strong>derungen an<br />

Stellventile:<br />

1.1 Gesetzte Normen und Richtlinie<br />

Stellventile sind in verfahrenstechnischen<br />

Anlagen mit flüssigen oder gasförmigen<br />

St<strong>of</strong>fströmen wichtige Bauelemente, mit denen<br />

mittels Regler oder Steuerung ein Prozessablauf<br />

beeinflusst wird. Stellventile sind<br />

Teil einer Regelstrecke. Sind diese Stellventile<br />

drucktragend, werden sie auch als<br />

drucktragendes Ausrüstungsteil bezeichnet.<br />

Entsprechend dem Einsatzgebiet und Hoheitsgebiet<br />

gelten unterschiedliche Vorschriften<br />

für diese Bauelemente. Diese Vorschriften<br />

sind über Jahrzehnte weiterentwickelt<br />

und international angepasst<br />

(legalisiert) worden, und unterliegen einem<br />

kontinuierlichen Verbesserungsprozess.<br />

Oberstes Ziel: Betriebssicherheit, Schutz vor<br />

Gefahren, die Menschenleben gefährden<br />

und Sicherstellung des Umweltschutzes.<br />

Bild 1 zeigt vereinfacht die Rahmenbedingungen.<br />

1.2 Einsatzgebiete der Stellventile<br />

Die Betriebsarten und Einsatzbedingungen<br />

der Stellventile sind sehr vielfältig. Überall<br />

dort, wo St<strong>of</strong>fströme geregelt und gesteuert<br />

(Auf-/Zu-Funktion) werden, werden Stellventile<br />

eingesetzt. Das jedem bekannte<br />

Stellventil ist der Wasserhahn. Hier wird<br />

mittels H<strong>and</strong>antriebes die Durchflussmenge<br />

geregelt. Weitere Anwendungen sind im Betrieb<br />

von Kraftwerken, Raffinerien, chemischen<br />

Anlagen, Fahrzeugen, der Speicherung<br />

und dem Transport von wasser- und<br />

luftgefährdenden St<strong>of</strong>fströmen, in medizinischen<br />

Geräten, in Tomographen, in den<br />

Raketen der Luft- und Raumfahrt, im Teilchenbeschleuniger,<br />

in Leitungen von St<strong>of</strong>fströmen<br />

unterschiedlicher Medien und<br />

Dämpfe (auch ein St<strong>of</strong>fstrom), um nur eine<br />

Auswahl der Anwendungen zu nennen. So<br />

vielfältig die Anwendungen sind, so unterschiedlich<br />

sind die An<strong>for</strong>derungen.<br />

Um Stellventile für einen speziellen Einsatzfall<br />

zu fertigen, müssen neben den technischen<br />

An<strong>for</strong>derungen und der Funktionalität<br />

(die Regelaufgabe soll sicher beherrscht<br />

werden.), zusätzlich die geltenden Betriebsbedingungen<br />

und Vorschriften berücksichtigt<br />

und eingehalten werden.<br />

Eine besondere Heraus<strong>for</strong>derung, insbesondere<br />

vor dem Hintergrund der R<strong>and</strong>bedingungen<br />

der Bereitstellung und Nutzung von<br />

Energie. Der Einsatz von optimierten (neuen)<br />

Werkst<strong>of</strong>fen erlaubt einen geringeren<br />

Richtlinien<br />

z.B. DGL (Druckgeräterichtlinie); MRL (Maschinenrichtlinie)<br />

bindend<br />

Autoren<br />

Dipl.-Ing. Achim Daume<br />

Dipl.-Ing. Britta Daume<br />

Quesy GmbH & Co. KG<br />

Burgwedel, Deutschl<strong>and</strong><br />

Gesetze<br />

nationales Recht; Geräte‐ und Produktsicherheitsgesetz<br />

Normen<br />

harmonisierte Normen<br />

bindend<br />

variable<br />

Bild 1. Rahmenbedingungen (Normen und Richtlinien).<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 45


Stellventil 4.0 – Konzept. Regelarmatur ganz einfach<br />

Einsatz von Energie durch Einsparung von<br />

Kraft, Material und der Gestaltung von Bauteilen.<br />

Eine „neue“ An<strong>for</strong>derung ist der Einsatz<br />

im Bereich der Wasserst<strong>of</strong>f-Technologie<br />

oder der Kryotechnik (z.B. L-H 2 (flüssig<br />

Wasserst<strong>of</strong>f); L-O 2 (flüssiger Sauerst<strong>of</strong>f)<br />

L-N 2 (flüssig Stickst<strong>of</strong>f)<br />

1.2.1 Temperaturen und<br />

Druckdifferenzen<br />

Betrachtet man die Temperaturen, die beim<br />

Betrieb von Kraftwerken (St<strong>of</strong>fstrom Dampf<br />

bis über 600 °C (Grad Celsius), Supraleiterkabel<br />

und in kryogenen Anlagen (L-H 2 Einsatztemperatur<br />

minus 273 °C) auftreten<br />

können, wird das weite Spektrum der Einsatztemperaturen<br />

deutlich. Für die meisten<br />

Stellventile ist der Einsatz im Temperaturbereich<br />

von 873 K (Kelvin) (-273 °C bis 600 °C)<br />

heute inzwischen enorm hoch.<br />

Ebenso verhält es sich im Bereich der Arbeitsdrücke.<br />

Die Drücke liegen zwischen 0<br />

bar bis 1.000 bar und in speziellen Anwendungsfällen<br />

weit darüber.<br />

1.2.2 St<strong>of</strong>fströme<br />

Die zu regelnden Fluidströme können flüssige<br />

und gasförmige Anteile sowie feste Best<strong>and</strong>teile<br />

aufweisen. Im Extremfall treten<br />

alle drei Phasen in einem Fluidstrom gleichzeitig<br />

auf. Des Weiteren kann es während<br />

der Durchströmung der Armatur zum Phasenwechsel<br />

(flüssig-gasförmig, gasförmigflüssig)<br />

kommen.<br />

Ebenso nimmt die chemische Belastung<br />

durch die veränderten St<strong>of</strong>fströme deutlich<br />

zu. All diese Veränderungen haben große<br />

Einflüsse auf die Auslegung und Konstruktion<br />

und Auswahl der Materialen, die im Stellventil<br />

eingesetzt werden.<br />

Die geschilderten zu berücksichtigenden<br />

Faktoren sind im B i l d 2 noch einmal zusammenfassend<br />

dargestellt.<br />

1.2.3 Bau<strong>for</strong>men<br />

Ein Stellventil wird überwiegend in Durchgangs<strong>for</strong>m<br />

oder Mehrwege<strong>for</strong>m (Verteiloder<br />

Mischventil) produziert.<br />

Betrachtet wird in B i l d 3 beispielsweise<br />

der Gehäusekörper des Durchgangsventils,<br />

in klassischer Bauart.<br />

Dieses Ventil hat einen Ein- und Ausgang.<br />

Zwischen dem Ein- und Ausgang befindet<br />

sich ein Ventilsitz mit einem Drosselkörper.<br />

Dieser Drosselkörper wird über eine Ventilspindel<br />

in Hubrichtung (in Auf- oder Zustellung)<br />

bewegt und öffnet das Ventil. Das<br />

Stellventil kann als Auf-Zu- oder als Regelventil<br />

gebaut werden. Das Auf-Zu-Ventil arbeitet<br />

zwischen 100 % <strong>of</strong>fen und 0 % <strong>of</strong>fen.<br />

Der Drosselkörper besitzt in der Regel einen<br />

Auf-Zu-Kegel (mit Auf Zu-Funktion). Im<br />

weit geöffneten Zust<strong>and</strong> des Ventilkegels<br />

gleichen sich die Drücke im Eingangs- und<br />

Ausgangsbereich aus. Beim Schließen des<br />

Ventils, wenn der Ventilkegel näher in den<br />

Sitz fährt, steigt der Differenzdruck zwischen<br />

Eingangs- und Ausgangsraum.<br />

Der Drosselkörper hat eine wirksame Fläche,<br />

die mit dem Differenzdruck eine Kraft<br />

erzeugt. Diese Kraft muss beim Verschließen<br />

oder Öffnen des Ventils durch einen<br />

Stellantrieb oder H<strong>and</strong>rad aufgebracht werden.<br />

Hinzu kommen noch weiterer Kräfte<br />

beispielsweise Reibungskräfte, Auftriebskräfte,<br />

sowie Spindelkräfte die nach außen<br />

zum Antrieb geführt werden. Ferner sind<br />

noch Dichtkräfte an Berührungskanten zwischen<br />

Sitz und Kegel zu berücksichtigen.<br />

Bei größeren Sitzflächen und hohen Drücken<br />

riesige Kräfte, die ein Antrieb aufbringen<br />

muss, um einen Hub zu erzeugen.<br />

1.2.4 Antriebskräfte - Antriebe<br />

Ein Stellventil wird meist betätigt mit einem<br />

H<strong>and</strong>-, Hydraulischen-, Membran-, oder<br />

elektrischem Antrieb. Die Antriebe sind bei<br />

hohen Stellkräften kostenintensiv. Aus diesem<br />

Grunde ist eine Druckentlastung in<br />

Stellventile eingebaut.<br />

Um die Stellkraft zu verringern, wird oberhalb<br />

vom Regelkegel ein Zylinder angeordnet,<br />

der die gleiche Fläche wie der Ventilsitz<br />

hat. Über eine mechanische Verbindung<br />

Bild 2. Auswahlkriterien für Ventile im Anlagenbau.<br />

46 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Stellventil 4.0 – Konzept. Regelarmatur ganz einfach<br />

das Hauptventil öffnen zu können wurde zunächst<br />

das Hilfssteuerventil geöffnet. Dadurch<br />

herrschte auf der Gegenseite des<br />

Hauptventils der gleiche Dampfdruck wie<br />

auf der Drosselseite. Aus diesem Grund<br />

kann das Regelventil (Dampfregler) leicht<br />

geöffnet oder geschlossen werden.<br />

Daus<br />

D2<br />

D ein Einströmseite<br />

D aus Ausströmseite<br />

D Mit Pfeil Durchströmrichtung<br />

D 1 Druckraum vor Sitz/Kegel<br />

D 2 Druckraum hinter Sitz/Kegel<br />

Sitz und Kegel und Steg T trennen D 1 von D 2<br />

Sitz und Kegel bilden eine Drosselstelle<br />

Bild 3. Armaturengehäusekörper (Guss) Durchgangsventil klassischer Bauart.<br />

und einer Bohrung sind beide Kolbenflächen<br />

mitein<strong>and</strong>er verbunden und es<br />

herrscht auf beiden Kolbenflächen annähernd<br />

der gleiche Druck (so dass sich die<br />

Kräfte aufheben). (B i l d 4 )<br />

D1<br />

Dein<br />

Der obere Kolben läuft in einer sogenannten<br />

Entlastungsbuchse. Der obere Kolben trägt<br />

auf der Außenseite Kolbenringe. Im Boden<br />

(unterer Deckel) des Dampfregelventils ist<br />

ein kleines Hilfssteuerventil eingebaut. Um<br />

B i l d 5 zeigt ein Speisewasser-Einspritz-<br />

Regelventil Z-Bau<strong>for</strong>m (Baureihe) für den<br />

Einsatz in Energieanlagen mit mehrstufiger<br />

Druckentlastung. Zur Anwendung kommt<br />

es in Energieerzeugungsanlagen bei hohen<br />

Differenzdrücken.<br />

Vorteil dieser Baureihe ist die mehrstufige<br />

Drosselung mit Druckentlastung, bei gleichzeitig<br />

hoher Verschleißfestigkeit. (Gehäusewerkst<strong>of</strong>fe<br />

austenitisch mit vorgeschuhten<br />

Rohrleitungswerkst<strong>of</strong>fen). Aufgrund der<br />

Druckentlastung benötigten diese Armaturen<br />

geringe Stellkräfte. Als Folge werden<br />

kleine Antriebe trotz hoher Drücke in den<br />

Anlagen verwendet.<br />

1.2.5 Service freundlich -<br />

Wartungsfreundlich<br />

Aus der Praxiserfahrung stellt sich heraus,<br />

dass der ursprünglich eingesetzte Dichtungssatz<br />

für die Wartung unglücklich montieren<br />

ist und das Servicepersonal für einen<br />

sicheren Betrieb sehr gut geschult sein muss.<br />

Aus diesem Grund wurde ein komplett neuer<br />

Einbausatz (B i l d 6 und B i l d 7 ) entwickelt,<br />

der in jedes Stellventil (Hersteller neutral)<br />

zur Druckentlastung eingesetzt werden<br />

kann. Dieser Dichtungssatz wird als Bauein-<br />

Bild 4. Regelventil mit Druckentlastung.<br />

Bild 5. Mehrstufige Druckentlastung am Speisewasser Regelventil in<br />

Z-Bau<strong>for</strong>m.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 47


Stellventil 4.0 – Konzept. Regelarmatur ganz einfach<br />

B i l d 8 zeigt den Dichtungssatz im eingebauten<br />

Zust<strong>and</strong>.<br />

2 2<br />

4 4<br />

1 1<br />

1 Topf<br />

2 Grundring<br />

3 Druckring<br />

4 Statische Dichtung<br />

5 Dichtungssatz bestehend aus 5.1 und 5.2<br />

Bild 6. Baueinheit Dichtungssatz – Druckbuchse.<br />

3<br />

3<br />

heit vorbereitet und in das Ventil eingebaut,<br />

und kann in einem Temperaturbereich bis<br />

500 °C und bei Drücken bis 400 bar eingesetzt<br />

werden.<br />

Die Baueinheit Druckbuchse ist für die unterschiedlichen<br />

Ventile und Hersteller der<br />

Ventile geeignet. Eine Weiterverfolgung dieses<br />

Baukonzeptes führte zum Konzept Stellventil<br />

4.0.<br />

2 Konzept Stellventil 4.0 –<br />

Regelarmatur ganz einfach<br />

Nachdem in den vorangegangenen Kapiteln<br />

Auszüge der Problematik bei der Konstruktion<br />

von Stellventilen erläutert wurde, wird in<br />

diesem Kapitel auf die Idee des Stellventils<br />

Konzept 4.0 eingegangen. Das Stellventil<br />

4.0 basiert auf einer <strong>and</strong>eren Sichtweise,<br />

unter Berücksichtigung der geschilderten<br />

Aufgabenstellungen und der damit verbundenen<br />

Problematik.<br />

Armaturengehäuse sind durch ihre Formgebung<br />

für viele Einsatzbereiche ungünstig.<br />

Ein großer Nachteil bei einem herkömmlich<br />

erzeugten Gehäuse (B i l d 9 „Armaturengehäuse<br />

Guß herkömmlich“) ist die Trennung<br />

des Eingangsraumes und Ausgangsraumes<br />

mittels Stegen in Parallelrichtung zur Ventillängsachse.<br />

Dabei bildet die Verbindung zur<br />

tragenden Gehäusew<strong>and</strong> T kritische Stellen.<br />

2<br />

4<br />

1<br />

5<br />

3<br />

Bild 7. Baueinheit Dichtungssatz Druckbuchse<br />

im eingebauten Zust<strong>and</strong>.<br />

Bild 8. Durchgangsventil mit eingebauter Druckbuchse.<br />

48 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Stellventil 4.0 – Konzept. Regelarmatur ganz einfach<br />

K1<br />

K5<br />

K3<br />

K2<br />

K4<br />

K6<br />

Bild 9. Kritische Stellen (W<strong>and</strong>dickenanhäufung)<br />

am Beispiel eines gegossenen<br />

Armaturengehäuses im Längsschnitt.<br />

K1<br />

K5<br />

K3<br />

Bild 10. Kritische Stellen Armatur – Schnitt<br />

senkrechte Achse.<br />

Diese kritischen Stellen an den Werkst<strong>of</strong>fübergängen<br />

führen zu Fehlern (Ungänzen),<br />

im B i l d 10 am Beispiel eines gegossenen<br />

Armaturengehäuses gekennzeichnet.<br />

Die kritischen Stellen sind am Flanschübergang<br />

zur Gehäusew<strong>and</strong>ung (K1), am Übergang<br />

Trennw<strong>and</strong> zur Gehäusew<strong>and</strong>ung<br />

(K2), am Übergang zwischen Trennw<strong>and</strong>ung<br />

zur Gehäusew<strong>and</strong>ung (K3), am Über-<br />

K6<br />

gang Gehäusew<strong>and</strong>ung zum Flansch (K4),<br />

am Übergang zur Trennw<strong>and</strong> (K5) und (K6).<br />

Die oben genannten und gekennzeichneten<br />

kritischen Stellen führen in Folge der Gehäuse<strong>for</strong>men<br />

(Gehäusekonstruktionen) zwangsläufig<br />

zu Fehlern wie Rissen, Lunkern, Hohlräumen,<br />

Schlackeneinschlüssen und Gefügeinhomogenität.<br />

Je nach Belastung des<br />

Stellventils wird die An<strong>for</strong>derung an die<br />

Qualitätsvorgaben ge<strong>for</strong>dert. Beim Gußkörper<br />

beispielsweise wird nach Gütestufen<br />

unterteilt und sogenannte Zulässigkeitsgrenzen<br />

angegeben. An Schweißnähten<br />

werden die höchsten Gütestufen ge<strong>for</strong>dert.<br />

Für die Erfüllung der technischen An<strong>for</strong>derungen<br />

und der Einhaltung der geltenden<br />

Regelwerke wird in der Regel ein Nachweis<br />

z.B. Röntgenfilm und/oder Ultraschall<br />

ge<strong>for</strong>dert.<br />

2.1 An<strong>for</strong>derungen an die Gehäuse<br />

Es ist die Gehäuse<strong>for</strong>m so zu gestalten,<br />

dass…<br />

––<br />

Die Teile einfach zu fertigen und zu prüfen<br />

sind.<br />

––<br />

Die Teile leicht zu reinigen sein.<br />

––<br />

Die Teile unter geringstem Aufw<strong>and</strong> verbaut<br />

werden können.<br />

––<br />

Die sicherheitstechnischen relevanten<br />

Vorschriften und Richtlinien müssen beachtet<br />

werden.<br />

––<br />

Das Armaturengehäuse derart gestaltet<br />

ist, dass es einw<strong>and</strong>ig gebaut ist und dieses<br />

einw<strong>and</strong>ige Bauteil einfach und ohne<br />

Aufw<strong>and</strong> mit einer Doppelw<strong>and</strong> umbaut,<br />

werden kann.<br />

Diese doppelw<strong>and</strong>igen Gehäuseteile (Stellventile)<br />

(einw<strong>and</strong>ige Gehäuseteile, die mit<br />

einer doppelten W<strong>and</strong>ung umbaut werden),<br />

müssen in einigen Fällen sehr dicht sein.<br />

Gleiches gilt für die zweite W<strong>and</strong>ung beispielsweise<br />

für kryogene oder wassergefährdende<br />

oder luftgefährdende St<strong>of</strong>fströme. In<br />

dem Zwischenraum zwischen der ersten<br />

W<strong>and</strong>ung und der zweiten äußeren W<strong>and</strong>ung<br />

wird ein Vakuum gehalten, das ein<br />

sehr geringes Leck (nach Heliumlecktest <<br />

10 5 -14 ltr mbar<br />

bis 10 ________ ) hat. So wird verhindert,<br />

dass Medium (z.B. gesundheits- und<br />

sek<br />

umweltbelastende Medien) an die Umgebung<br />

abgegeben wird.<br />

In den Regelwerken sind nachfolgende An<strong>for</strong>derungen<br />

geregelt:<br />

––<br />

Sicherheitstechnische Gestaltung<br />

––<br />

Einsatz des zugelassenen Werkst<strong>of</strong>fs<br />

––<br />

Rechnerische Überprüfung (das entspricht<br />

in etwa der statischen Prüfung,<br />

z.B. Hausbau/Brücke)<br />

––<br />

Das Personal und der Betrieb werden für<br />

die Verarbeitung zugelassen, d.h. der Verarbeiter<br />

muss für die Verarbeitung des<br />

Werkst<strong>of</strong>fs überprüft und zugelassen sein<br />

und das Personal muss für die Verarbeitung<br />

zugelassen sein.<br />

––<br />

besondere Aufmerksamkeit wird bei der<br />

Verarbeitung durch Schweißen ge<strong>for</strong>dert.<br />

––<br />

Der Verarbeiter (Betrieb) muss über die<br />

er<strong>for</strong>derlichen Mess- und Prüfmöglichkeiten<br />

verfügen. Eine Untervergabe der Prüfungen<br />

ist an zugelassene Unternehmen /<br />

Ingenieurbüros (entsprechend den gesetzlichen<br />

und technischen Vorschriften)<br />

zulässig.<br />

––<br />

Der Hersteller verfügt über ein entsprechendes<br />

Qualitätsmanagementsystem,<br />

wie Eingangskontrolle, Werkst<strong>of</strong>fprüfungen,<br />

Werkst<strong>of</strong>fkontrolle mit Kennzeichnung,<br />

Zeugnisbelegung.<br />

––<br />

Rissprüfungen, Ultraschallprüfungen,<br />

Röntgenprüfungen u.a.; Prüfpläne u.a.<br />

2.2 Trennung von Druckräumen<br />

Um diese Gefahrenstellen zu vermeiden und<br />

den er<strong>for</strong>derlichen Prüfaufw<strong>and</strong> so gering<br />

wie möglich zu halten, wird die Trennw<strong>and</strong><br />

zur Ventillängsachse um 90 Grad gedreht.<br />

(Bild 12).<br />

Die Trennung der Druckräume erfolgt mittels<br />

sogenanntem Trennstück. Das in<br />

B i l d 1 2 und B i l d 1 3 dargestellte Trennstück<br />

wird seitlich in das Formteil gesteckt<br />

Druckraum 1<br />

Druckraum 2<br />

Druckraum 2<br />

Druckraum 1<br />

Bild <strong>11</strong>. Druckraum 1 und Druckraum 2 im klassischen Gussgehäuse.<br />

Bild 12. Druckraum 1 und Druckraum 2 – neu.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 49


Stellventil 4.0 – Konzept. Regelarmatur ganz einfach<br />

Ansatz als Anschlag<br />

(Begrenzung)<br />

x<br />

becherförmiges Trennteil<br />

und verspannt, ohne nennenswerte Schwächung<br />

der drucktragenden Außenhaut.<br />

2.3 Ziel der Idee:<br />

Ziel ist es eine Gehäuse<strong>for</strong>m zu finden, die<br />

möglichst viele Ungänzen von Armaturengehäusen<br />

vermeidet. Die Gehäuse<strong>for</strong>m ist so<br />

gestaltet, dass überwiegend nur Teile verwendet<br />

werden,<br />

––<br />

die normmäßig vorliegen,<br />

––<br />

die leicht prüffähig sind<br />

––<br />

die möglichst in vielen verschiedenen<br />

Werkst<strong>of</strong>fen und technischen Qualitäten<br />

am Markt vorliegen.<br />

––<br />

Eine Doppelw<strong>and</strong>igkeit leicht zu erzielen<br />

ist<br />

Es hat sich herausgestellt, dass Anlagenteile<br />

wie Armaturen und deren Gehäuse aufgrund<br />

der konstruktiven Gestaltung für eine<br />

Doppelw<strong>and</strong>igkeit nur schwer und mit großem<br />

Aufw<strong>and</strong> wirtschaftlich zu prüfen sind.<br />

- Selbst die klassischen Armaturengehäuse)<br />

Armaturen<strong>for</strong>m sind umständlich und<br />

schwierig zu prüfen. Fehler sind aufgrund<br />

der Formgebung kaum zu vermeiden.<br />

Ziel ist es eine Konstruktion zu finden, die<br />

alle im Kapitel 2.1. aufgeführten Punkte 1<br />

bis 5 sowie die An<strong>for</strong>derungen 1 bis 8 vereinfacht.<br />

_ 1<br />

Fig. Bild 13. Trennstück 3d-Ansicht.<br />

z<br />

y<br />

Bohrung zur Aufnahme eines Sitzes<br />

(verbindet) Druckraum 1 mit 2 außen<br />

2_<br />

Das einw<strong>and</strong>ige Bauteil (Armaturengehäuse)<br />

sollte geometrisch so einfach gestaltet<br />

sein, dass dieses Armaturengehäuse mit einem<br />

geometrisch ähnlichen Bauteil einfach<br />

umhüllt werden kann, so dass ein doppelw<strong>and</strong>iges<br />

(mehrw<strong>and</strong>iges) Gehäuse ohne<br />

großen Bauaufw<strong>and</strong> kostengünstig entsteht.<br />

Andere Bau<strong>for</strong>men neben T-Stück<br />

wie Kugel oder Rohr bieten sich ebenfalls an<br />

(T-Stück in T-Stück; Kugel in Kugel; Rohr in<br />

Rohr usw.). Bei diesem Konzept wird darauf<br />

geachtet, dass möglichst Bauteile die normgerecht<br />

gefertigt sind und in und in größeren<br />

Stückzahlen hergestellt werden, zu einem<br />

Teil (dem Gehäuse) verbaut werden<br />

können.<br />

Das Ziel der Idee, des Konzeptes Stellventil<br />

4.0. ist eine neuen Konstruktionsbauweise<br />

unter Verwendung von h<strong>and</strong>elsüblichen<br />

Bauteilen, bevorzugt Formteile wie Rohrbögen,<br />

Abzweigungen, Rohre, Flansche, Böden,<br />

Formteile, Deckelböden. Ein weiterer<br />

sich daraus ergebener Vorteil ist die Beschaffung<br />

der Teile in den unterschiedlichsten<br />

Werkst<strong>of</strong>fen. Die Armaturengehäuse<br />

werden aus den Rohrleitungsteilen und somit<br />

aus den zugelassenen Rohrleitungswerkst<strong>of</strong>fen<br />

hergestellt.<br />

Dieses Konzept ist beispielhaft in B i l d 14<br />

mittels eines T-Stücks dargestellt.<br />

Ein T-Stück bildet das Gehäuse. In das T-<br />

Stück wird das sogenannte Trennstück gesteckt<br />

und verspannt, so dass es zu keiner<br />

Schwächung der Außenhaut kommt.<br />

T-Stücke sind vorgepresst und in vielen<br />

Werkst<strong>of</strong>fen erhältlich und deutlich gewichtsoptimierte<br />

Bauteile.<br />

Es sollen nicht nur einw<strong>and</strong>ige Gehäuse erzeugt<br />

werden, sondern ebenfalls doppelw<strong>and</strong>ige<br />

unter <strong>and</strong>erem für die Kryotechnik<br />

mit hohen An<strong>for</strong>derungen an die Materialbeschaffenheit.<br />

(B i l d 1 5 )<br />

Kryotechnische Bauteile werden in der Regel<br />

mit hohem Vakuum zwecks guter Isolierung<br />

gebaut. Vakuumbauteile werden mit<br />

dem Heliumlecktest auf Dichtigkeit überprüft.<br />

Die ge<strong>for</strong>derten Leckraten sind so<br />

niedrig, dass diese mit der gezeigten Konstruktion<br />

erreicht werden können. Um eine<br />

Doppelw<strong>and</strong>igkeit für ein hohes Vakuum zu<br />

erzeugen, bietet sich das beispielhaft in Abbildung<br />

gezeigte T-Stück ebenfalls an.<br />

Die vorgepressten Formteile (Bauteile) haben<br />

den Vorteil, dass sie am Markt h<strong>and</strong>elsüblich<br />

in diversen Werkst<strong>of</strong>fen verfügbar<br />

sind. Bei der Doppelw<strong>and</strong>ung haben die zuvor<br />

genannten Bauteile den Vorteil, dass<br />

diese infolge ihrer Geometrie ähnlich sind<br />

und inein<strong>and</strong>er verschachtelt werden können<br />

und bei Verschachtelungen ein Hohlraum<br />

beispielsweise für eine Vakuumisolierung<br />

entsteht. Beispielsweise müssen die<br />

Werkst<strong>of</strong>fe beim Einsatz für Wasserst<strong>of</strong>f gegen<br />

Wasserst<strong>of</strong>fversprödung geeignet sein.<br />

Ferner müssen die Werkst<strong>of</strong>fe beim Einsatz<br />

bei tiefen Temperaturen hohe Zähigkeiten<br />

aufweisen oder beim Einsatz im Kraftwerk<br />

hohe Festigkeitskennwerte erreichen.<br />

Bei <strong>for</strong>mgepressten T-Stücken kann die Festigkeitsberechnung<br />

mit einem geringeren<br />

Sicherheitsbeiwert gegenüber Guss berechnet<br />

werden. Wird das Gußgehäuse mit dem<br />

T-Stück mit eingebautem Trennteil verglichen<br />

ergibt sich eine Materialeinsparung<br />

von bis zu 35 %. Der verringerte Prüfaufw<strong>and</strong><br />

und die daraus resultierende Verringerung<br />

der Prüfkosten reduzieren sich im<br />

Vergleich zum Guss ebenfalls erheblich.<br />

Bild 14. Einw<strong>and</strong>iges Armaturengehäuse mit Trennstück.<br />

Bild 15. Doppelw<strong>and</strong>iges Armaturengehäuse.<br />

50 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Stellventil 4.0 – Konzept. Regelarmatur ganz einfach<br />

Bild 16. Stellventil 4.0. – einw<strong>and</strong>ig.<br />

Beispielsweise gibt es T-Stücke in einer Unzahl<br />

an Nennweiten, W<strong>and</strong>dicken und unterschiedlichen<br />

Werkst<strong>of</strong>fen.<br />

Neben der Kostenreduktion ist die Beschaffung<br />

unter Einhaltung der Regelwerke ebenfalls<br />

einfacher, da die Formstücke im Allgemeinen<br />

für den internationalen Anlagenbau<br />

hergestellt werden. Dieser Artikel<br />

beschreibt ein zukunftweisendes Konzept,<br />

in das viele Ideen und Erfahrungen eingeflossen<br />

sind.<br />

Mit dieser neuen an St<strong>and</strong>ardteilen orientierten<br />

Ventilgehäusekonstruktion werden<br />

komplett neue Wege beschritten, die sich<br />

ebenfalls auf die Sicherheitsbeiwerte in der<br />

Festigkeitsberechnung auswirken. Die deutlichen<br />

Vorteile gegenüber den konventionellen<br />

Konstruktionen sind eindeutig und verblüffend.<br />

So kann gegenüber einem konventionellen<br />

Ventilgussgehäuse über 60%<br />

Gewichts- und Materialeinsparungen erzielt<br />

werden. Ebenso verhält es sich mit den Prüfkosten,<br />

auch hier können die anfallenden<br />

Kosten im zweistelligen Prozentbereich reduziert<br />

werden. Mit diesem neuartigen Konstruktionsprinzip<br />

lassen sich sehr einfach<br />

Armaturenbaukästen für ein breites Anwendungsspektrum<br />

abdecken, und mittels Systembaukasten<br />

kosteneffiziente Baureihen<br />

kreieren. (vgl. B i l d 16 )<br />

Quellen<br />

Ventiltechnologie im Anlagenbau Ralph Kroupa<br />

VCH 1994.<br />

Industriearmaturen, Regelarmaturen Britta<br />

Daume Vulkan 2000.<br />

Patent DE 102020002672 A1, Achim Daume Becherförmiges<br />

Stellventil-Abschlussteil. l<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Dampfkühlung in Wärmekraftanlagen<br />

(Aktualisierung der Ausgabe 2019-07, vormals VGB-R 540)<br />

Ausgabe 2020 – VGB-S-540-00-2020-07-DE<br />

DIN A4, Print/eBook, 226 S., Preis für <strong>vgbe</strong>-Mit glie der € 260.–, Nicht mit glie der € 390,–, + Ver s<strong>and</strong> und USt.<br />

Der vorliegende St<strong>and</strong>ard soll für Besteller und Lieferer ein Leitfaden für den Liefer- und Leistungsumfang<br />

bei Einspritzungen sein. Eine vollständige oder auszugsweise Anwendung muss zwischen<br />

Besteller und Lieferer vereinbart werden.<br />

Dieser St<strong>and</strong>ard gilt für die Dampfkühlung in Wärmekraftanlagen.<br />

Zu Einspritzarmaturen bzw. Einspritzanlagen gehören neben der eigentlichen Armatur und Rohrleitung<br />

auch die zugehörigen Mess-, Steuer-, Regel- und Stelleinrichtungen für eine einw<strong>and</strong>freie funktionierende<br />

Einspritzung.<br />

S<strong>of</strong>ern Heizflächen einer Einspritzung nachgeschaltet sind und die Temperaturmessung für die geregelte<br />

Dampftemperatur hinter der Heizfläche angeordnet ist (z. B. Kesselanlagen) sind über diesen<br />

St<strong>and</strong>ard hinaus gesonderte Vereinbarungen zu treffen (siehe hierzu VDI/VDE 3503 – Dampftemperaturregelung<br />

bei Dampferzeugern).<br />

Der St<strong>and</strong>ard kann auch in Ferndampfnetzen und thermischen Verwertungsanlagen verwendet werden.<br />

In Kernkraftwerken und chemischen Anlagen sind gegebenenfalls zusätzliche An<strong>for</strong>derungen zu berücksichtigen.<br />

Gegenüber der früheren Ausgabe wurde u. a. folgendes geändert:<br />

– Konstruktion des Hemdes<br />

– Nomogramm zur Ermittlung des Abst<strong>and</strong>es der Temperaturmessstellen<br />

– Ergänzung der Berechnung des Abst<strong>and</strong>es der Temperaturmessstellen<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Dampfkühlung in<br />

Wärmekraftanlagen<br />

Korrigendum der Ausgabe 2019-07<br />

VGB-S-540-00-2020-07-DE<br />

* Access <strong>for</strong> eBooks (PDF files) is included in the membership fees <strong>for</strong> Ordinary Members (operators, plant owners) <strong>of</strong> <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

* Für Ordentliche Mitglieder des <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V. ist der Bezug von eBooks im Mitgliedsbeitrag enthalten. www.vgb.org/vgbvs4om<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 51


„Kleine Masse, große Wirkung!“<br />

– Betriebsauswuchten als Maßnahme zur Optimierung des<br />

Dampfturbinenbetriebes<br />

Clemens Bueren<br />

Abstract<br />

“Small mass, great effect”- Balancing as<br />

a method <strong>of</strong> optimizing the operation <strong>of</strong><br />

steam turbines<br />

The operational balancing <strong>of</strong> steam turbines is<br />

a commonly used <strong>and</strong> long known method <strong>of</strong><br />

improving the vibration amplitudes <strong>and</strong> running<br />

behavior. In addition to balancing the<br />

dismantled rotor in special balancing st<strong>and</strong>s,<br />

operational balancing on the turbine is a necessary<br />

optimization measure. In practice, this<br />

usually involves achieving the agreed vibration<br />

limits after mechanical modifications<br />

such as overhaul work, or avoiding operating<br />

faults (protective shutdown). Good vibration<br />

behavior, with low amplitudes, also reduces<br />

wear <strong>and</strong> lifetime consumption <strong>of</strong> important<br />

plant components.<br />

However, not every vibration phenomenon<br />

can be eliminated by operational balancing,<br />

which is why a detailed analysis must be carried<br />

out be<strong>for</strong>e planning <strong>and</strong> executing the<br />

balancing. The quality <strong>of</strong> this analysis is a prerequisite<br />

<strong>for</strong> successful improvement <strong>of</strong> vibration<br />

<strong>and</strong> operational behavior. Qualified analyses<br />

are only possible with tested <strong>and</strong> suitable<br />

measuring equipment using the so-called order<br />

analysis with phase angle determination.<br />

In addition, high dem<strong>and</strong>s are placed on the<br />

corresponding specialists, since knowledge <strong>of</strong><br />

measurement technology, rotor dynamics <strong>and</strong><br />

steam turbine operation is a prerequisite <strong>for</strong><br />

successful measures.<br />

Due to the many years <strong>of</strong> experience <strong>of</strong> Siempelkamp<br />

NIS in the field <strong>of</strong> vibration analysis<br />

<strong>and</strong> operational balancing <strong>of</strong> turbines <strong>and</strong><br />

generators, this technical article describes the<br />

fundamental procedure. <br />

l<br />

Einleitung<br />

Das Betriebsauswuchten von Dampfturbinen<br />

ist eine Möglichkeit, die Schwingungsamplituden<br />

und damit das Laufverhalten (Bild 1)<br />

von Turbinen, Generatoren und Nebenanlagen<br />

im Kraftwerk zu verbessern. Neben dem Auswuchten<br />

des Einzelläufers in speziellen Wuchtständen,<br />

stellt das Betriebsauswuchten auf der<br />

Anlage eine notwendig und vorzusehende Optimierungsmaßnahme<br />

dar. Dabei geht es in<br />

der Praxis meist darum, nach mechanischen<br />

Veränderungen wie z.B. Revisionsarbeiten, die<br />

vereinbarten Schwingungsgrenzwerte zu erreichen<br />

oder Betriebsstörungen (Schutzabschaltung)<br />

zu vermeiden. Ein gutes Schwingungsverhalten,<br />

mit niedrigen Amplituden<br />

reduziert zudem Verschleiß und Lebensdauerverbrauch<br />

wichtiger Anlagenkomponenten.<br />

Allerdings kann nicht jedes Schwingungsphänomen<br />

durch eine Betriebsauswuchtung beseitigt<br />

werden, weshalb vor Planung und Ausführung<br />

der Auswuchtung eine detaillierte Analyse<br />

erfolgen muss. Qualifizierte Analysen sind<br />

nur mit erprobtem und geeignetem Messequipment<br />

unter Anwendung der sog. Ordnungsanalyse<br />

mit Phasenwinkelermittlung möglich.<br />

Zudem werden an die entsprechenden Fachleute<br />

hohe An<strong>for</strong>derungen gestellt, da hier Kenntnisse<br />

der Messtechnik, der Rotordynamik und<br />

des Dampfturbinenbetriebes Voraussetzung<br />

für eine erfolgreiche Maßnahme ist.<br />

Aufgrund der langjährigen Erfahrungen der<br />

Siempelkamp NIS auf dem Gebiet der Schwingungsanalyse<br />

und Betriebsauswuchtung von<br />

Turbinen und Generatoren, beschreibt dieser<br />

Fachartikel die grundsätzliche Vorgehensweise.<br />

Wann und warum sollte man<br />

die Anlage auswuchten?<br />

Die Motivation für das Betriebsauswuchten<br />

ist scheinbar schnell erklärt, denn es geht<br />

vereinfacht immer darum, die Schwingungsamplituden<br />

an den Messstellen eines<br />

Autor<br />

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

Siempelkamp NIS<br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

Bild 1. Kaum zu glauben, dass ein solch, kleines Wuchtgewicht das Schwingungsverhalten einer<br />

riesigen Turbine nachhaltig verbessern kann! Eine kleine Masse, richtig angewendet kann<br />

eine große Wirkung entfalten.<br />

52 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Betriebsauswuchten als Maßnahme zur Optimierung des Dampfturbinenbetriebes<br />

Bild 2. Schäden im Bereich von Labyrinthdichtungen und Gleitlagern aufgrund hoher<br />

Schwingungsamplituden im Betrieb, aber auch im Hoch- Auslaufbetrieb.<br />

Turbosatzes im Leistungsbetrieb oder bei bestimmten<br />

Betriebszuständen zu reduzieren.<br />

Wie schon an <strong>and</strong>erer Stelle beschrieben ist<br />

das Schwingungsverhalten der wichtigste<br />

Indikator für den Zust<strong>and</strong> des „rotating<br />

equipments“ [1]. So wird ein Laufverhalten<br />

mit niedrigen und gut reproduzierbaren<br />

Amplituden mit geringem Verschleiß und<br />

einem allgemein guten Zust<strong>and</strong> von Turbine,<br />

Getriebe und Generator in Zusammenhang<br />

gebracht.<br />

Ein Laufverhalten mit hohen Amplituden an<br />

einzelnen Messstellen oder gar über den gesamten<br />

rotierenden Strang führt <strong>of</strong>t zu Schäden<br />

an der Maschine, aber auch an der Peripherie<br />

der Turbinenanlage. Um nur einige<br />

Beispiele zu nennen, können beschädigte<br />

Dichtbereiche, zerstörte Gleitlager und Lagerfixierungen<br />

oder gar katastrophale Wellenrisse<br />

Folgen von dauerhaft hohen Schwingungsamplituden<br />

sein (B i l d 2 ). Aber auch<br />

die Auswirkungen auf die Peripherie des<br />

Turbostrangs sind nicht zu unterschätzen. So<br />

konnte der Verfasser kürzlich an der sogenannten<br />

Laterne bzw. dem Antrieb der Stellventile<br />

einer MD-Teilturbine, Amplituden<br />

von über 100 mm/srms messen. Wenn solche<br />

Amplituden und deren Wirkungen über<br />

Monate zugelassen werden, ist fast zwangsläufig<br />

mit Beschädigungen am Ventilsitz,<br />

Spindel oder Führung des Stellventils zu<br />

rechnen.<br />

Eine häufige Motivation für die Reduzierung<br />

der Schwingungsamplituden stellt die<br />

Einhaltung von bestimmten Schwingungsgrenzwerten<br />

dar. Diese Grenzwerte, deren<br />

Überschreitung vermieden werden sollen,<br />

können aus verschiedenen Quellen und Annahmen<br />

entwickelt worden sein. Dazu gehören<br />

vertragliche Vereinbarungen, die zum<br />

Beispiel bei Revisionsarbeiten an der Gesamtanlage<br />

oder Einzelkomponenten (Modulrevision)<br />

vereinbart wurden, genauso,<br />

wie vereinbarte Schwingungsgrenzwerte<br />

bei Neubau oder Retr<strong>of</strong>it von Anlagen. Meist<br />

werden dabei die Zonengrenzwerte in den<br />

Anhängen der Normenreihe DIN ISO 20816-<br />

ff herangezogen. Leider wird die Bedeutung<br />

dieser Normen in der Diskussion <strong>of</strong>t nur auf<br />

diese Grenzwerte im Anhang der Normen<br />

reduziert. Dabei enthalten diese Normen<br />

viel mehr sinnvolle Anmerkungen zum<br />

Schwingungsverhalten, als nur die reinen<br />

Grenzwerte der wenig aussagekräftigen Gesamtschwingungswerte.<br />

Meist wurden an den Anlagen die Alarmgrenzen<br />

in der Leittechnik nach Vorgabe des<br />

Turbinenherstellers oder aus langjähriger<br />

Betriebserfahrung auf ein Niveau gesetzt,<br />

welches bei geänderten Betriebszuständen<br />

oder nach Anlagenmodifikation jetzt häufig<br />

überschritten wird. Oftmals geht es aber<br />

auch darum, einen störungsfreien Betrieb<br />

der Anlage bzw. die Verfügbarkeit sicher zu<br />

stellen, ohne das Risiko einzugehen, dass<br />

die Schwingungsschutzeinrichtung die Anlage<br />

bei Betrieb, im Hochlauf bzw. beim<br />

Durchfahren der kritischen Drehzahlen abschaltet.<br />

In Fällen, wenn das Schwingungsverhalten<br />

sich also mit der Zeit, nach einer Maßnahme<br />

oder durch geänderte Betriebsr<strong>and</strong>bedingungen<br />

geändert hat, wird <strong>of</strong>t schnell das<br />

Betriebsauswuchten als Abhilfemaßnahme<br />

genannt. Hierbei muss aber darauf hingewiesen<br />

werden, dass vor dem Betriebsauswuchten<br />

unbedingt eine Analysephase notwendig<br />

ist, um die eigentliche Ursache der<br />

Schwingungsveränderung einzugrenzen.<br />

Analyse! Unbedingt<br />

notwendig!<br />

Um eine solche Analyse des Schwingungsverhaltens<br />

zu gewährleisten, ist es notwendig<br />

zumindest zeitweise ein Schwingungsdiagnosegerät<br />

mit Anwendung der Ordnungsanalyse<br />

anzuschließen, oder besser auf eine<br />

vorh<strong>and</strong>ene, fest installierte Einrichtung<br />

zurück zu greifen.<br />

Aber warum ist es so wichtig eine Schwingungsdiagnoseeinrichtung<br />

zu verwenden?<br />

Warum reichen da nicht die umfangreichen<br />

In<strong>for</strong>mationen aus der Leittechnik?<br />

In der Leittechnik bzw. der Schwingungsschutzeinrichtung<br />

wird der sogenannte Gesamtschwingungswert<br />

angezeigt, der zwar<br />

ein gutes Maß für eine globale Sichtweise<br />

darstellt und für die Alarmierung bzw. Abschaltung<br />

der Anlage geeignet, für die Analyse<br />

vor einer Betriebsauswuchtung aber<br />

absolut untauglich ist.<br />

Eine geeignete, installierte Schwingungsdiagnoseeinrichtung<br />

ist in der Lage, das Gesamtschwingungssignal<br />

in seine Best<strong>and</strong>teile<br />

zu zerlegen und so klare Aussagen über<br />

die Ursache der Schwingungsamplitude zu<br />

geben. Diese Betrachtungsweise der einzelnen<br />

Anteile bezogen auf die jeweilige Frequenz<br />

stellt die frequenzselektive Analyse<br />

dar. Bezogen auf unser Hauptthema „Betriebsauswuchten“<br />

kann hieraus die wichtige<br />

In<strong>for</strong>mation gezogen werden, ob die<br />

Schwingungsamplituden an der betreffenden<br />

Anlage überhaupt auswuchtbar sind.<br />

Große Vorteile haben fest installierte Diagnosesysteme<br />

an der betreffenden Anlage,<br />

die die Daten bereits seit Jahren gesammelt<br />

haben und eine Erkennbarkeit signifikanter<br />

Abweichungen zu einem frühen Zeitpunkt<br />

ermöglicht. Wenn dieses Diagnosesystem,<br />

wie beispielsweise beim STUDIS-SE, über<br />

eine <strong>for</strong>tschrittliche Korrelationsrechnung<br />

und Langzeitspeicher der Daten verfügt,<br />

sind ideale Analysevoraussetzungen gegeben.<br />

Generell können nur Anteile mit der sogenannten<br />

1f (1x, 1n) drehharmonischen<br />

Drehfrequenz durch das Auswuchten beeinflusst<br />

werden. Als Beispiel kann nur der<br />

50 Hz Anteil der Schwingungsamplitude an<br />

einer Dampfturbine mit Nenndrehzahl<br />

3.000 1/min durch das Betriebsauswuchten<br />

beeinflusst bzw. reduziert werden. Alle <strong>and</strong>eren<br />

Anteile lassen sich durch eine Gewichtssetzung<br />

nicht beeinflussen! Aber welche<br />

<strong>and</strong>eren Anteile des Gesamtschwingungswertes<br />

könnten denn bei einer<br />

Dampfturbine betr<strong>of</strong>fen sein?<br />

In der Praxis können hohe Schwingungen<br />

durch Dampfanfachung, Mischreibung im<br />

Gleitlager (bis zur Zerstörung), sogenannte<br />

Ölinstabilitäten oder eine massiv gestörte<br />

Ausrichtung beobachtet werden. All diese<br />

Fehler oder Eigenschaften, die zum Teil<br />

kostspielige Schäden und lange Ausfallzeiten<br />

verursachen können, sind nicht durch<br />

das Betriebsauswuchten zu beeinflussen, da<br />

hier die 1f drehharmonischen Schwingungsanteile<br />

nur eine untergeordnete Rolle spielen.<br />

Wir müssen uns also bei der Relevanz für<br />

das Betriebsauswuchten auf Fehler konzentrieren,<br />

die sich im 1f drehharmonischen<br />

Anteil bemerkbar machen. Aber auch beim<br />

Vorliegen von 1f drehharmonischen Amplituden<br />

müssen Einschränkungen gemacht<br />

werden. Grundsätzlich sollte nur dann gewuchtet<br />

werden, wenn reproduzierbare<br />

Schwingungsamplituden vorliegen. Reproduzierbar<br />

heißt in diesem Falle, dass aus<br />

vergleichbaren Betriebsr<strong>and</strong>bedingungen<br />

immer sehr ähnliche Schwingungswerte resultieren.<br />

Noch dazu sollten diese Werte bei<br />

konstanten R<strong>and</strong>bedingungen auch auf stabilem<br />

Niveau bleiben. Wenn dies gegeben<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 53


Betriebsauswuchten als Maßnahme zur Optimierung des Dampfturbinenbetriebes<br />

ist, kann ein solch reproduzierbarer Zust<strong>and</strong><br />

als Ausgangsbasis für das Betriebsauswuchten<br />

herangezogen werden (sog. Referenzpunkt).<br />

Das heißt aber auch, dass Schwingungsamplituden,<br />

die sich zum Beispiel aus<br />

zeitweisem Anstreifen der Welle in den Labyrinthdichtungen<br />

oder aber durch eine irreversible<br />

Läuferverkrümmung eines Generatorläufers<br />

(Dehnungsbehinderung der<br />

Stäbe nach Blindleistungsveränderung) ergeben,<br />

nur sehr bedingt durch Betriebsauswuchten<br />

beeinflussbar sind.<br />

Diese Einschränkungen der Einflussmöglichkeiten<br />

auf 1f drehharmonische Schwingungen<br />

mit reproduzierbarem Charakter<br />

zeigt, wie wichtig die Analysephase mit einer<br />

Schwingungsdiagnoseeinrichtung ist.<br />

Geeignete Diagnosesystem liefern neben<br />

der frequenzselektiven Betrachtung aber<br />

auch noch den sogenannten Phasenwinkel<br />

der 1f drehharmonischen Werte. Dieser 1f<br />

Phasenwinkel stellt beim Betriebsauswuchten<br />

die zweite, zwingend notwendige In<strong>for</strong>mation<br />

für die Berechnung und Positionierung<br />

des Wuchtgewichtes dar. Ins<strong>of</strong>ern<br />

muss ein Betriebsauswuchten immer mit<br />

Hilfe einer Schwingungsdiagnoseeinrichtung<br />

erfolgen. Das können an einfachen Maschinen<br />

auch mal tragbare H<strong>and</strong>geräte sein,<br />

die praktisch nur den Anschluss eines Sensors<br />

und des notwendigen Drehwinkelgebers<br />

(sogenannter Keyphazer) zulassen. Bei<br />

Turbinen und Generatoren, wo es darum<br />

geht gleichzeitig mehrere Messstellen zu erfassen<br />

und sowohl die Wirkung der Wellenschwingungen,<br />

wie aber auch die absoluten<br />

Schwingungen am Gehäuse und Lager zu<br />

erfassen, sollten vollständige und leistungsfähige<br />

Diagnosesysteme Verwendung finden.<br />

Das Diagnosesystem STUDIS-SE kann<br />

auch die Amplituden im Hoch-/Auslauf und<br />

Betrieb exakt zeitsynchron an allen Messstellen<br />

aufnehmen, weiterverarbeiten und<br />

die Kennwerte mit hoher Auflösung speichern.<br />

Bei der weiteren Erläuterung wird<br />

noch gezeigt, wie wichtig der exakte Vergleich<br />

des Referenzvorgangs mit den einzelnen<br />

Wuchtschritten ist.<br />

Wenn im Kraftwerk eine solche Diagnoseeinrichtung<br />

nicht schon dauerhaft installiert<br />

ist, muss eine temporäre Messung für die<br />

Analysephase, den eigentlichen Auswuchtprozess<br />

und sinnvollerweise für eine anschließende<br />

Kontrollphase installiert werden.<br />

Für einen solchen Prozess installiert die<br />

Fa. Siempelkamp NIS ein sogenanntes mobiles<br />

STUDIS-SE entweder maschinennah,<br />

oder im Leittechnikraum in der Nähe der<br />

Schwingungsschutzeinrichtung (B i l d 3 ).<br />

Alle Signale, die von den betrieblichen<br />

Schwingungssensoren geliefert werden,<br />

werden im Diagnosesystem aufgelegt. Da<br />

bedauerlicherweise viele Maschinen nicht<br />

vollständig mit Wellen- und Lagergehäusesensoren<br />

bestückt sind, wie es die DIN ISO<br />

20816-1 für solche Anlagen empfiehlt, werden<br />

in diesen Fällen bewegliche Sensoren an<br />

den Lagergehäusen installiert (B i l d 4 ).<br />

Insbesondere an Industriedampfturbinen<br />

Bild 3. Temporäre Installation des Schwingungsdiagnosesystems STUDIS-SE an der Wellenschwingungsmessung<br />

bzw. den gepufferten Ausgängen des Schwingungsschutzes.<br />

Bild 4. Zusätzliche, temporäre Gehäuseschwingungssensoren am vorderen Lager einer Industrieturbine<br />

mit 7 MW elektrischer Leistung. Die Anbringung der Sensoren in vertikaler horizontaler<br />

und axialer Richtung entspricht der Empfehlung der DIN ISO 20816-1 bzw. -3<br />

mit Drehzahlen deutlich über 3000 1/min<br />

werden von den Maschinenherstellern <strong>of</strong>t<br />

nur Wellenschwingungssensoren installiert,<br />

obwohl diese prinzipbedingt bei den höheren<br />

Drehfrequenzen nur sehr niedrige Amplituden<br />

zeigen und wenig Rückschlüsse auf<br />

das Schwingungsverhalten zulassen. Die<br />

aussagekräftigen Gehäusesensoren, die eigentlich<br />

auch viel einfacher zu installieren<br />

sind, werden bei der Erstausstattung von<br />

Industrieturbinenanlagen häufig eingespart.<br />

Dabei h<strong>and</strong>elt es sich entweder um<br />

übertriebene Sparsamkeit oder aber ein bewusstes<br />

Weglassen, um sich während der<br />

IBS etwaige Diskussionen über die Höhe der<br />

Gehäuseschwingungen mit dem Kunden zu<br />

ersparen?<br />

Zumindest sollte die Argumentation, für<br />

eine solche Sensorbestückung kritisch hinterfragt<br />

werden, da dies ja im Prinzip<br />

eine Abweichung von den Empfehlungen<br />

der technischen Regeln darstellt, die in<br />

der DIN ISO 20816-1 festgelegt wurde<br />

(Bild 5).<br />

Eine Sensorbestückung entsprechend der<br />

Empfehlung der geltenden Normen der Reihe<br />

DIN ISO 20816 sollte also auch bei einer<br />

mobilen Messung angestrebt werden, um<br />

sowohl den Einfluss der Wellen- wie auch<br />

der Gehäuseschwingungen erkennen zu<br />

können. Die Diagnoseeinrichtung muss<br />

auch mit einem Drehwinkelgeber für die<br />

Phasenwinkelermittlung verbunden werden.<br />

Entweder wird der (meist) vorh<strong>and</strong>ene<br />

54 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Leistung<br />

Testgewicht<br />

1. Wuchtgewicht<br />

2. Wuchtgewicht<br />

Betriebsauswuchten als Maßnahme zur Optimierung des Dampfturbinenbetriebes<br />

90 o<br />

4<br />

betrieblich installierte Keyphazer genutzt,<br />

oder es wird durch einen aufgeklebten, kurzen<br />

Reflexfolienstreifen auf der Turbinenoder<br />

Generatorwelle und einer Laserabtasteinrichtung<br />

ein temporäres Keyphazersignal<br />

gebildet.<br />

2<br />

3<br />

1<br />

Bild 5. Anordnung von Wellen- und Gehäuseschwingungssensoren laut DIN ISO 20816-1 [2].<br />

Referenzlauf Testlauf 1. Wuchtlauf Optimierung<br />

Zeit<br />

Bild 6. Zeitlicher und organisatorische Ablauf einer Betriebsauswuchtung mit Testlauf und zwei<br />

Wuchtschritten. Die Referenzr<strong>and</strong>bedingungen (hier elektrische Leistung) werden stets<br />

sehr ähnlich angefahren, um reproduzierbare Verhältnisse für die Berechnung der Korrekturgewichte<br />

zu erreichen [3].<br />

Ein geübter Techniker benötigt in der Regel<br />

für einen solchen Aufbau eines STUDIS-SE<br />

Systems ungefähr 3 bis 5 h Arbeitsstunden.<br />

Direkt anschließend kann das Schwingungsverhalten<br />

hinsichtlich der Möglichkeiten<br />

des Betriebsauswuchtens zur Amplitudenreduzierung<br />

untersucht werden (z.B.<br />

Höhe des 1f Anteils). Es ist aber <strong>of</strong>t sinnvoll<br />

durch eine Beobachtungsphase von einigen<br />

Tagen, bei wechselnden Betriebsr<strong>and</strong>bedingungen,<br />

das Schwingungsverhalten auf Reproduzierbarkeit<br />

zu prüfen. Da das Schwingungsdiagnosegerät<br />

durch mobile 5G/LTE-<br />

Datenverbindung erreichbar ist und alle<br />

Daten speichert, ist der Verbleib von Personal<br />

vor Ort in der Analysephase nicht notwendig,<br />

was erhebliche Kosten spart.<br />

Die vereinbarte Analysephase wird mit einem<br />

Diagnosebericht für den Kunden abgeschlossen.<br />

Im Diagnosebericht werden das<br />

Ergebnis der Schwingungsanalyse und die<br />

festgestellten Auffälligkeiten dargestellt.<br />

Wenn sich eine Möglichkeit der Verbesserung<br />

der Schwingungswerte durch ein Betriebsauswuchten<br />

zeigt, was bei ca. 70 % der<br />

Schwingungsprobleme der Fall ist, wird bereits<br />

im Analysebericht ein Vorschlag für ein<br />

erstes Wucht- oder Testgewicht gegeben.<br />

Betriebsauswuchten, ein<br />

komplizierter Vorgang?<br />

Wenn die oben genannten R<strong>and</strong>bedingungen<br />

erfüllt sind, das heißt der 1f drehharmonische<br />

Wert stellt den Hauptanteil der<br />

Schwingungen dar und der Wert verhält<br />

sich bei ähnlichen R<strong>and</strong>bedingungen (z.B.<br />

Wirkleistung) reproduzierbar, kann die Planung<br />

und Berechnung zum Auswuchtvorgang<br />

in Angriff genommen werden<br />

(B i l d 6 ). Wie bereits oben genannt, werden<br />

die In<strong>for</strong>mationen 1f Amplitude und 1f<br />

Phasenwinkel aus dem installierten Schwingungsdiagnosesystem<br />

gewonnen. Bei vereinbarten<br />

R<strong>and</strong>bedingungen (z.B. Leistungspunkt,<br />

Blindleistung oder Drehzahl)<br />

wird das Kennwertpaar 1f Amplitude und<br />

Phasenwinkel als Referenzpunkt ermittelt<br />

(B i l d 7 a )). Für die Ermittlung des Einflusses<br />

einer Wuchtgewichtssetzung wird in der<br />

Praxis meist ein sogenanntes Testgewicht<br />

gesetzt. Die Anlage muss also abgefahren<br />

werden, es erfolgt der Auslauf bis zum Wellenstillst<strong>and</strong>.<br />

Zu diesem Zeitpunkt muss dafür<br />

gesorgt werden, dass die Maschine von<br />

H<strong>and</strong> gedreht werden kann („knippen“).<br />

Dies ist notwendig, um einerseits eine Verkrümmung<br />

der heißen Welle zu vermeiden,<br />

aber auch, um die Position für das Setzen<br />

des Wuchtgewichtes zugänglich zu machen.<br />

Die Positionierung des Gewichtes erfolgt<br />

durch dafür vorgesehene Öffnungen an der<br />

Turbine, entweder als Einschraubgewichte<br />

in Sacklöcher oder aber durch Wuchtsteine<br />

mit Klemmverschraubung in Nuten. Wichtig<br />

ist, dass die Position am Umfang anh<strong>and</strong> einer<br />

Nummerierung, Winkelangabe oder<br />

ähnlicher Beschreibung festgehalten wird.<br />

Die Position und Größe des Testgewichtes<br />

wird vom Auswuchter bzw. dem Diagnostiker,<br />

der auch die Analyse durchgeführt<br />

hat, vorgegeben. Nach Setzen des Testgewichtes<br />

wird die Maschine wieder ins Drehwerk<br />

gebracht und alle Deckel bzw. Zugänge<br />

geschlossen. Anschließend kann die Maschine<br />

wieder gestartet werden und der Betriebsreferenzpunkt<br />

sollte wieder angefahren<br />

werden. Die Schwingungswerte müssen<br />

beobachtet werden, bis diese eine Beharrung<br />

erreicht haben. Das neue Wertepaar<br />

1f Amplitude und Phasenwinkel<br />

Bild 7. Wuchtvorgang im Polardiagramm (Wertepaar 1f Amplitude und Phasenwinkel nur eines Sensors).<br />

a) Ausgangssituation: Referenzlauf mit konstanten Bedingungen 1f Wellenschwingung 164 µm bei 79° Phasenwinkel (Zone D der DIN ISO 20816-2)<br />

b) Testgewicht 366 gr wird bei Loch 2 gesetzt (24 Wuchtbohrungen a 15°= 30° Testgewichtposition); Ergebnis Testfahrt 172 µm bei 109°<br />

c) 1. Wuchtfahrt: Testgewicht wird aus Bohrung 2 entnommen und in Bohrung 7 gesetzt (Verdrehung um 75° in Drehrichtung der Turbine.<br />

Ergebnis 1. Wuchtlauf 71 µm bei 80° (Zone B der DIN ISO 20816-2)<br />

Die Wirkrichtung ist jetzt schon ideal und eine deutliche Verbesserung ist eingetreten. Um die Amplitude noch weiter zu verbessern könnte das Gewicht<br />

noch etwas vergrößert werden.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 55


Betriebsauswuchten als Maßnahme zur Optimierung des Dampfturbinenbetriebes<br />

der Testgewichtssetzung wird ermittelt<br />

(Bild 7b).<br />

Aus der Veränderung von ursprünglichem<br />

Referenzlauf zum Testlauf kann jetzt auf die<br />

optimale Position aber auch auf die Größe<br />

des Auswuchtgewichtes mittels einer einfachen<br />

Vektorberechnung geschlossen werden.<br />

Das Testgewicht dient also dazu, die<br />

Wirkung eines späteren Wuchtgewichtes<br />

und die korrekte Position zu ermitteln. Eine<br />

Verbesserung ist mit dem Testgewicht nicht<br />

zu erwarten.<br />

Ob diese Berechnung mittels einer rechnerbasierten<br />

Berechnungstabelle, FEM gestützte<br />

Verfahren oder einer zeichnerischen Lösung<br />

mit Bleistift und Geodreieck erfolgt ist<br />

einerlei. Richtig angewendet, führen all diese<br />

Methoden zum Erfolg. Es wirkt sogar in<br />

der Praxis so, dass die weniger komplexen<br />

Methoden (zeichnerisches Verfahren) in der<br />

H<strong>and</strong> eines erfahrenen Schwingungsdiagnostikers<br />

schneller zum Erfolg führen, als<br />

rechnerische Methoden, da sich bei dem<br />

Versuch der ständigen Optimierungsrechnung<br />

manchmal eine Vielzahl von Wuchtläufen<br />

ergeben, die <strong>of</strong>t unnötig sind.<br />

Wenn die neue Position und Größe des<br />

Wuchtgewichtes berechnet wurde, wird die<br />

Anlage wieder abgefahren, das Testgewicht<br />

wird entnommen und entsprechend der Berechnung<br />

verdreht. Es kann aber auch ein<br />

vergrößertes oder reduziertes Gewicht eingebaut<br />

werden. Wenn die Berechnung richtig<br />

erfolgt ist und die Anlage eine gute Reproduzierbarkeit<br />

zeigt, werden sich die Amplituden<br />

bereits im ersten Wuchtlauf<br />

verbessert haben (B i l d 7 c ).<br />

Um das gewünschte Schwingungsniveau an<br />

allen Messebenen und Lagern zu erreichen,<br />

können in der Praxis noch weitere Optimierungsläufe<br />

erfolgen.<br />

Überkritische Rotoren<br />

Vom Grundsatz ganz einfach ist das Betriebsauswuchten<br />

in der Praxis dann doch<br />

komplizierter, als zunächst dargestellt, was<br />

auch der Grund ist, warum Turbinen und<br />

Generatoren nur von wenigen Spezialisten<br />

ausgewuchtet werden. Einer der Gründe ist,<br />

dass praktisch alle Turbinenläufer und auch<br />

volltourige (-zweipolige) Generatorläufer,<br />

als sogenannte überkritische Läufer ausgelegt<br />

sind. Die Betriebsdrehzahl dieser Läufer<br />

befindet sich also oberhalb einer oder mehrerer<br />

kritischer Drehzahlen bzw. Resonanzen<br />

von Läufer oder Lagergehäusen. In diesen<br />

kritischen Drehzahlen liegen spezifische<br />

Eigen<strong>for</strong>men als Bewegungs<strong>for</strong>men der Einzelläufer<br />

vor (siehe B i l d 8 ). Die Kopplung<br />

der Einzelläufer im Turbostrang führt noch<br />

zu weiteren, sogenannten koppelkritischen<br />

Drehzahlen. Bei exakter Analyse mit einem<br />

Diagnosesystem kann man bei einem komplexen<br />

Turbosatz mit HD-, MD-, zwei ND-<br />

Teilturbinen und gekuppeltem Generatorläufer<br />

zwischen Drehwerksdrehzahl und<br />

Nenndrehzahl <strong>of</strong>t fast ein Dutzend Eigen<strong>for</strong>men<br />

finden. Der Bereich der Nenndrehzahl<br />

und die Drehzahlregion +-10 % um die<br />

Nenndrehzahl eines Turbosatzes sollte frei<br />

von kritischen Drehzahlen sein. Dennoch beeinflussen<br />

die kritischen Drehzahlen, die der<br />

Nenndrehzahl benachbart sind, aber immer<br />

das Schwingungsverhalten in erheblichem<br />

Maße mit. Ins<strong>of</strong>ern ist es von besonderem<br />

Interesse für die Diagnose, aber auch für die<br />

Berechnung und Empfehlung der Position<br />

der Wuchtgewichte, zu wissen, welche Eigen<strong>for</strong>m<br />

das Schwingungsverhalten bei der<br />

Nenn- bzw. Betriebsdrehzahl beeinflusst.<br />

Wie aus B i l d 8 in schematischer Form für<br />

einen Einzelläufer zu sehen ist, weist jede<br />

der drei dargestellten Eigen<strong>for</strong>men spezifische<br />

Vorzugspositionen für die Gewichtsetzung<br />

auf. Während die erste Eigen<strong>for</strong>m bzw.<br />

1. Kritische Drehzahl, auch V-Schlag genannt,<br />

eine maximale Auslenkung in Läufermitte<br />

aufweist, liegt bei der zweiten Eigen<strong>for</strong>m<br />

eine, um 180 ° versetzte Auslenkung an<br />

den Läuferenden vor. Alle Eigen<strong>for</strong>men können<br />

sehr gut mittels Wuchtgewichten im Bereich<br />

der maximalen Auslenkung beeinflusst<br />

werden. Soll also durch ein Wuchtgewicht<br />

die Wirkung der ersten kritischen Drehzahl<br />

beeinflusst werden, wäre also ein Wuchtgewicht<br />

in der Mitte des Läufers die beste<br />

Wahl. Da die Mitte des Läufers, egal ob es<br />

sich um einen Turbinenläufer oder einen Generatorrotor<br />

h<strong>and</strong>elt, im eingebauten und<br />

fertig montierten Zust<strong>and</strong> nicht erreichbar<br />

ist, muss das optimale Einzelgewicht in der<br />

Mitte in der Praxis auf die beiden Läuferenden<br />

verteilt werden. An den Läuferenden<br />

sind in der Regel relativ gut zugängliche<br />

Möglichkeiten für das Anbringen von Wuchtgewichten<br />

vorh<strong>and</strong>en. In diesem Fall würde<br />

man also jeweils ein Wuchtgewicht, in gleicher<br />

Winkelausrichtung, an den beiden Enden<br />

des Läufers anbringen, um die Wirkung<br />

der ersten Eigen<strong>for</strong>m zu beeinflussen.<br />

Ist aber die zweite Eigen<strong>for</strong>m bestimmend<br />

für das erhöhte Schwingungsverhalten des<br />

P 1 P 2 P 3 P 4<br />

zu wuchtenden Läufers, müssen ebenfalls<br />

die äußeren Wuchtebenen genutzt werden.<br />

Anders als bei der 1. Eigen<strong>for</strong>m werden die<br />

beiden Gewichte aber um 180 ° versetzt am<br />

Umfang angebracht. Ein Beispiel aus<br />

der Praxis ist dazu in B i l d 9 dargestellt.<br />

Mit der relativ guten Nähe zwischen theoretisch<br />

größter Läuferauslenkung und Wuchtebene<br />

am Läuferende, ergibt sich so eine<br />

gute Beeinflussbarkeit der zweiten Eigen<strong>for</strong>m<br />

durch eine Gewichtssetzung an den<br />

Läuferenden.<br />

Komplexität der Berechnung<br />

und Analyse<br />

Diese Betrachtung zeigt uns aber auch zwei<br />

ganz wichtige Dinge in Bezug auf die Planung<br />

und Durchführung von Auswuchtvorgängen.<br />

Zum einen wird mit der vereinfachten Betrachtung<br />

der Auswuchtung eines Einzelläufers<br />

schon klar, dass der vorhergehenden<br />

Schwingungsanalyse eine hohe Bedeutung<br />

zukommt. Der mit dem Auswuchten betreute<br />

Fachmann sollte durch eine gründliche<br />

Analyse im Vorfeld ein Bild von der Ausprägung<br />

und Wirkung der kritischen Drehzahlen<br />

haben. Diese Aufgabe kann von der Bedeutung<br />

nicht hoch genug eingeschätzt werden,<br />

da die korrekte Analyse bei mehrfach<br />

gekuppelten Läufern durchaus sehr komplex<br />

werden kann. Dafür müssen die In<strong>for</strong>mationen<br />

des Kennwertpaares 1f Amplitude<br />

und Phasenwinkel für alle Messebenen (Gehäuse-<br />

und Wellenschwingungen) über einen<br />

Hochlauf und folgenden Betrieb zeitsynchron<br />

und mit hoher Auflösung vorliegen.<br />

Solche In<strong>for</strong>mationen werden heute<br />

von leistungsfähigen Schwingungsdiagnosesystemen,<br />

wie dem modernen STUDIS-SE<br />

geliefert.<br />

Neben der Wichtigkeit der sogfältigen Analyse<br />

können wir aus dem Beispiel der Beeinflussung<br />

der verschiedenen Eigen<strong>for</strong>men<br />

hoch<br />

Wirksamkeit der Ausgleichsebene<br />

gering<br />

P 3 P 2 P 4 P 1<br />

P 1<br />

P 4 P 3 P 2<br />

P 1 / P 4<br />

Bild 8. Schematische Darstellungen der Bewegungs<strong>for</strong>men eines Einzelläufers in der 1. kritischen<br />

Drehzahl (rot), 2. krit. Drehzahl (blau), 3. krit. Drehzahl (grün) und Wirksamkeit möglicher<br />

Ausgleichsebenen für Wuchtgewichte [4].<br />

P 2<br />

P 3<br />

56 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Betriebsauswuchten als Maßnahme zur Optimierung des Dampfturbinenbetriebes<br />

Wuchtelebene vorn<br />

45 µm 0-P<br />

aber auch etwas über den Ablauf einer Revision<br />

lernen. Da im eingebauten Zust<strong>and</strong> der<br />

Läufer nur noch durch Wuchtgewichte an<br />

den Enden der Einzelläufer beeinflusst werden<br />

kann, liegt es nahe im ausgebauten Zust<strong>and</strong><br />

zum Beispiel die erste Eigen<strong>for</strong>m<br />

durch ein Wuchtgewicht in der Mitte zu beeinflussen.<br />

Dies ist aber nur auf einem hochtourigen<br />

Wuchtst<strong>and</strong> möglich, wo alle<br />

Wuchtebenen erreichbar sind. Hier kann<br />

man nach Demontage des Läufers und<br />

Verbringung zum Wuchtst<strong>and</strong> die einzelnen<br />

Eigen<strong>for</strong>men beeinflussen und das<br />

Schwingungsverhalten optimieren. Deshalb<br />

sollte grundsätzlich nach Arbeiten am Läufer<br />

(Veränderung der Beschaufelung, Strahlarbeiten,<br />

Bearbeitung Generatorläufer etc.)<br />

immer ein Feinwuchten auf einem Wuchtst<strong>and</strong><br />

bis zur vereinbarten Wuchtgüte nach<br />

DIN ISO <strong>11</strong>342 bzw. VDI 3835 vorgesehen<br />

werden. Dem finalen Wuchten bei Betriebsdrehzahl<br />

sollte hier zunächst ein niedertouriges<br />

Wuchten nach DIN ISO 1940<br />

und Überdrehzahltests zum Setzen von<br />

Schaufeln oder Generatorleitern vorgeschaltet<br />

sein. Bei Generatorläufern ist<br />

auch grundsätzlich ein Testlauf im erregten<br />

Zust<strong>and</strong> nach <strong>vgbe</strong>/VGB-Empfehlung<br />

anzuwenden. Nach umfangreichen Arbeiten<br />

am Rotor ist das überkritische Wuchten<br />

Wuchtelebene hinten<br />

21 µm 0-P<br />

Bild 9. Amplitudenreduzierung durch eine Betriebsauswuchtung an einer Industriedampfturbine<br />

mit Nenndrehzahl <strong>11</strong>.000 1/min in 6 Wuchtschritten. Die finale Gewichtsetzung der um<br />

180° versetzten Gewichte vorn und hinten zeigt, dass die 2.kritische Drehzahl bestimmend<br />

für das Schwingungsverhalten der Turbine bei Nenndrehzahl war.<br />

also kein Luxus, sondern eine Notwendigkeit!<br />

Auch wenn die bearbeiteten Rotoren der<br />

Teilturbinen alle einzeln auf dem Wuchtst<strong>and</strong><br />

optimiert wurden, besteht dennoch<br />

eine große Wahrscheinlichkeit, dass auf der<br />

Anlage noch einmal durch eine Betriebsauswuchtung<br />

nachgebessert werden muss.<br />

Zum einen werden hier Einzelläufer neu gekuppelt,<br />

wobei sich erhebliche Veränderungen<br />

einstellen können, zum <strong>and</strong>eren sind<br />

Lagerung und angekoppelte Massen auf<br />

dem Wuchtst<strong>and</strong> meist <strong>and</strong>ers als in der<br />

praktischen Anwendung im Kraftwerk.<br />

Insgesamt stellt das Auswuchten eines komplexen,<br />

gekuppelten Läufers immer einen<br />

Kompromiss und eine Veränderung der<br />

Schwingungsamplituden über den gesamten<br />

Strang dar. Ein wirksames Wuchtgewicht<br />

und eine Verbesserung an der ND-<br />

Teilturbine kann aber eine Verschlechterung<br />

an <strong>and</strong>eren Messstellen nach sich ziehen.<br />

Bei reproduzierbaren Anlagen lässt sich so<br />

etwas aber im Voraus erkennen und es muss<br />

eine Strategie entwickelt werden, um einerseits<br />

die Schwingungsamplituden an den<br />

betr<strong>of</strong>fenen Messebenen zu verbessern,<br />

ohne aber an <strong>and</strong>eren Stellen des Turbosatzes<br />

das Amplitudenniveau massiv zu ver-<br />

schlechtern. Dabei gibt es durchaus auch<br />

mehrere Wege und Strategien, die zum Ziel<br />

führen können. Diese Zusammenhänge zeigen,<br />

dass Betriebsauswuchten hohe An<strong>for</strong>derungen<br />

an die Kompetenz des Schwingungsexperten<br />

stellt.<br />

Organisatorische Planung und<br />

Ablauf des Auswuchtens<br />

Wie oben schon erwähnt sollte bei Revisionsarbeiten<br />

immer die Notwendigkeit aber<br />

auch die Chance erwägt werden, über eine<br />

Betriebsauswuchtung die Schwingungsamplituden<br />

zu verbessern oder Effekte der Revisionsarbeiten<br />

(Unwucht durch veränderte<br />

Strangausrichtung, Massenveränderung<br />

durch Arbeiten an der Beschaufelung, Veränderung<br />

Kupplungsausrichtung etc.) zurückzusetzen.<br />

Deshalb ist vor und nach Revisionsarbeiten<br />

eine Statusermittlung des<br />

Schwingungszust<strong>and</strong>es mit Hilfe eines Diagnosesystems<br />

vorzusehen. Wird diese qualitätssichernde<br />

Maßnahme vor Revisionsbeginn<br />

eingeplant, sind Kosten und Aufw<strong>and</strong><br />

überschaubar. Wenn der Betreiber<br />

schon früher ein geeignetes Schwingungsdiagnosesystem<br />

fest installiert hat, entstehen<br />

für diese Statusermittlung praktisch keine<br />

zusätzlichen Kosten und die Datenbasis<br />

ist optimal, um die Werte vor und nach der<br />

Revision objektiv mitein<strong>and</strong>er vergleichen<br />

zu können. Sollte sich aus dieser Betrachtung<br />

und der Analyse die Notwendigkeit ergeben,<br />

dass ein Betriebsauswuchten notwendig<br />

ist, kann der Experte mit dem bereits<br />

installierten Diagnosegerät und den<br />

Erfahrungsdaten der Vergangenheit meist<br />

schon einen sinnvollen Wuchtvorschlag ableiten.<br />

Bei Einsatz einer temporären Messung, mit<br />

dem STUDIS-SEmobil und zusätzlichen<br />

Sensoren, wie oben geschildert, wird der<br />

erste Schritt immer ein Testlauf sein. Aus<br />

der Veränderung zwischen Referenzlauf<br />

und Testlauf kann ein Wuchtvorschlag berechnet<br />

werden, der in der Regel bereits zu<br />

einer Verbesserung führt. Weitere Optimierungsläufe<br />

sind aber einzuplanen, um ein<br />

optimales Ergebnis zu erzielen.<br />

Für einen optimalen Ablauf sollte ein Betriebszeitraum<br />

gewählt werden, in denen<br />

die Referenzbedingungen (elektrische Leistung,<br />

evtl. Blindleistung, Dampfauskopplung)<br />

auch angefahren werden können. Dies<br />

setzt in der heutigen Zeit, bei dem hohen<br />

wirtschaftlichen Druck und durch die Forderung<br />

nach permanenter Verfügbarkeit,<br />

eine Planung zusammen mit dem Lastverteiler<br />

oder der angeschlossenen Industrieproduktionen<br />

voraus. Den Marktr<strong>and</strong>bedingungen<br />

(Börsenpreis Strom) kommt hier<br />

gerade in den letzten 15 Monaten hohe Bedeutung<br />

zu.<br />

Ein fest installiertes Schwingungsdiagnosesystem<br />

spart hier Betriebszeit für die Ermittlung<br />

von Referenzzeitbereichen oder Testgewichtssetzungen,<br />

da hier auf Daten aus<br />

der Vergangenheit zurückgegriffen werden<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 57


Betriebsauswuchten als Maßnahme zur Optimierung des Dampfturbinenbetriebes<br />

kann. So kann die eingesparte Zeit im Revisionsablauf<br />

und damit zusätzliche Produktionsleistung<br />

schnell ein Vielfaches der Kosten<br />

für Sensorik und Diagnosesystem kompensieren.<br />

Dennoch ist im Vorgang des Betriebsauswuchtens<br />

auch immer Zeit einzuplanen, um<br />

vergleichbare Betriebsr<strong>and</strong>bedingungen<br />

und Beharrung der Werte zu erzielen.<br />

Natürlich sollten wichtige Werkzeuge, passende<br />

Wuchtgewichte, Personal und die Zugänglichkeit<br />

der Wuchtebenen bereitgehalten<br />

werden, um unnötige Verzögerungen zu<br />

vermeiden.<br />

Grundsätzlich ist immer eine Sensorbestückung<br />

mit Wirbelstromsensoren für die Wellenschwingungen<br />

und absolut messenden<br />

Gehäusesensoren für die Lagergehäuseschwingungen<br />

entsprechend der Norm DIN<br />

ISO 20816-1 anzustreben. Da gilt es auch im<br />

Bereich der sogenannten Industrieturbine<br />

auf eine vollständige Ausrüstung zu drängen,<br />

da dort von den Herstellern <strong>of</strong>t eine<br />

unvollständige Sensorbestückung vorgeschlagen<br />

wird.<br />

Leider ist bei Industriedampfturbinen<br />

manchmal zu beobachten, dass keine Wuchtebenen<br />

an den beiden Enden des Läufers<br />

erreichbar sind. Hier sollte im Revisionsverlauf<br />

geprüft werden, ob diese nicht zugänglich<br />

gemacht oder Ersatzwuchtebenen an<br />

Kupplungen oder ähnlich angebracht werden<br />

können. Auch ein Drehwinkelgeber<br />

(Keyphazer) sollte, wenn nicht schon installiert,<br />

nachgerüstet werden. Das spart im Bedarfsfall<br />

viel Zeit und Aufw<strong>and</strong>!<br />

Zusammenfassung<br />

Das Betriebsauswuchten stellt eine vergleichsweise<br />

einfache Methode dar, nach Veränderungen<br />

am Turbosatz die Schwingungsamplituden<br />

und damit Verschleiß zu reduzieren,<br />

Betriebsstörungen zu vermeiden und die<br />

Verfügbarkeit der Anlage zu verbessern.<br />

Der Entscheidung zum Betriebsauswuchten<br />

ist stets eine Tiefenanalyse vorzuschalten,<br />

die die Möglichkeiten der Verbesserung untersucht<br />

und die Grundlage für die weiteren<br />

Schritte liefert. Diese Analyse und die Berechnung<br />

der Gewichtssetzung setzt hohe<br />

An<strong>for</strong>derungen an die Fachkenntnis aber<br />

auch an das Engagement der damit betrauten<br />

Experten.<br />

Dauerhafte oder zyklische Schwingungsdiagnosebeurteilungen<br />

sichern langfristig den<br />

Erfolg der Maßnahmen und stellen eine notwendige<br />

Qualitätssicherungsmaßnahme für<br />

den erfolgreichen Betrieb der Anlage dar.<br />

Quellen:<br />

[1] „Moderne Turbosatzdiagnose für Turbinen aller<br />

Leistungsklassen“ VGB POWERTECH<br />

8/2021.<br />

[2] DIN ISO 20816-1 „Messung und Bewertung<br />

der Schwingungen von Maschinen“ Ausgabe<br />

2017-3.<br />

[3] Schwingungsdiagnose-Workshop <strong>2022</strong> der<br />

Fa. Siempelkamp-NIS; D. Balbach, C. Bueren.<br />

[4] Vortrag „VDI Seminar- Schäden an Dampfturbinen“<br />

<strong>2022</strong> Dr. M. Humer.<br />

l<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Empfehlungen zum Management der funktionalen Sicherheit in<br />

Dampfkesselanlagen und Anlagen des Wasser-Dampf-Kreislaufs<br />

2. überarbeitete Ausgabe 2020<br />

Ausgabe 2020 – VGB-S-008-00-2020-<strong>11</strong>-DE<br />

DIN A4, Print/eBook, 166 S., Preis für Mit glie der des <strong>vgbe</strong> € 260.–, Nicht mit glie der € 390,–, + Ver s<strong>and</strong> und USt.<br />

Mit den neuen Normen zur funktionalen Sicherheit auf Basis der EN 61508 wurde für die<br />

Geräte an<strong>for</strong>derungen in Schutzkreisen das Management der funktionalen Sicherheit eingeführt.<br />

Diese EN Normen bieten einen erheblichen Ermessensspielraum, der durch Hersteller und<br />

Betreiber gestaltet werden muss.<br />

Es ist er<strong>for</strong>derlich, die Anwendung dieser Normen in Kraftwerken zu konkretisieren. Es war daher<br />

ein Ziel des Arbeitskreises „Funktionale Sicherheit“ beim VGB mit diesem VGB-St<strong>and</strong>ard diese Hilfestellung<br />

zu geben. Da es sich hier um die Erläuterung zum Hintergrund und zur Anwendung von<br />

Teilbereichen des Managements der funktionalen Sicherheit h<strong>and</strong>elt, wird dieser VGB-St<strong>and</strong>ard nicht<br />

als Bestellrichtlinie veröffentlicht. Hier ist jeder Hersteller und Betreiber ge<strong>for</strong>dert, die An<strong>for</strong>derungen<br />

dieses Managements der funktionalen Sicherheit in seine Prozesse zu integrieren.<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Empfehlungen zum<br />

Management der funktio nalen<br />

Sicherheit in Dampfkesselanlagen<br />

und Anlagen des<br />

Wasser-Dampf-Kreislaufs<br />

2. überarbeitete Ausgabe 2020<br />

VGB-S-008-00-2020-<strong>11</strong>-DE<br />

Der Arbeitskreis (AK) hat ein Beispiel für eine Risikoanalyse einer Dampfkessel- und Druckanlage erarbeitet, da es zur eindeutigen Erläuterung<br />

der Anwendung des Verfahrens als unabdingbar angesehen wurde. Die Empfehlungen können jedoch nur nach erneuter<br />

Überprüfung im Rahmen eines Managements der funktionalen Sicherheit betrachtet werden.<br />

Der VGB-St<strong>and</strong>ard wendet sich sowohl an Betreiber von thermischen Kraftwerken wie auch an Hersteller und soll eine Hilfestellung<br />

zur Anwendung der Normen zur funktionalen Sicherheit geben.<br />

Diese Ausgabe ist ein Entwurf, da die EN 50156-1 zurzeit überarbeitet wird. Sobald der Entwurf der Norm veröffentlicht ist (voraussichtlich<br />

2021), wird der Entwurf der VGB-S-008 auf Korrektheit in Bezug auf die EN 50156-1 Verweise geprüft und als finale Version<br />

veröffentlicht. Diese finale Version der VGB-S-008 ist in einer aktuellen Bestellung enthalten.<br />

* Access <strong>for</strong> eBooks (PDF files) is included in the membership fees <strong>for</strong> Ordinary Members (operators, plant owners) <strong>of</strong> <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

* Für Ordentliche Mitglieder des <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V. ist der Bezug von eBooks im Mitgliedsbeitrag enthalten.<br />

58 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Torsionsschwingungen bei Kraftwerksturbosätzen<br />

Ursachen und Auswirkungen von<br />

Torsionsschwingungen auf<br />

Kraftwerksturbosätze im Umfeld<br />

geänderter Netzbedingungen –<br />

Erste Beobachtungen<br />

Matthias Humer und Andreas Wirsen<br />

Abstract<br />

Causes <strong>and</strong> effects <strong>of</strong> torsional<br />

vibrations on power plant turbine sets<br />

in the environment <strong>of</strong> changed grid<br />

conditions – First results<br />

The <strong>vgbe</strong> research project entitled “Subsynchronous<br />

torsional interaction (SSTI) - Data<br />

analysis to determine interactions between<br />

(HVDC) converter <strong>and</strong> (turbine set) generator”,<br />

supervised by <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>and</strong> financed<br />

by six partners (BASF, ENGIE, GKM, MVV,<br />

RWE <strong>and</strong> Uniper), involves a complex data<br />

analysis to determine interactions between in-<br />

Autoren<br />

Dr.-Ing. Matthias Humer<br />

Teamleiter „Turbostrang-<br />

Messtechnik“<br />

Uniper Anlagenservice GmbH<br />

Gelsenkirchen, Deutschl<strong>and</strong><br />

Dr. rer.nat. Andreas Wirsen<br />

Abteilungsleiter „Systemanalyse,<br />

Prognose und Regelung“<br />

Fraunh<strong>of</strong>er-Institut für Technound<br />

Wirtschaftsmathematik<br />

(ITWM)<br />

Kaiserslautern, Deutschl<strong>and</strong><br />

Im Laufe der letzten Jahre hat sich durch<br />

verschiedene Untersuchungen und praktiverters<br />

<strong>and</strong> electrical generators in several<br />

stages. The analysis <strong>and</strong> evaluation <strong>of</strong> the<br />

measuring chains <strong>and</strong> measuring equipment<br />

<strong>for</strong> measuring torsional vibrations at the turbine<br />

sets <strong>of</strong> the various power plants <strong>of</strong> the<br />

partners involved with regard to the measuring<br />

components used <strong>and</strong> the resulting phenomena<br />

provides the basic in<strong>for</strong>mation <strong>for</strong><br />

further investigations. By applying state-<strong>of</strong>the-art<br />

time-frequency analysis methods, the<br />

provided measurement data are examined<br />

<strong>and</strong> finally compared with each other. In this<br />

paper, the first results <strong>of</strong> the project, which is<br />

not yet completed, are presented, <strong>and</strong> explained.<br />

<br />

l<br />

Das durch den <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong>, kurz <strong>vgbe</strong>, betreute<br />

und durch sechs Partner (BASF, ENGIE,<br />

GKM, MVV, RWE und Uniper) finanzierte <strong>vgbe</strong>-Forschungsprojekt<br />

mit dem Namen „Subsynchronous<br />

torsional interaction (SSTI) -<br />

Data analysis to determine interactions between<br />

(HVDC) converter <strong>and</strong> (turbine set)<br />

generator“ beinhaltet eine komplexe Datenanalyse<br />

zur Ermittlung von Wechselwirkungen<br />

zwischen Wechselrichtern und elektrischen<br />

Generatoren in mehreren Stufen. Die<br />

Analyse und Bewertung der Messketten und<br />

Messeinrichtungen zur Messung von Torsionsschwingungen<br />

an den Turbosätzen der verschiedenen<br />

Kraftwerke der beteiligten Partner<br />

in Bezug auf eingesetzte Messkomponenten<br />

und den daraus resultierenden Phänomenen<br />

liefert die grundlegenden In<strong>for</strong>mationen für<br />

weitere Untersuchungen. Durch die Anwendung<br />

modernster Zeit-Frequenzanalyseverfahren<br />

werden die zur Verfügung gestellten<br />

Messdaten untersucht und abschließend<br />

mitein<strong>and</strong>er verglichen. In diesem Beitrag<br />

werden die ersten Ergebnisse des noch nicht<br />

abgeschlossenen Projekts vorgestellt und erläutert.<br />

Einleitung<br />

Die stetige Steigerung der regenerativen<br />

Energieerzeugung innerhalb der letzten beiden<br />

Jahrzehnte in Deutschl<strong>and</strong> führt zu einer<br />

deutlichen Zunahme der eingesetzten<br />

Leistungselektronik bei der elektrischen<br />

Energieerzeugung, s. B i l d 1 .<br />

Vor allem im Bereich der Photovoltaik und<br />

der Windkraftanlagen kommen leistungselektronische<br />

Umrichtersysteme zur Leistungseinspeisung<br />

zum Einsatz. Zusätzlich<br />

ist zu beobachten, dass die Redispatch-Maßnahmen<br />

im deutschen Übertragungsnetz<br />

tendenziell seit Jahren zunehmen, s.<br />

B i l d 2 . Hierin spiegelt sich die Dynamik<br />

des Energiemanagements wider.<br />

Bedingt durch den geplanten und in Ansätzen<br />

schon durchgeführten Ausbau der Offshore-Windkraftanlagen<br />

in Nord- und Ostsee<br />

werden zusätzlich leistungsstarke Hochspannungsgleichstrom-übertragungsanlagen<br />

(HGÜ-Anlagen) in das bestehende<br />

Übertragungsnetz integriert werden, bzw.<br />

sind schon integriert worden, so dass sich<br />

hierdurch die aktuellen Netzbedingungen<br />

langfristig gravierend ändern werden, bzw.<br />

geändert haben. Neben weiteren Veränderungen<br />

innerhalb der Energieversorgung,<br />

z.B. Abschaltung von konventionellen Kraftwerken<br />

im großen Stil, ergeben die drei<br />

oben erwähnten Veränderungen schon ausreichend<br />

Schädigungspotential für Best<strong>and</strong>sanlagen<br />

aus dem Bereich der konventionellen<br />

Energieerzeugung.<br />

Netzinteraktionen stellen eine<br />

neue Heraus<strong>for</strong>derung für den<br />

Betrieb von konventionellen<br />

Turbosätzen dar<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 59


Torsionsschwingungen bei Kraftwerksturbosätzen im Umfeld geänderter Netzbedingungen<br />

Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien<br />

in Deutschl<strong>and</strong> 1990-2021<br />

2021 wurden in Deutschl<strong>and</strong> rund 237 Milliarden Kilowattstunden Strom aus Erneuerbaren<br />

Energien erzeugt. Das entspricht einem Anteil von 41,9 Prozent am gesamten Stromverbrauch.<br />

250<br />

225<br />

200<br />

175<br />

150<br />

125<br />

100<br />

75<br />

50<br />

25<br />

0<br />

1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 20<strong>11</strong> 2013 2015 2017 2019 2021<br />

Milliarden Kilowattstunde,n<br />

Wasserkraft Wind (Onshore) Wind (Offshore) Bioenergie (einschl. biogenem Abfall.<br />

Photovoltaik Geothermie<br />

Klär- und Deponiegas)<br />

Bild 1. Zunahme der regenerativen Energieerzeugung in Deutschl<strong>and</strong>.<br />

Gesamtvolumen in GWh<br />

17.500<br />

15.000<br />

12.500<br />

10.000<br />

7.500<br />

5.000<br />

2.500<br />

0<br />

Entwicklung des Gesamtvolumens der Redispatchmaßnahmen im deutschen<br />

Übertragungsnetz in den Jahren 2014 bis 2021 (in Gigawattstunden)<br />

4.249<br />

<strong>11</strong>.189<br />

7.351<br />

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021<br />

sche Erfahrung herausgestellt, dass nachfolgende<br />

vier Netzinteraktionen jeweils eine<br />

besondere Heraus<strong>for</strong>derung für den Betrieb<br />

von konventionellen Turbosätzen darstellen:<br />

––<br />

SSR (Subsynchrone Resonanz): Auswirkungen<br />

von subsynchronen Wechselwirkungen<br />

zwischen rotierenden Massen<br />

und Reihenkondensatoren auf die beteiligten<br />

thermischen Kraftwerke und Windenergieanlagen.<br />

––<br />

SSTI (Subsynchrone Torsionsinteraktion):<br />

Auswirkungen von subsynchronen<br />

Wechselwirkungen zwischen rotierenden<br />

Massen und leistungselektronischen<br />

Komponenten (HGÜ-Anbindungen,<br />

Blindleistungskompensatoren, Windenergieanlagen)<br />

auf die beteiligten thermischen<br />

Kraftwerke und Windenergieanlagen.<br />

––<br />

SSCI (Subsynchrone Componenteninteraktion):<br />

Auswirkungen von subsynchronen<br />

Wechselwirkungen zwischen<br />

leistungselektronischen Komponenten<br />

(HGÜ-Anbindungen, Blindleistungskom-<br />

<strong>11</strong>.386<br />

9.284<br />

8.903<br />

Bild 2. Entwicklung der Redispatch-Maßnahmen im deutschen Übertragungsnetz<br />

<strong>11</strong>.205<br />

15.423<br />

0,2<br />

49,0<br />

50,7<br />

24,8<br />

92,9<br />

19,1<br />

pensatoren, Windenergieanlagen) und<br />

Reihenkondensatoren auf die beteiligten<br />

Windenergieanlagen.<br />

––<br />

RoCoF (Rate <strong>of</strong> Change <strong>of</strong> Frequency):<br />

Auswirkungen von hohen Frequenzänderungsraten<br />

im Verbundnetz auf thermische<br />

Kraftwerke und Windenergieanlagen.<br />

Die vorgenannten Netzinteraktionen sind<br />

teilweise seit mehreren Jahrzehnten bekannt,<br />

<strong>and</strong>ere ergeben sich erst aus den aktuellen<br />

technischen R<strong>and</strong>bedingungen oder<br />

aus der Einführung neuer Technologien. Auf<br />

der betrieblichen Seite der konventionellen<br />

Turbosätze entwickeln sich damit verschiedene<br />

Heraus<strong>for</strong>derungen, welche während<br />

des Lastbetriebs bewältigt werden müssen.<br />

Durch die zunehmende Anzahl von leistungselektronischen<br />

Umrichtern im Übertragungsnetz<br />

steigt die potenzielle Gefahr<br />

der Anregung von Torsionsschwingungen in<br />

den Wellensträngen der Turbosätze. Die Dynamisierung<br />

der Schalth<strong>and</strong>lungen im<br />

Übertragungs- und Verteilnetz führt zu potenziellen<br />

neuen Anregungsszenarien von<br />

Torsionsschwingungen. Durch die Abnahme<br />

der rotierenden Massen im Übertragungsnetz<br />

erfolgt die Entwicklung von einem robusten,<br />

leistungsstabilen Netz hin zu einem<br />

Netz, welches eine immer mehr reduzierende<br />

Robustheit der Netzstabilität aufweist.<br />

Letztendlich liegen kaum belastbare Betriebserfahrung<br />

mit den Konvertern der<br />

neuesten <strong>Generation</strong> vor, so dass abschließend<br />

nicht sicher gesagt werden kann, ob<br />

Konverter und konventionelle Turbosätze<br />

problemlos mitein<strong>and</strong>er koexistieren können.<br />

Weiterhin sorgt die fluktuierende Energieerzeugung<br />

durch die regenerativen Erzeuger<br />

Wind und Photovoltaik (PV) zum<br />

Betrieb der Turbosätze unter extremen technischen<br />

R<strong>and</strong>bedingungen, z.B. Betrieb mit<br />

höchster negativer Blindleistung und minimaler<br />

Wirkleistung.<br />

Wechselwirkungsanalyse<br />

zwischen Turbosatz und Netz<br />

Am Anfang der Wechselwirkungsanalyse<br />

steht die messtechnische Bestimmung des<br />

Übertragungsverhaltens zwischen Netz, Generator<br />

und Wellenstrang. Hierzu erfolgt<br />

eine Identifikation der angeregten Frequenzen<br />

und Zusammenhänge zwischen Strömen,<br />

Spannungen, Leistungen und Momenten,<br />

sowie eine Identifikation der gemessenen<br />

Torsionsschwingungs<strong>for</strong>men. Dabei ist<br />

es auch notwendig die Beziehung von Ursache<br />

und Wirkung aufgrund der zeitlichen<br />

Abfolgen und Beziehungen einzuordnen.<br />

Dazu gehört die zeitliche Dauer des Ereignisses<br />

und die mögliche Dämpfung des Vorgangs,<br />

also die Ermittlung der zugehörigen<br />

Dekremente. Die gesammelten und ausgewerteten<br />

Messdaten liefern dann Erkenntnisse<br />

hinsichtlich der Ableitung von (allgemeinen)<br />

Erkennungsmerkmalen. Sie erlauben<br />

eine Bewertung der Schwingungen<br />

der verschiedenen Kraftwerksturbosätze, so<br />

dass Korrelationen zwischen den Torsionseigen<strong>for</strong>men<br />

der Turbosätze in verschiedenen<br />

Kraftwerken herausgearbeitet werden<br />

können. Abschließend wird dann versucht,<br />

eine Verallgemeinerung der Ergebnisse herbeizuführen,<br />

so dass allgemeingültige Merkmale<br />

der Wechselwirkung zwischen Turbosatz<br />

und Netz <strong>for</strong>muliert werden können.<br />

Zur Analyse der Messdaten wird die<br />

Wavelet-Trans<strong>for</strong>mation, eine hochaufgelöste<br />

Zeit-Frequenzbereichs-Analysemethode,<br />

verwendet. Dadurch gelingt sowohl die<br />

eindeutige Identifikation relevanter Ereignisse<br />

innerhalb der Messdaten als auch die<br />

Analyse der angeregten Frequenzen, die Bewertung<br />

der Dämpfung und die Bestimmung<br />

der Schwingungsdauer. Weiterhin<br />

erfolgt die Bewertung der charakteristischen<br />

Größen, d.h. die Zuordnung zu allgemeinen<br />

In<strong>for</strong>mationen der Kraftwerke wie<br />

z.B. Eigenfrequenzen und Eigen<strong>for</strong>men (s<strong>of</strong>ern<br />

vorliegend). Die Datenauswertung wird<br />

gezielt in Form einer Suche nach charakteristischen<br />

Merkmalen durchgeführt. Bei der<br />

Datenauswertung wird folgender gedanklicher<br />

Ansatz hinsichtlich der „Zusammensetzung“<br />

der Schwingung verfolgt:<br />

60 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Torsionsschwingungen bei Kraftwerksturbosätzen im Umfeld geänderter Netzbedingungen<br />

Schwingung = Freie Schwingung +<br />

Erzwungene Schwingung<br />

Bei der freien Schwingung erfolgt eine modale<br />

Anregung der Schwingung durch einen<br />

kurzen externen Impuls, der das System in<br />

den Eigenfrequenzen anregt und diese nach<br />

einem kurzen Anstieg alleine wieder abklingen<br />

lässt. Dadurch gelingt die Ermittlung<br />

von Resonanzen und modaler Dämpfung.<br />

Die erzwungene Schwingung entsteht durch<br />

eine kontinuierliche Anregung mittels einer<br />

externen Kraft über einen längeren Zeitraum,<br />

z.B. Statisches Moment aus Generator,<br />

Turbinen, etc.. Die Anregung von Resonanzen<br />

beginnt durch längere Ereignisse aus<br />

Störungen aus dem Netz, dem Generator<br />

(PSS) oder dem Antriebsstrang selbst (Turbinenregelung)<br />

bzw. auch aus Kombinationen<br />

verschiedener Anregungsquellen. Die sich<br />

einstellende Systemantwort kann entlang<br />

des Turbosatzes unterschiedlich sein, was<br />

sich dann z.B. in unterschiedlichen Amplitudenhöhen<br />

der Torsionsschwingungen entlang<br />

der axialen Richtung des Wellenstrangs<br />

zeigt.<br />

Ein besonderes Augenmerk ist ebenfalls auf<br />

Phänomene zu richten, die sich aus dem Zusammenspiel<br />

zwischen Strömen und Spannungen<br />

im elektrischen Netz einstellen. Dadurch<br />

kann sich z.B. klären lassen, welche<br />

Frequenzanregungen sich bei der elektrischen<br />

Leistung ergeben. Daraus ergibt sich<br />

ein weiterer brisanter Aspekt, der sich darauf<br />

erstreckt, welche elektrischen Frequenzen<br />

mechanische Anregungen verursachen<br />

können. Die bisherigen Aussagen haben sich<br />

in diesem Zusammenhang immer nur auf<br />

die Annahme gestützt, dass die Störungsüberlagerungen<br />

durch Ströme variabler Frequenz<br />

auftreten und dann jeweils hauptsächlich<br />

mit der Netzspannung mit Netzfrequenz<br />

interagieren, so dass <strong>and</strong>ere<br />

Frequenzen nicht berücksichtigt werden<br />

müssen. Die seit kurzem vorliegenden ersten<br />

Datenanalysen der Messwerte haben<br />

gezeigt, dass die Störungsüberlagerungen in<br />

Strömen und Spannungen mit verschiedenen<br />

Frequenzen auftreten können, so dass<br />

hierdurch weitere relevante Störungen erzeugt<br />

werden können. Diese Erkenntnis hat<br />

entscheidenden Einfluss auf den Zusammenhang<br />

zwischen der elektrischen Leistung<br />

und den angeregten Torsionsschwingungen<br />

des Turbosatzes.<br />

Mathematische Betrachtung<br />

der elektrischen Zusammenhänge<br />

für eine Phase<br />

Zu Beginn der mathematischen Überlegungen<br />

steht der Ansatz, eine allgemeine Beschreibung<br />

der Überlagerungen von Strömen<br />

i(t) und Spannungen u(t), d.h. 50 Hz<br />

(Netzfrequenz) und weiteren Frequenzen,<br />

einzuführen, s. nachfolgende Formeln:<br />

Damit drücken die obigen Gleichungen nur<br />

allgemein aus, dass neben einer sinusförmigen<br />

Spannung bzw. einem sinusförmigen<br />

Strom mit einer Netzfrequenz von 50 Hz<br />

auch <strong>and</strong>ere sinusförmige Ströme und<br />

Spannungen mit <strong>and</strong>eren Frequenzen im<br />

Netz auftreten. Diese Darstellung kann z.B.<br />

als Fourier-Summenzerlegung der Messreihe<br />

interpretiert werden.<br />

Konsequenterweise lässt sich jetzt auch die<br />

Darstellung der Momentanleistung p(t) =<br />

i(t)*u(t) als Produkt der Überlagerungen<br />

(Summen) von Strömen und Spannungen<br />

mit der Netzfrequenz und <strong>and</strong>eren Frequenzen<br />

darstellen:<br />

Unter Berücksichtigung der Regeln zur Addition<br />

und Multiplikation von trigonometrischen<br />

Funktionen erhält man nachfolgende<br />

Ausdrücke:<br />

Die einzelnen Summenterme kann man nun<br />

in Anteile für k=j und k≠j aufteilen. Damit<br />

u i<br />

erhält man für k=j Anteile und für ωk<br />

= ωj<br />

einen konstanten sowie 2 Anteile sowie für<br />

k≠j gemischte Anteile in u(t) und i(t):<br />

mit i eff = √2i ˆ und u eff = √ 2uˆ. Die obige Gleichung<br />

enthält neben den beiden bekannten<br />

Termen für die Wirkleistung und den doppeltnetzfrequenten<br />

Anteil noch Terme in<br />

Form von “Gemischten Anteilen”, welcher<br />

aus einem subsynchronen und supersynchronen<br />

Anteil bestehen. Der „Gemischte<br />

Anteil“ mit ≥ 0 ist jetzt hinsichtlich<br />

der Anregbarkeit der mechanischen Resonanzfrequenzen<br />

näher zu betrachten. Hierbei<br />

sind drei Fälle zu unterscheiden und entsprechend<br />

aufzulösen:<br />

Fall 1<br />

Fall 2<br />

Fall 3<br />

Jede der drei obigen Fallunterscheidungen<br />

lässt sich entsprechend auflösen und um<strong>for</strong>men,<br />

so dass sich drei lineare Gleichungen<br />

ergeben. Wobei die Darstellung Y=1+X,<br />

Y=X-1, Y=1-X jeweils zur Vereinfachung<br />

dieser linearen Zusammenhänge verwendet<br />

wurde. Gleichzeitig zeigt die Darstellung<br />

der Geradengleichung aber auch, dass theoretisch<br />

unendliche viele Kombinationen<br />

eine Resonanzanregung erzeugen könnten.<br />

Die obigen drei Fallunterscheidungen lassen<br />

sich in einem Diagramm visualisieren und<br />

quasi wie ein Kennlinienfeld verwenden,<br />

s. Bild 3 und Bild 4.<br />

3<br />

2<br />

1<br />

Y=1-X<br />

Y=1+X<br />

Y=1-X<br />

1 2 3 X bzw. f1/fT1<br />

Bild 3. Theoretische Anregungskurve.<br />

Bild 4. Reale Resonanzanregung.<br />

In B i l d 3 sind gehen die gestrichelten roten<br />

Linien z.B. von der x-Achse senkrecht<br />

nach oben, bis sie auf einen Ast der drei Geradengleichungen<br />

treffen. An der Schnittstelle<br />

der senkrechten roten gestrichelten<br />

Linie mit einem oder mehreren der Äste<br />

wird nun eine horizontale Gerade gezogen,<br />

die sich mit der y-Achse schneidet. Die<br />

Schnittstellen mit der x- und y-Achse müssen<br />

jetzt jeweils mit dem Wert der Torsions-<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 61


Torsionsschwingungen bei Kraftwerksturbosätzen im Umfeld geänderter Netzbedingungen<br />

eigenfrequenz multipliziert werden, um die<br />

Werte der beiden korrespondierenden Frequenzen<br />

zu erhalten. Die Visualisierung ist<br />

äquivalent für Betrachtung der Frequenz<br />

und Kreisfrequenz, da sich der Faktor 2π herauskürzt.<br />

Relevant Anregungen erhält man<br />

immer für der 50 Hz Terme für Strom und<br />

Spannungen, da diese auch mit jedem Störungsterm<br />

multipliziert werden. Da die<br />

Spannungsamplitude bei 50 Hz größer als<br />

die Stromamplitude ist, motiviert sich die<br />

bisher zu Grunde gelegte Annahme, nur die<br />

Spannungsanteile zu betrachten.<br />

Leistung in MW<br />

15<br />

10<br />

05<br />

0.0<br />

-0,5<br />

-1.0<br />

Leistung im Frequenzbereich von 19.3+/-3 Hz<br />

P 19.3Hz<br />

(U 50Hz * I 30.7Hz ) 19.3Hz<br />

(U 50Hz * I 69.3Hz ) 19.3Hz<br />

(I 50Hz * U 30.7Hz ) 19.3Hz<br />

(I 50Hz * U 69.3Hz ) 19.3Hz<br />

Im Rahmen des Projekts werden die Messungen<br />

von Torsionsschwingungen sowie<br />

generator- und netzseitigen Strömen und<br />

Spannungen verschiedener Kraftwerksturbosätze<br />

analysiert.<br />

Bei den nachfolgenden Analysen wurden<br />

mit dem Torsionsmonitoringsystem TorGrid<br />

die Drehmomente von zwei am Wellenstrang<br />

axial versetzt angebrachten Drehmomentsensoren,<br />

sowie die netz- und generatorseitigen<br />

Ströme und Spannungen an einem<br />

Turbosatz erfasst und anschließend<br />

analysiert. Auf Grund von Vertraulichkeit<br />

der Daten werden hier keine genaueren Angaben<br />

zum Turbosatz gemacht. Dargestellt<br />

wird im Folgenden die Anregungen der mechanischen<br />

19.5 Hz Eigenfrequenz des Turbosatzes.<br />

Die in den Grafiken hellblau unterlegten<br />

Bereiche deuten die Umgebung der<br />

möglichen Anregungskombinationen der<br />

19.5 Hz Eigenfrequenz an. Dazu wurden die<br />

Anregungen wie erläutert auf 19.5 Hz normiert.<br />

Die B i l d 4 b zeigt, dass die mechanische<br />

Torsionseigenfrequenz fT1=19.5 Hz des<br />

Wellenstrangs bei fu=50 Hz (fu/fT1=2.56)<br />

und fi=30.5 Hz (fi/fT1=1.56) sowie bei<br />

fu=50 Hz und fi=69 Hz angeregt wird und<br />

zu den höchsten Anteilen der Schwingungen<br />

führen. Allerdings sieht man auch, dass<br />

es bei fi=50 Hz und fu=30.5 Hz sowie fu=<br />

68.5 Hz zu weiteren Anregungen der 19.5 Hz<br />

kommt.<br />

Um diese Anregungsmechanismen zu verifizieren,<br />

wurde eine weitere Analyse im Zeitbereich<br />

durchgeführt. Dazu wurde einerseits<br />

eine B<strong>and</strong>passfilterung für die aus allen<br />

drei Phasen berechneten Leistung um die<br />

19.5 Hz durchgeführt. In einem parallelen<br />

Schritt wurden die Spannungen und Ströme<br />

ebenfalls mit B<strong>and</strong>passfiltern um die identifizierten<br />

Frequenzen gefiltert und die resultierenden<br />

gemischten Signalanteile für die<br />

Leistungsberechnung für alle drei Phasen<br />

bestimmt. Das gefilterte 19.5 Hz Leistungssignal<br />

sowie die resultierenden gemischten<br />

Anteile für die 19.5 Hz sind in B i l d 5 dargestellt.<br />

Im nächsten Schritt wurde dann die Summe<br />

der gemischten Anteile für die 19.5 Hz berechnet<br />

und mit dem 19.5 Hz gefilterten Signal<br />

bestimmt (siehe B i l d 6 ). Die spektrale<br />

Aufbereitung der Leistungsanteile zeigt,<br />

dass die phasenrichtige Überlagerung der<br />

-1.5<br />

4 6 8 10 12 14<br />

einzelnen Anteile sehr gut zu den vorh<strong>and</strong>enen<br />

Leistungsanteilen und der Gesamtleistung<br />

der Anregung passt.<br />

Man erkennt in B i l d 5 aber auch, dass es<br />

gemischte Anteile gibt, die größer als der Gesamtleistungsanteil<br />

sind. Diese liegen jedoch<br />

phasenverschoben zu weiteren Anteilen, so<br />

dass sie sich bei der phasenrichtigen Summenbildung<br />

kompensieren. Neben den Amplituden<br />

sind daher auch noch immer die Phasenlagen<br />

zu beachten. Man erkennt aber<br />

auch, dass noch weitere kleinere Anteile zur<br />

Erklärung der Peaks fehlen. Die korrespondierenden<br />

Anteile sind in B i l d 4 b für fu=1<br />

und fi=0 bzw. fi=2 schwach erkennbar.<br />

Zeit in s<br />

Bild 5. „Gesamtleistung“ mit 19 Hz vs. einzelne „Komponentenleistungen“ mit 19.5 Hz.<br />

Leistung in MW<br />

Leistung im Frequenzbereich von 19.3+/-3 Hz<br />

P 19.3Hz<br />

(U 50Hz * I 30.7Hz ) 19.3Hz + (U 50Hz * I 69.3Hz ) 19.3Hz + (I 50Hz * U 30.7Hz ) 19.3Hz + (I 50Hz * U 69.3Hz ) 19.3Hz<br />

4 6 8 10 12 14<br />

Zeit in s<br />

Bild 6. „Gesamtleistung“ mit 19,5 Hz vs. Summe der „Komponentenleistungen“ mit 19,5 Hz.<br />

Bild 7. Spannungen und Ströme im 31 Hz B<strong>and</strong>.<br />

Anregungsmechanismen<br />

der Torsionsschwingungen<br />

Eine Frequenzbereichsanalyse mit Hilfe einer<br />

Wavelet-Analyse der Spannungen und<br />

Ströme jeweils um 30.5 Hz zeigt, dass es zu<br />

kurzen impulsartigen Anregungen kommt.<br />

Die Berechnung der gemischten Terme<br />

der 30.5 Hz und 50 Hz für Ströme und Spannung<br />

zur Berechnung der Leistung führen<br />

dann als ein Anteil zur 19.5 Hz Leistungsanregung.<br />

Daraus resultieren modale<br />

Anregungen des Wellenstranges bei<br />

19.5 Hz, die sich in den Drehmomentmessungen<br />

zeigen.<br />

62 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Torsionsschwingungen bei Kraftwerksturbosätzen im Umfeld geänderter Netzbedingungen<br />

Bild 8. Leistungen und Drehmoment im<br />

19 Hz B<strong>and</strong>.<br />

In B i l d 7 und B i l d 8 sind Leistungs- und<br />

Torsionsanregungen dargestellt. Die Größe<br />

der Amplitude ist entsprechend angegebener<br />

Farbskala gezeigt, d.h. die zeitlichen<br />

Verläufe der Anregungen sind als gelbe<br />

Farbbänder mit abnehmender Intensität zu<br />

erkennen, was typisch für eine modale Anregung<br />

ist.<br />

Zusammenfassung<br />

Auf dem Weg von der zentralen Energieerzeugung<br />

und Energieverteilung hin zu einer<br />

dezentralen Energieerzeugung mit verteilten<br />

Netzen befinden wir uns in einer<br />

Übergangsphase unbestimmter zeitlicher<br />

Dauer<br />

Zur Aufrechterhaltung einer gesicherten<br />

Versorgung mit elektrischer Energie ist es<br />

notwendig, dass regenerative Energieerzeugungseinheiten<br />

und konventionelle Energieerzeugungs-einheiten<br />

möglichst reibungslos<br />

gemeinsam in den elektrischen<br />

Netzen gemeinsam agieren können.<br />

Das <strong>vgbe</strong>-Projekt leistet einen wichtigen Beitrag<br />

dazu, Ursachen und Auswirkungen von<br />

Torsionsschwingungen auf Kraftwerksturbosätze<br />

im Umfeld geänderter Netzbedingungen<br />

zu untersuchen und geeignete<br />

(Schutz)Maßnahmen zu definieren.<br />

Die aktuellen Untersuchungsergebnisse haben<br />

gezeigt, dass nicht nur Überlagerungen<br />

im Strom, sondern auch bei den Spannungen<br />

zu berücksichtigen sind, die zu Anregungen<br />

mechanischer Resonanzen führen<br />

können. Dabei sind nicht nur subsynchrone,<br />

sondern auch supersynchrone Störungen zu<br />

berücksichtigen. Diese Beobachtungen dienen<br />

nun als Grundlage für nachfolgende Untersuchungen<br />

zu diesem Themenbereich.<br />

Das hier exemplarische gezeigte Beispiel<br />

spiegelt nur einen Aspekt der bisherigen Un-<br />

tersuchungen wider. Allerdings lässt sich<br />

jetzt schon feststellen, dass ein Torsionsschwingungsmonitoring<br />

an Turbosätzen<br />

sinnvoll erscheint, um Netzrückwirkungen<br />

auf den Turbosatz in Form von Torsionsschwingungen<br />

überhaupt erkennen zu können.<br />

Durch die Energiewende und den ständigen<br />

Netzaus- und -umbau werden die erwähnten<br />

Netzrückwirkungen tendenziell<br />

zunehmen. Auf Grundlage von weiteren<br />

Untersuchungen und einer breiteren Datenbasis<br />

können dann griffige Konzepte zum<br />

Bau eines vorbehaltlosen funktionsfähigen<br />

Torsionsschutzsystems entwickelt und umgesetzt<br />

werden. Das Ziel eines solchen<br />

Schutzsystems muss es dann sein, dass sich<br />

der Turbosatz bei einem als relevant erkannten<br />

Ereignis sicher vom Netz trennt, um vor<br />

allem eine dadurch ausgehende Gefährdung<br />

durch die Torsionsschwingungen des Turbosatzes<br />

zu verhindern.<br />

Danksagung<br />

Abschließend möchten sich beide Autoren<br />

an dieser Stelle nochmals sehr herzlich beim<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> dafür bedanken, dass er dieses<br />

Projekt gemeinsam mit den unterstützenden<br />

Unternehmen ermöglicht hat. l<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Auslegung, Prüfung und Montage<br />

von Durchflussmessstrecken mit Drosselgeräten<br />

(vormals VGB-R 123 C.2.2)<br />

Ausgabe 2020 – VGB-S-150-22-2020-10-DE<br />

DIN A4, Print/eBook, 30 S., Preis für <strong>vgbe</strong>-Mit glie der € 60.–, Nicht mit glie der € 90,–, + Ver s<strong>and</strong> und USt.<br />

Der VGB-St<strong>and</strong>ard VGB-S-150-22 „Messstellenliste für Abnahmeuntersuchungen mit Datenerfassungsanlagen“<br />

wurde durch ein Team der VGB-Fachgruppe „Abnahmetests und Kontrolluntersuchen“<br />

bearbeitet. Er stellt die Weiterentwicklung der VGB-Richtlinie VGB-R 123 C/2.2 „Auswahl von Messstellen<br />

für wärmetechnische Abnahme- und Kontrolluntersuchungen an Dampferzeugern“ aus dem Jahr<br />

1993 dar. Dem Wesen nach ist der vorliegende VGB-St<strong>and</strong>ard eine Empfehlung.<br />

Bei Abnahmeuntersuchungen an den Anlagenteilen der Kraftwerke werden heutzutage intelligente<br />

Messdatenerfassungsanlagen eingesetzt. Die früher verwendeten, direkt vor Ort ablesbaren Messgeräte<br />

wurden durch Messum<strong>for</strong>mer mit elektrischem Ausgangssignal ersetzt und die Messdaten in<br />

Datenerfassungsanlagen für die weitere Bearbeitung gespeichert.<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Einführung und Überblick<br />

der VGB-St<strong>and</strong>ards für<br />

Abnahmetests und<br />

Kontrolluntersuchungen<br />

1. Ausgabe August 2020<br />

VGB-S-150-20-2020-08-DE<br />

Der VGB-St<strong>and</strong>ard ist Teil der Reihe VGB-S-150 „VGB-Empfehlungen für Abnahme- und Kontrolluntersuchungen“.<br />

Diese löst den B<strong>and</strong> VGB-R 123 I.2 „Abnahme- und Kontrolluntersuchungen“ aus der Sammlung von VGB-Richtlinien<br />

und VGB-Empfehlungen für die Leittechnik (VGB-R 123 C) schrittweise ab. Dazu werden in dem frei verfügbaren VGB-S150-20 „Einführung<br />

und Überblick der VGB-St<strong>and</strong>ards für Abnahmetests und Kontrolluntersuchungen“ nähere Erläuterungen gegeben (Kostenloser<br />

Download u.a. unter www.vgb.org/shop).<br />

Zusätzlich werden messtechnische Themen in den VGB-St<strong>and</strong>ards der Reihe VGB-S-170-40 „Auslegungsst<strong>and</strong>ards für die Feldtechnik“<br />

beh<strong>and</strong>elt. Für die Bewertung von Messunsicherheiten kann der VGB-St<strong>and</strong>ard VGB-S-020 „Bestimmung der Messunsicherheit<br />

bei Abnahme- und Kontrollmessungen“ herangezogen werden.<br />

Um die Anwendbarkeit der vorliegenden VGB-St<strong>and</strong>ards zu erleichtern, wird die entsprechende Messstellenliste zum Download im<br />

Original<strong>for</strong>mat Excel bereitgestellt.<br />

* Access <strong>for</strong> eBooks (PDF files) is included in the membership fees <strong>for</strong> Ordinary Members (operators, plant owners) <strong>of</strong> <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

* Für Ordentliche Mitglieder des <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V. ist der Bezug von eBooks im Mitgliedsbeitrag enthalten. www.vgb.org/vgbvs4om<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 63


Cybersecurity Konzepte aus<br />

Industrie 4.0 für bestehende<br />

Anlagen<br />

Karl Waedt, Josef Schindler, Ines Ben Zid und Egor Dronov<br />

Abstract<br />

Cybersecurity Concepts <strong>of</strong> Industry 4.0<br />

<strong>for</strong> Existing Power Plants<br />

Applying the entire reference architecture<br />

model RAMI 4.0 to an existing plant would<br />

only be possible after extensive previous digitization<br />

steps, especially <strong>for</strong> systems that have<br />

been in operation <strong>for</strong> several years. However,<br />

selected approaches <strong>of</strong> the “German St<strong>and</strong>ardization<br />

Roadmap Industry 4.0” Version 4 as<br />

well as concepts <strong>of</strong> Industry 4.0 can be quite<br />

helpful <strong>for</strong> existing systems, e.g. as part <strong>of</strong> a<br />

series <strong>of</strong> extensive modernization projects.<br />

Selected Industry 4.0 concepts are summarized<br />

in the following sections. The focus is on<br />

modeling the static part <strong>of</strong> the systems <strong>and</strong><br />

implementing secure network communication<br />

with embedded components. In this context,<br />

“digital twin”-based approaches <strong>for</strong> existing<br />

systems from the technical domains <strong>of</strong> func-<br />

Autoren<br />

Dr. Karl Waedt<br />

Josef Schindler<br />

Ines Ben Zid<br />

Egor Dronov<br />

Framatome GmbH ICCS<br />

Overall I&C <strong>and</strong> Cybersecurity<br />

Erlangen, Deutschl<strong>and</strong><br />

tional safety (safety), cybersecurity, preventive<br />

system maintenance, etc. are also helpful.<br />

IEC 63096 as a graded approach (in the sense<br />

<strong>of</strong> the “horizontal” Industry 4.0 st<strong>and</strong>ard IEC<br />

62443) <strong>of</strong> ISO/IEC 27019 <strong>and</strong> ISO/IEC 27002<br />

can be efficiently applied to KRITIS systems.<br />

IIoT specifically can gradually support the new<br />

ISO/IEC 2740x st<strong>and</strong>ards, especially along<br />

the supply chain. l<br />

Das gesamte Referenzarchitekturmodell<br />

RAMI 4.0 [1] für eine bestehende Anlage anzuwenden<br />

wäre erst nach umfangreichen vorangehenden<br />

Schritten der Digitalisierung<br />

möglich, insbesondere für Anlagen die seit<br />

mehreren Jahren in Betrieb sind. Ausgewählte<br />

Ansätze der „Deutsche Normungsroadmap<br />

Industrie 4.0“ Version 4 [2] sowie Konzepte<br />

von Industrie 4.0 [3] können jedoch für bestehende<br />

Anlagen durchaus hilfreich sein, z.B.<br />

als Teil einer Folge von umfangreichen Modernisierungsprojekten.<br />

In den folgenden Abschnitten werden ausgewählte<br />

Industrie 4.0 Konzepte zusammengefasst.<br />

Der Schwerpunkt liegt auf der Modellierung<br />

des statischen Anteils der Anlagen sowie<br />

der Implementierung einer sicheren Netzwerk-<br />

Kommunikation mit eingebetteten Komponenten.<br />

In diesem Zusammenhang sind auch<br />

“Digitaler Zwilling” basierte Ansätze für bestehende<br />

Anlagen im Kontext der Funktionalen<br />

Sicherheit (Safety), Cybersecurity, vorbeugender<br />

Anlagenwartung u.a. hilfreich.<br />

IEC 63096 als abgestufter Ansatz (im Sinne<br />

der „Horizontalen“ Industrie 4.0 Norm IEC<br />

62443) von ISO/IEC 27019 sowie ISO/IEC<br />

27002 kann bei KRITIS-Anlagen effizient angewendet<br />

werden. IIoT spezifisch können die<br />

neuen ISO/IEC 2740x St<strong>and</strong>ards schrittweise<br />

unterstützen, insbesondere entlang der Supply<br />

Chain.<br />

Einleitung<br />

Eine abrupte und komplette Umstellung auf<br />

Industrie 4.0 (I4.0) Konzepte ist für bestehende,<br />

konventionelle Industrieanlagen<br />

nicht realistisch. Eine Priorisierung der<br />

Maßnahmen ist er<strong>for</strong>derlich. Nach dem Abschnitt<br />

„Ausgewählte Schlüsselkonzepte“<br />

werden zwei Ansätze für die praktische I4.0<br />

Anwendung eingeführt. Obwohl der Begriff<br />

„Industrie 4.0“ bereits bei der Hannover<br />

Messe Industrie 2013 erstmals verwendet<br />

wurde und seither von vielen Ländern aufgegriffen<br />

wird, h<strong>and</strong>elt es sich um langfristige<br />

und kontinuierliche Verbesserungen und<br />

Erweiterungen der ursprünglichen Ansätze.<br />

Diese sind insbesondere in der DIN und DKE<br />

(Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik)<br />

Roadmap Version 4 [2] zusammengefasst.<br />

Ein neuer Schwerpunkt der Roadmap<br />

Version 4 ist beispielsweise die Semantik<br />

als Teil der Spezifikation von Industrieanlagen.<br />

Bevor jedoch solche <strong>for</strong>malen<br />

und semi-<strong>for</strong>malen Ansätze angewendet<br />

werden können, müssen statische Grundlagen<br />

vorliegen auf denen diese dynamischen<br />

Aspekte aufsetzen können.<br />

Cybersecurity und zu einem geringeren Umfang<br />

auch Funktionale Sicherheit, waren<br />

von vornherein Kernkomponenten von Industrie<br />

4.0 (I4.0). Bestimmte Schritte der<br />

Integration der unterschiedlichen Repräsentations-Möglichkeiten<br />

von I4.0 werden<br />

u.a. in aktuellen Meetings des St<strong>and</strong>ardization<br />

Council Industrie 4.0 (SCI 4.0) geplant<br />

und teilweise zusammen mit St<strong>and</strong>ardisierungsorganisation<br />

<strong>and</strong>erer Länder aktiv vorangebracht.<br />

Allerdings sind für die in diesem<br />

Fachbeitrag betrachteten Aspekte noch<br />

eigene Erweiterungen z.B. der Modellierung<br />

zu definieren und zu implementieren. Vorbereitend<br />

können dabei Forschungsprojekte<br />

unterstützen, von denen hier insbesondere<br />

SMARTEST2 genannt werden soll.<br />

Industrie 4.0 – Ausgewählte<br />

Schlüsselkonzepte<br />

Im Folgenden werden wesentlich Schlüsselkonzepte<br />

von I4.0 aus dem Blickwinkel von<br />

Energieanlagen kurz aufgelistet.<br />

Vernetzung: Fähigkeit von Maschinen, Geräten,<br />

Sensoren und Menschen sich mitein<strong>and</strong>er<br />

zu vernetzen und über IIoT zu kommunizieren.<br />

64 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Cybersecurity Konzepte aus Industrie 4.0 für bestehende Anlagen<br />

In<strong>for</strong>mationstransparenz: Sammeln immenser<br />

Datenmengen an allen Stellen im<br />

Prozess; kontinuierliche Sensordaten zur<br />

Erweiterung digitaler Fabrikmodelle, um<br />

ein virtuelles Abbild der realen Welt zu erstellen.<br />

Technische Assistenz: Unterstützung bei<br />

der Entscheidungsfindung und Problemlösung,<br />

u.a. mit Hilfe von aggregierten, visualisierten<br />

und verständlichen In<strong>for</strong>mationen;<br />

physische Unterstützung bei anstrengenden,<br />

unangenehmen oder gefährlichen Arbeiten.<br />

Dezentrale Entscheidungen: Fähigkeit von<br />

Cyberphysischen Systemen (CPS), eigenständig<br />

Entscheidungen zu treffen und Aufgaben<br />

so autonom wie möglich auszuführen.<br />

Diese Schlüsselkonzepte gehen einher mit<br />

verw<strong>and</strong>ten technischen Trends wie:<br />

––<br />

Smart Factory, 3D Druck, Smart Sensors,<br />

vorausschauende Wartung, Digitaler<br />

Zwilling<br />

––<br />

Digitalisierung und Integration vertikaler<br />

und horizontaler Wertschöpfungsketten<br />

––<br />

Digitalisierung von Produkten und<br />

Dienstleistungen, digitale Geschäftsmodelle<br />

und Kundenzugang.<br />

Um diese Schlüsselkonzepte anzuwenden,<br />

ist zunächst eine Modellierung des Anlagenteils<br />

er<strong>for</strong>derlich, der z.B. im Rahmen eines<br />

ersten Modernisierungsprojektes grundlegend<br />

erneuert werden soll.<br />

AutomationML – Modellierung<br />

In I4.0 wird nicht die Verwendung eines bestimmten<br />

Modellierungstools propagiert,<br />

sondern die St<strong>and</strong>ardisierung und praktische<br />

Verwendung einer einheitlichen, gut<br />

skalierbaren Repräsentation von smarten<br />

Industrieanlagen. Im Folgenden sind einige<br />

Begründungen für die Notwendigkeit einer<br />

Autmomation Markup Language (Automation<br />

ML) aufgelistet.<br />

Dateibasierter Datenaustausch Meta<strong>for</strong>mat<br />

statt Daten<strong>for</strong>mat: Erweiterbar<br />

und flexibel durch Design, einschließlich sicherheitsrelevanter<br />

Eigenschaften<br />

Auswertbare Daten Objektorientierte<br />

Modellierung mit Relationen: Direkt verständlich<br />

und lesbar von Maschinen und Sicherheitspersonal<br />

Überwindung von St<strong>and</strong>ardisierungsblockaden<br />

(st<strong>and</strong>ardization deadlocks): Trennung<br />

von Syntax und Semantik um schwer<br />

zu lösende gegenseitige Abhängigkeiten zu<br />

vermeiden<br />

Wiederverwendung bewährter Lösungen:<br />

Nutzung bestehender St<strong>and</strong>ards (z.B. für 3D<br />

Visualisierung, Kinematik, semi-<strong>for</strong>male Beschreibung<br />

von Produkteigenschaften)<br />

Wiederverwendung externer Semantik:<br />

Vorh<strong>and</strong>ene und gemischte Semantik einschließlich<br />

Verwaltung unbekannter Daten<br />

Marktakzeptanz: Freie internationale<br />

Norm IEC 62614<br />

Bild 1. AutomationML Beispiel unter Verwendung des AML Editor.<br />

Unterstützung des iterativen Engineerings:<br />

Schrittweise Erweiterung<br />

Unterschiedliche Spezifität: Verschiedene<br />

Abstraktionsebenen<br />

Weitere Überlegungen sind z.B. unter https://www.r-drath.de/automationml.html<br />

zu finden oder dem entsprechenden AutomationML<br />

Buch zu entnehmen.<br />

AutomationML definiert mit CAE 3.0 (Computer<br />

Aided Engineering Exchange) ein XML<br />

Spezifikations- und Austausch<strong>for</strong>mat das<br />

folgende Knoten enthält (kleiner Auszug):<br />

: Root Knoten des CAEX Dokuments<br />

, , <br />

…: Organisatorische In<strong>for</strong>mationen<br />

: Referenzen zu <strong>and</strong>eren<br />

CAEX Dokumenten; Basis um Objekt<br />

Modelle aufzuteilen und Bibliotheken wiederzuverwenden<br />

: Root Knoten für<br />

Projekt Daten; Mehrere Hierarchien von Objektinstanzen<br />

sind zulässig<br />

Plant Level<br />

Process Engineering<br />

Level<br />

, ,<br />

…: Container-Elemente für die Modellierung<br />

von Bibliothekstypen; Mehrere<br />

Hierarchien von Objektinstanzen sind zulässig;<br />

Erweiterbar für die Modellierung von Sicherheitseigenschaften,<br />

z.B. der Sicherheitsstufe.<br />

, …: weitere Knoten für die Repräsentation<br />

der Modelle.<br />

Für die Bearbeitung von AML-Dateien können<br />

kostenlose Tools, wie der AML Editor<br />

(s. B i l d 1 ) oder Plug-ins von Engineering<br />

Tools verwendet werden.<br />

Die Tools sind üblicherweise über Plug-Ins<br />

erweiterbar, z.B. für PLC Open. Zu den langfristigen<br />

Vorteilen gehört die Unabhängigkeit<br />

der Darstellung von hersteller-spezifischen<br />

Sicherheits- und Betriebsleittechnik-<br />

Platt<strong>for</strong>men sowie IIoT Geräten. Dies kann<br />

als Baseline für Add-on-Tools, z.B. Viewer,<br />

Simulatoren oder die Integration Digitaler<br />

Zwillinge verwendet werden.<br />

B i l d 2 verdeutlich unterschiedliche Abstraktionsebenen,<br />

die erweitert werden kön-<br />

Increasing Level <strong>of</strong> Detail<br />

I&C <strong>and</strong> ES<br />

Architecture<br />

Level<br />

Bild 2. Repräsentation unterschiedlicher Abstraktionsebenen.<br />

I&C<br />

Electrical<br />

Systems<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 65


Cybersecurity Konzepte aus Industrie 4.0 für bestehende Anlagen<br />

nen, z.B. für die anschließende Durchführung<br />

von Cybersicherheitsrisikobewertungen.<br />

Im Rahmen eines Modernisierungsprojektes<br />

sind dabei auf jeder Abstraktionsebene<br />

nur die jeweils relevanten Auszüge zu<br />

modellieren.<br />

Anmerkung: Das Beispiel verdeutlicht, dass<br />

der Modellierungsansatz für den Anlagenneubau,<br />

beispielsweise eines Small Modular<br />

Reactor (SMR) oder eines Microreactor<br />

(MR) besser geeignet ist, da von vornherein<br />

alle Detaillierungsebenen vollständig erfasst<br />

werden und damit kein späteres Reverse<br />

Engineering von Anlagenteilen er<strong>for</strong>derlich<br />

ist.<br />

Bezüglich Cybersecurity ist insbesondere<br />

bei der Modellierung von Assets zu unterscheiden<br />

zwischen:<br />

––<br />

Primäre Assets (Primary Assets, gemäß<br />

ISO/IEC 27005): zu schützende Aggregate<br />

und technische Prozesse<br />

––<br />

Unterstützende Assets (Supporting Assets):<br />

autarke und vernetzte IIoT-Systeme,<br />

welche die primären Assets ansteuern.<br />

Typisch für Automatisierungsprojekte ist ein<br />

ständig steigender Grad der Vernetzung.<br />

Entsprechend obiger Terminologie wäre dies<br />

die Vernetzung zwischen den unterstützenden<br />

Assets. Dazu gehören neben den Safety<br />

Automatisierungssystemen und den OT-Systemen<br />

zunehmend auch die Elektrischen<br />

Energiesysteme (EPS – Electrical Power Systems),<br />

da diese auch von digitalen Automatisierungssystemen<br />

überwacht und konfiguriert<br />

werden sowie das Edge und Cloud Computing,<br />

z.B. Security In<strong>for</strong>mation und Event<br />

Management (SIEM) Systeme. Der sichere<br />

Datenaustausch zwischen diesen Systemen<br />

wird im folgenden Abschnitt betrachtet.<br />

Sichere M2M Kommunikation,<br />

Trust Anchor API<br />

Tab. 1. Übersicht relevanter Teile der IEC TR 62541-:2020 OPC Unified Architecture Teil [5]<br />

Teil<br />

<br />

Titel<br />

1 Übersicht und<br />

Konzepte<br />

2 Modell für die IT-<br />

Sicherheit<br />

Für I4.0 sind OPC Unified Architecture (OPC<br />

UA) sowie Time Sensitive Networking (TSN)<br />

grundlegende Netzwerkprotokolle. Die von<br />

der OPC Foundation koordinierte St<strong>and</strong>ard-<br />

Entwicklung und Zertifizierung der Kon<strong>for</strong>mität<br />

umfasst u.a. die in Ta b e l l e 1 enthaltenen<br />

Teile.<br />

Wichtig ist dabei, dass In<strong>for</strong>mationssicherheit<br />

(Teil 2: IEC TR 62541-2) bereits beim<br />

Protokolldesign berücksichtigt wurde.<br />

Time Sensitive Networking (Draft IEC/IEEE<br />

60802:<strong>2022</strong> mit TSN Pr<strong>of</strong>il für Industrielle<br />

Automatisierung) gewährleistet den Datenaustausch<br />

mit geringer Latenz und hoher<br />

Verfügbarkeit und ermöglicht konvergente<br />

Netzwerke mit Echtzeit Regelung.<br />

Für sichere Machine-to-Machine (M2M)<br />

Kommunikation und <strong>for</strong>tschrittliche Cybersecurity-Anwendungen<br />

auch im Embedded<br />

Bereich wird ergänzend das Generic Trust<br />

Anchor (GTA) API designed, prototypisch<br />

implementiert und st<strong>and</strong>ardisiert. Die St<strong>and</strong>ardisierung<br />

bei ISO/IEC JTC1/SC41 wurde<br />

durch I4.0 (DIN/DKE) initiiert, in Verbindung<br />

mit IEC TC65 und ISO/IEC JTC1/<br />

SC27 WG4.<br />

Das generische API (Application Programming<br />

Interface) dient der Integration von<br />

Sicheren Elementen (Secure Elements) innerhalb<br />

von IIoT-Geräten (Industrielle IoT).<br />

Das GTA API stellt eine Reihe von klar definierten<br />

Methoden, Funktionen, Routinen<br />

oder Befehlen für Anwendungss<strong>of</strong>tware bereit,<br />

um den Programmierern die Verwendung<br />

kryptografischer Ressourcen von einem<br />

sicheren Element zu erleichtern, das als<br />

Vertrauensanker verwendet wird.<br />

Ein Trust Anchor ist eine Sicherheitsfunktion<br />

für vertrauenswürdige In<strong>for</strong>mationen<br />

und enthält einen kryptographischen Algorithmus,<br />

einen Schlüsselwert, den Emittenten<br />

und optional weitere Parameter.<br />

Ein Sicheres Element (SE) ermöglicht<br />

die vertrauenswürdige Speicherung und<br />

Nutzung z.B. von sensiblen In<strong>for</strong>mationen<br />

der Identität von IIoT-Geräten zu deren Authentifizierung<br />

innerhalb von IIoT-Systemen.<br />

Die GTA API unterstützt die<br />

––<br />

Auslagerung der meisten sicherheitskritischen<br />

Implementierungsdetails von IIoT-<br />

Anwendungsentwicklern sowie<br />

––<br />

Kapselung der benötigten Funktionalität<br />

in einen Funktionsblock. Diese Funktionsblöcke<br />

können von Sicherheitsexperten<br />

unabhängig von der Anwendung gepflegt<br />

werden.<br />

Vorgesehene Zielumgebung für eine GTA<br />

API, s. auch B i l d 3 :<br />

––<br />

Embedded-Geräte (intelligente Sensoren<br />

/ Aktoren, speicherprogrammierbare<br />

Steuerungen (SPS), Edge / IIoT-Geräte,<br />

…)<br />

––<br />

Unbeaufsichtigter Betrieb eines Gerätes<br />

Zusammenfassung<br />

High-Level Überblick der weiteren OPC UA Spezifikationen, sowie<br />

des Designs, der Security und Ziele der Skalierbarkeit; Vorstellung<br />

des Client/Server Stacks und der Services (Schnittstellen)<br />

Übersicht der Security: Ziele; Herausfinden der Bedrohungen für<br />

OPC-basierte Systeme; Authentifizierung; Berechtigungskonzepte;<br />

Forensic Readiness, Verschlüsselung etc.<br />

3 Adressraummodell Beschreibung der Organisation von In<strong>for</strong>mationen als Knoten und<br />

Referenzen auf OPC UA Servern; Ziel: Generisches Protokoll mit<br />

hoher Interoperabilität<br />

4 Dienste Beschreibung der Schnittstellen zwischen Servern und Clients.<br />

Verhalten bei Fehlern<br />

5 In<strong>for</strong>mationsmodell Darstellungs<strong>for</strong>men von In<strong>for</strong>mationen; Detaillierte Beschreibung<br />

der Konzepte für Daten-Knoten und Referenzen<br />

8 Datenzugriff Beschreibung des Datenzugriffs von Clients auf Servern;<br />

Organisation des Adressraum; Detaillierte Beschreibung von<br />

Fehlermeldungen<br />

9 Alarme und Zustände Erkennung von Ereignissen/Zuständen der Anlagen auf Servern;<br />

Automatische Meldung, Ein<strong>for</strong>dern von Quittierung etc.<br />

<strong>11</strong> Historischer Zugriff Beschreibung des historischen Zugriffs auf Daten und Ereignisse;<br />

Einbettung der In<strong>for</strong>mationen in das Adressraum-Modell<br />

14 PubSub Beschreibung des Konzepts sowie relevanter<br />

Kommunikationsparameter zur automatischen Veröffentlichung<br />

von Daten durch Server und aktives Abonnieren durch Clients<br />

Device<br />

Host<br />

System<br />

Industrial loT Application<br />

GTA API<br />

Secure Element<br />

Bild 3. Generic Trust Anchor API für<br />

eingebettete Systeme.<br />

––<br />

M2M Kommunikation und vernetzte<br />

Steuerungssysteme<br />

––<br />

Echtzeit Betriebsumgebung (deterministische<br />

Laufzeit, geringe Latenzen, …)<br />

Der Quelltextauszug in B i l d 4 verdeutlicht<br />

die übliche aufwendige Implementierung<br />

von Sicherheitsfunktionen in ANSI C.<br />

// Suchen nach/Entdecken von Zertifikaten<br />

und Schlüsselmaterial<br />

x509_cert = secure_element_read_<br />

certificate(subject_name=”/CN=test”)<br />

// ... Passenden privaten Schlüssel finden ...<br />

key_h<strong>and</strong>le = secure_element_get_key(...)<br />

// Setup und Ausführen kryptografischer<br />

Funktionen<br />

// ... Wahl des Algorithmus für die Signatur auf<br />

Basis des verfügbaren Schlüssels ...<br />

digest = secure_element_hash(data =<br />

“Hallo KELI!”, alg = SHA256)<br />

signature = secure_element_sign(key_h<strong>and</strong>le,<br />

digest, alg = RSA_PSS)<br />

// Nachbearbeitung der Rohsignatur ...<br />

Unter Verwendung von der Generic Trust<br />

Anchor API vereinfacht sich dies wie folgt:<br />

// GTA-Kontext öffnen, um eine Identität mit<br />

einem bestimmten Pr<strong>of</strong>il zu verwenden<br />

h_ctx = gta_context_open(personality =<br />

“App1”,<br />

pr<strong>of</strong>ile = “ch.iec.30168.authenticate_basic”)<br />

// Berechnen eines Authentifizierungs-Tags<br />

gemäß dem ausgewählten Pr<strong>of</strong>il<br />

tag = gta_authenticate_data_detached(h_ctx,<br />

data = “Hallo KELI!”)<br />

Bild 4. Quelltextauszug einer üblichen aufwendigen<br />

Implementierung von Sicherheitsfunktionen<br />

in ANSI C.<br />

66 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


8 ><br />

Umschlag S-175-00-2014-04-DE_A3q.indd 1 15.04.2014 08:07:52<br />

Cybersecurity Konzepte aus Industrie 4.0 für bestehende Anlagen<br />

Wichtig ist dabei, dass z.B. bei einem Modernisierungsprojekt<br />

die er<strong>for</strong>derlichen Security-Bausteine<br />

von Security-Experten einmalig<br />

ausgewählt oder erstellt werden und<br />

von den Security-Bearbeitern im Projekt<br />

anschließend einheitlich und einfach verwenden<br />

können.<br />

IIoT, Edge und Cloud<br />

Computing, Digitaler Zwilling,<br />

I4.0 Semantik<br />

Digitale Zwillinge werden auch für bestehende<br />

Anlagen schrittweise erarbeitet, z.B.<br />

für alle französischen Kernkraftwerke. Dabei<br />

ist zu berücksichtigen, dass die St<strong>and</strong>ardisierung,<br />

z.B. bei ISO/IEC JTC1/SC41 „IoT<br />

und Digitaler Zwilling“ gerade erst begonnen<br />

hat, u.a. mit folgenden Arbeitsgruppen<br />

(WG – Working Group):<br />

––<br />

IoT Architektur (WG3), IoT Interoperabilität<br />

(WG4), IoT Anwendungen (WG5)<br />

––<br />

Digitaler Zwilling (WG6), … Digitaler<br />

Zwilling Anwendungen (WG7)<br />

Anmerkung: Der frühere Titel des ISO/IEC<br />

JTC1/SC41 Gremiums war „IoT und verw<strong>and</strong>te<br />

Technologien“.<br />

Trotzdem kann im Rahmen eines Modernisierungsprojektes<br />

bereits auf Ergebnisse aus<br />

dem I4.0 Kontext zurückgegriffen werden,<br />

insbesondere auf den Ansatz der Asset Administration<br />

Shell (ASS). Dieser Ansatz<br />

hilft insbesondere bei der Kapselung<br />

von Legacy Automatisierungs-Equipment<br />

und kann auch zur Modellierung der<br />

Schnittstelle zwischen Funktionaler Sicherheit<br />

und Cybersecurity verwendet werden,<br />

s. [4].<br />

Für datenintensive Modernisierungsprojekte<br />

können zukünftig auch die Ansätze von<br />

ISO/IEC JTC1/SC42 „Künstliche Intelligenz“<br />

(Artificial Intelligence, AI) berücksichtigt<br />

werden:<br />

––<br />

Daten (WG2), Vertrauenswürdigkeit<br />

(WG3)<br />

––<br />

ISO/IEC 20547-3:2020 IT — Big Data Referenz<br />

Architektur – Teil 3: Referenz Architektur<br />

––<br />

… Auswertung der Datenmengen auch<br />

bzgl. Effizienz der Cybersecurity Maßnahmen.<br />

Zusammenfassung und<br />

Ausblick<br />

I4.0 Konzepte können schrittweise für bestehende<br />

Anlagen angewendet werden. AutomationML<br />

eignet sich als herstellerunabhängige<br />

Grundlage für die Spezifikation auf<br />

unterschiedlichen Abstraktionsebenen.<br />

Das Generic Trust Anchor API eignet sich für<br />

die sichere M2M-Kommunikation, wobei<br />

eine hohe Wiederverwendbarkeit und geringe<br />

Hardwarean<strong>for</strong>derungen unterstützt<br />

werden.<br />

Digitale Zwillinge mit Modellen von IIoT,<br />

Edge <strong>and</strong> Cloud-Computing eignen sich für<br />

Security Tests, virtuelle Inbetriebsetzung,<br />

die Validierung von ML/KI Ansätzen und<br />

virtuelle Trainings.<br />

Ausgehend von zahlreichen Modernisierungsprojekten<br />

für bestehende Kraftwerke<br />

sowie mehreren Cybersecurity Forschungsprojekten<br />

mit Universitätspartnern bietet<br />

Framatome neben diversitären und skalierbaren<br />

Sicherheitsleittechnik-Platt<strong>for</strong>men<br />

auch Unterstützung bei der Umsetzung anspruchsvoller<br />

neuer Cybersecurity Lösungen<br />

im nationalen und internationalen Industrieumfeld.<br />

Referenzen<br />

R. Heidel, M.Hankel, U. Döbrich, M. H<strong>of</strong>fmeister;<br />

Basiswissen RAMI 4.0, Referenzarchitekturmodell<br />

und Industrie 4.0-Komponente,<br />

Beuth / VDE Verlag GmbH, 2017-07.<br />

„Deutsche Normungsroadmap Industrie 4.0“<br />

Version 4, St<strong>and</strong>adization Council Industrie<br />

4.0, DIN und DKE Roadmap, 2020-03.<br />

R. Heidel, Industrie 4.0; Beuth, 2019-10.<br />

Sino-German White Paper on Functional Safety<br />

<strong>for</strong> Industrie 4.0 <strong>and</strong> Intelligent Manufacturing,<br />

BMWi, Federal Ministry <strong>for</strong> Economic<br />

Affairs <strong>and</strong> Energy / St<strong>and</strong>ardization<br />

Council Industrie 4.0, 2020-07.<br />

OPC Foundation; Unified Architecture – OPC<br />

Unified Architecture Specification; URL: https://opcfoundation.org/developer-tools/<br />

specifications-unified-architecture; Letzter<br />

Zugriff: 08.08.<strong>2022</strong>.<br />

l<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

IT-Sicherheit für Erzeugungsanlagen<br />

Ausgabe/edition 2014 – VGB-S-175-00-2014-04-DE<br />

DIN A4, 73 Seiten, Preis für <strong>vgbe</strong>-Mit glie der* € 190,–, für Nicht mit glie der € 280,–, + Ver s<strong>and</strong> kos ten und MwSt.<br />

DIN A4, 73 Pa ges, Pri ce <strong>for</strong> <strong>vgbe</strong> mem bers* € 190,–, <strong>for</strong> non mem bers € 280,–, + VAT, ship ping <strong>and</strong> h<strong>and</strong> ling.<br />

Der VGB-St<strong>and</strong>ard VGB-S-175-00-2014-04-DE zeigt die relevanten Bedrohungen und Fehlerquellen<br />

für den Betrieb der Erzeugungsanlagen. Daraus abgeleitet werden organisatorische<br />

und technische An<strong>for</strong>derungen zur Absenkung der Auswirkungen auf ein zu akzeptierendes<br />

Niveau, ergänzt durch H<strong>and</strong>lungsempfehlungen und weitere In<strong>for</strong>mationsquellen.<br />

In Fachgesprächen mit namhaften Herstellern und dem BSI wurden die wesentlichen Inhalte<br />

diskutiert und seitens der Hersteller die Akzeptanz und die grundsätzliche Umsetzbarkeit<br />

bestätigt.<br />

Mithilfe des VGB-S-175-00-2014-04-DE können die die IT-Sicherheit betreffenden organisatorischen<br />

und technischen Strukturen und Prozesse bewertet und Hinweise für Erweiterungen<br />

und Neuinvesti tionen abgeleitet werden. Eine unternehmensinterne Anpassung und Präzisierung<br />

ist dabei unverzichtbar.<br />

45136 Essen<br />

www.vgb.org<br />

VGB PowerTech e.V. Fon: +49 201 8128 – 0<br />

Klinkestraße 27-31 Fax: +49 201 8128 – 329<br />

* Für Ordentliche Mitglieder des <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V. ist der Bezug von eBooks im Mitgliedsbeitrag enthalten.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> service GmbH Deilbachtal 173 | 45257 Essen | Germany<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

IT-Sicherheit für<br />

Erzeugungsanlagen<br />

VGB-S-175-00-2014-04-DE<br />

Verlag technisch-wissenschaftlicher Schriften | Fon: +49 201 8128-200 | Fax: +49 201 8128-302 | E-Mail: sales-media@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> | www.vgb.org/shop<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 67


Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

Ian Reid<br />

Abstract<br />

Perspektiven für den Einsatz von Kohle<br />

in der L<strong>and</strong>wirtschaft<br />

Die Auswirkungen des Klimaw<strong>and</strong>els und industrieller<br />

Anbaumethoden beeinträchtigen<br />

die Bodenfruchtbarkeit, die biologische Vielfalt<br />

und die Nahrungsmittelproduktion in der<br />

L<strong>and</strong>wirtschaft bei gleichzeitig steigender<br />

Nachfrage aufgrund des Bevölkerungsdrucks.<br />

Die Vereinten Nationen (UN) haben Initiativen<br />

ins Leben gerufen, um die Wüstenbildung<br />

und den weltweiten Rückgang der Bodengesundheit<br />

zu verstehen und zu bekämpfen, aber<br />

der Verlust an fruchtbarem L<strong>and</strong> könnte sich<br />

beschleunigen. Düngemittel sind für die weltweite<br />

Nahrungsmittelproduktion von entscheidender<br />

Bedeutung. Kohle kann als Ausgangsst<strong>of</strong>f<br />

für chemische Düngemittel dienen,<br />

spielt aber auch eine neue Rolle als alternatives<br />

Kultursubstrat.<br />

Stickst<strong>of</strong>f-Phosphor-Kalium-Dünger (NPK)<br />

dominiert den Markt, und die Basischemikalie<br />

Autor<br />

Graham Chapman<br />

<strong>International</strong> Centre <strong>for</strong> Sustainable<br />

Carbon (ICSC)<br />

London, United Kingdom<br />

Full report available at https://<br />

www.sustainable-carbon.org/<br />

für Stickst<strong>of</strong>f ist Ammoniak. In Asien wird<br />

Ammoniak aus Wasserst<strong>of</strong>f hergestellt, der<br />

aus Kohle gewonnen und anschließend mit<br />

Stickst<strong>of</strong>f, einem Nebenprodukt der Sauerst<strong>of</strong>fabscheidung,<br />

kombiniert wird. Ammoniak<br />

kann entweder mit Kohlendioxid (CO 2 )<br />

kombiniert werden, um Harnst<strong>of</strong>f zu erhalten,<br />

oder in Salpetersäure umgew<strong>and</strong>elt werden,<br />

die wiederum teilweise zur Veredelung von<br />

Braunkohle in großem Umfang verwendet<br />

wird.<br />

Die Ausbringung von NPK-Dünger kann jedoch<br />

eine Stickst<strong>of</strong>fverschmutzung verursachen,<br />

gasförmige Ammoniakemissionen reizen<br />

die Atemwege, und die Nitrierung von<br />

Gewässern wird mit Algenblüten in Verbindung<br />

gebracht; weniger als die Hälfte des ausgebrachten<br />

Düngerstickst<strong>of</strong>fs wird von den<br />

Pflanzen absorbiert.<br />

Düngemittel auf Braunkohlebasis befinden<br />

sich in der Entwicklung und gewinnen an<br />

kommerziellem Erfolg, insbesondere bei L<strong>and</strong>wirten,<br />

die NPK-Dünger vermeiden. Das größte<br />

kommerzielle Produkt ist die Umw<strong>and</strong>lung<br />

von Braunkohle in Kaliumhumate, die ebenfalls<br />

Stickst<strong>of</strong>f mit langsamer Freisetzung liefern.<br />

Bei neueren Technologien wird Braunkohle<br />

durch Ammonolyse in ein „torfähnliches“<br />

Humatmineral umgew<strong>and</strong>elt, und<br />

durch Biotreatment kann ein flüssiger Humatdünger<br />

gewonnen werden. Diese Technologiegruppe<br />

bietet einen effizienteren Einsatz<br />

von chemischen Düngemitteln.<br />

Kohleascheprodukte spielen auch in der L<strong>and</strong>wirtschaft<br />

eine Rolle. Flugasche wird in China<br />

und Indien in großem Umfang eingesetzt; sie<br />

kann sowohl die chemischen als auch die physikalischen<br />

Bodeneigenschaften positiv beeinflussen.<br />

Bei der Aschebildung werden jedoch<br />

Metalle konzentriert, und es muss darauf geachtet<br />

werden, dass bestimmte Elemente nicht<br />

biotoxisch sind. Bei entsprechenden Schutzmaßnahmen<br />

bietet die L<strong>and</strong>wirtschaft eine<br />

Möglichkeit, die Abfälle aus den Ascheteichen<br />

zu verwerten.<br />

Die Studie befasst sich mit den verschiedenen<br />

Lösungen, die Kohle und Kohletechnologien<br />

bieten, und mit der Frage, wie sie die Bodeneigenschaften<br />

in Bezug auf Erosions- und Wüstenbildung,<br />

die Verbesserung der Kohlenst<strong>of</strong>fsenken<br />

und die Bodenfruchtbarkeit beeinflussen.<br />

Es gibt einen etablierten Nischenmarkt<br />

für humushaltige Produkte, und Kohleprodukte<br />

mit niedrigem Gehalt können die Ressourcen<br />

aufwerten und den Einsatz von chemischen<br />

Düngemitteln verringern. l<br />

The effects <strong>of</strong> climate change <strong>and</strong> industrial<br />

farming practices are impacting soil fertility,<br />

biodiversity, <strong>and</strong> food production in the agriculture<br />

sector amid rising dem<strong>and</strong> due to<br />

population pressure. The United Nations (UN,<br />

Table 1) has initiatives in place to underst<strong>and</strong><br />

<strong>and</strong> counter desertification <strong>and</strong> global<br />

decline in soil health, but the loss <strong>of</strong> fertile<br />

l<strong>and</strong> may be accelerating. Fertilisers are critically<br />

important to world food production.<br />

Coal can be a feedstock <strong>for</strong> chemical fertiliser<br />

but has a new role as an alternative growing<br />

medium.<br />

Tab. 1. SDGS directly relevant to soil (adapted<br />

from [UN, 2018])<br />

SDG<br />

Aims<br />

1 End poverty<br />

2 Zero hunger<br />

3 Good health <strong>and</strong> well being<br />

6 Clean water <strong>and</strong> sanitation<br />

9 Industry innovation <strong>and</strong><br />

infrastructure<br />

<strong>11</strong> Sustainable cities <strong>and</strong> communities<br />

12 Responsible consumption <strong>and</strong><br />

production<br />

13 Climate action<br />

15 Life on l<strong>and</strong><br />

Nitrogen-phosphorous-potassium (NPK) fertiliser<br />

dominates the market <strong>and</strong> the base<br />

chemical <strong>for</strong> nitrogen is ammonia. In Asia,<br />

ammonia is produced from hydrogen obtained<br />

from coal <strong>and</strong> subsequently combined with nitrogen,<br />

a by-product <strong>of</strong> oxygen separation.<br />

Ammonia may either be combined with carbon<br />

dioxide (CO 2 ) to provide urea or converted<br />

to nitric acid which in turn is partially used<br />

to upgrade lignite at a significant scale.<br />

However, the application <strong>of</strong> NPK fertiliser can<br />

cause nitrogen pollution, gaseous emissions <strong>of</strong><br />

ammonia are a respiratory irritant, <strong>and</strong> nitration<br />

<strong>of</strong> water systems is associated with algal<br />

blooms; less than half <strong>of</strong> applied fertiliser<br />

nitrogen is absorbed by plants.<br />

Lignite-based fertilisers are in development<br />

<strong>and</strong> gaining commercial success, especially<br />

with farmers who avoid applying NPK fertilisers.<br />

The largest commercial product is the con-<br />

68 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

version <strong>of</strong> lignite to potassium humates which<br />

also <strong>of</strong>fer slow-release nitrogen. In newer technologies,<br />

ammonolysis converts lignite to a<br />

‘peat’ like humate mineral, <strong>and</strong> biotreatments<br />

can extract a liquid humate fertiliser. This<br />

technology group <strong>of</strong>fers more efficient use <strong>of</strong><br />

chemical fertiliser.<br />

Coal ash products also have a role in agriculture.<br />

Fly ash is deployed extensively in China<br />

<strong>and</strong> India; it can be beneficial in adjusting<br />

both chemical <strong>and</strong> physical soil properties.<br />

However, the ash-<strong>for</strong>ming process concentrates<br />

metals <strong>and</strong> care must be taken to avoid<br />

biotoxicity by certain elements. Given appropriate<br />

safeguards agriculture <strong>of</strong>fers an outlet<br />

<strong>for</strong> reclaimed ash pond wastes.<br />

The study considers different solutions <strong>of</strong>fered<br />

by coal <strong>and</strong> coal technologies, how they influence<br />

soil properties associated with erosion<br />

<strong>and</strong> desertification resistance, enhance carbon<br />

sink attributes <strong>and</strong> soil fertility. There is<br />

an established niche market <strong>for</strong> humic products,<br />

<strong>and</strong> low rank coal products can augment<br />

resources <strong>and</strong> <strong>of</strong>fer a means to lower chemical<br />

fertiliser use.<br />

The global agriculture industry faces powerful<br />

economic, climatic, <strong>and</strong> political challenges<br />

that are driving higher food prices<br />

<strong>and</strong> fuelling dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> fertiliser to maintain<br />

yields. The decline in soil health, increasing<br />

erosion <strong>and</strong> sodicity (the presence<br />

<strong>of</strong> a high proportion <strong>of</strong> sodium ions) pose a<br />

serious threat to global food security with<br />

famine already occurring in Africa.<br />

Agricultural products <strong>for</strong>m a large $200 billion<br />

global market led by nitrogen-based<br />

chemicals. The Asia-Pacific region dominates<br />

with 60% <strong>of</strong> dem<strong>and</strong> <strong>and</strong> overall sales<br />

are expected to increase by 3%/y to 2027<br />

[Pulidindi <strong>and</strong> Prakash, 2021].<br />

The production <strong>of</strong> essential cereal crops is<br />

decreasing due to a combination <strong>of</strong> factors:<br />

climatic effects, declining soil fertility, political<br />

turmoil in major exporter countries, a<br />

fall in biodiversity <strong>and</strong> pollinators, <strong>and</strong> high<br />

<strong>energy</strong> prices. Bio<strong>energy</strong> crops may become<br />

a competitor <strong>for</strong> agricultural l<strong>and</strong> <strong>and</strong> fertiliser;<br />

<strong>and</strong> there may be competing uses <strong>for</strong><br />

ammonia (NH3) in electricity generation,<br />

rather than fertiliser production [Zhu,<br />

<strong>2022</strong>].<br />

As nitrogen is an essential nutrient <strong>for</strong><br />

plants, the production <strong>of</strong> ammonia, fertiliser’s<br />

core chemical, has tripled over the last<br />

50 years <strong>and</strong> dem<strong>and</strong> continues to rise. Ammonia<br />

is mainly obtained from natural gas<br />

with cost directly affected by gas pricing, but<br />

now there is an alternate coal gasification<br />

route which is gaining market share in China.<br />

The coal to ammonia process contributes<br />

almost half <strong>of</strong> China’s fertiliser production<br />

<strong>and</strong> is set to increase. The process is more<br />

carbon intensive than methane to ammonia<br />

but has technical advantages which will<br />

lower the cost <strong>of</strong> carbon capture.<br />

The use <strong>of</strong> fertiliser is rising, but the ability<br />

Nitric oxides NOx<br />

N 2 O, nitrous oxide from agriculture<br />

NO, nitrogen oxide (primary pollutant)<br />

NO 2 (from reaction <strong>of</strong> NO with ozone)<br />

Nitrates <strong>and</strong> nitric acid<br />

Reaction <strong>of</strong> NOx with water<br />

<strong>and</strong> organic species to give HNO 3<br />

Ammonium nitrate<br />

NH 4 , NO 3<br />

PM 25<br />

Respiratory pollution<br />

Ammonia to particulates<br />

Ammonia NH 3<br />

from unfixed fertiliser<br />

<strong>and</strong> animals<br />

Sulphur oxides to sulphuric acid<br />

from fuel combustion<br />

SO 2 , SO 3 , H 2 SO 4<br />

Ammonium sulphate<br />

NH 4 SO 4<br />

PM 25<br />

Fig. 1. Ammonia as a source <strong>of</strong> particulate pollution (adapted from Saraswati <strong>and</strong> others, 2019).<br />

Humins 24 %<br />

1 % Fulvic acids<br />

24 % Other<br />

5 % Ashes<br />

<strong>of</strong> plants to use that nitrogen has declined<br />

leading to more nitrogenous pollution;<br />

less than half <strong>of</strong> the nitrogen applied<br />

can be utilised by plants. Release <strong>of</strong> ammonia<br />

<strong>and</strong> nitrous oxide into the atmosphere<br />

from farming causes significant pollution<br />

(F i g u r e 1 ): ammonia contributes to particulate<br />

respiratory hazards; <strong>and</strong> run-<strong>of</strong>f in<br />

heavy rain leads to river contamination <strong>and</strong><br />

algal blooms. Nitrous oxide itself is a powerful<br />

greenhouse gas <strong>and</strong> an important component<br />

<strong>of</strong> agriculture’s contribution to climate<br />

change.<br />

Carbon is an essential soil component, present<br />

in soil as humic acid. At only 3 to 6 % <strong>of</strong><br />

soil content it is essential to retain water <strong>and</strong><br />

support the bacteria <strong>and</strong> fungi which are responsible<br />

<strong>for</strong> the fixation <strong>of</strong> essential nutrients<br />

in plants such as nitrogen, phosphorus<br />

<strong>and</strong> potassium (NPK), the key constituents<br />

<strong>of</strong> fertilisers. Global carbon soil condition<br />

has declined generally from ‘good’ 30 years<br />

ago to between ‘very poor’ <strong>and</strong> ‘fair’ in 2021,<br />

according to a satellite survey. The use <strong>of</strong><br />

traditional carbon sources such as manure<br />

<strong>and</strong> peat may decline <strong>for</strong> various reasons.<br />

A product that boosts soil carbon content,<br />

resists water loss <strong>and</strong> buffers sodicity is urgently<br />

needed. Coal, especially low rank immature<br />

coals which contain organic carbon,<br />

can be used to restore soil with minimal impact<br />

to the environment, as coal is <strong>for</strong>med<br />

from the coalification <strong>of</strong> plants <strong>for</strong>ming a<br />

resource <strong>of</strong> humic acid. Adding sufficient<br />

coal-sourced carbon to raise the soil carbon<br />

content above 2 % can trans<strong>for</strong>m a poor soil<br />

into a fertile growing medium. In addition,<br />

raising the humic content promotes more efficient<br />

use <strong>of</strong> nitrogen <strong>and</strong> phosphate reducing<br />

the environmental impact <strong>of</strong> fertiliser<br />

application. Improved nitrogen efficiency<br />

means that less need be applied <strong>and</strong> consequently<br />

less pollution is released.<br />

The mineral Leonardite has been applied to<br />

amend soil <strong>for</strong> over 100 years. It is <strong>for</strong>med by<br />

oxidation <strong>of</strong> shallow lignite deposits. For immature<br />

coal deposits, the process can be accelerated<br />

using oxidising agents such as air/<br />

ammonia, hydrogen peroxide <strong>and</strong> ozone.<br />

Humic products are normally obtained by<br />

alkaline extraction from lignite <strong>and</strong> subbituminous<br />

coal, but there are also microbial<br />

methods that release humic acid with gas as<br />

a by-product. There is growing evidence <strong>of</strong><br />

the beneficial effects <strong>of</strong> coal-derived humic<br />

substances on soil that include the proliferation<br />

<strong>of</strong> microorganisms, enhanced soil cohesion,<br />

more efficient nitrogen fixation, resistance<br />

to water loss <strong>and</strong> enhanced carbon sequestration<br />

(F i g u r e 2 ). These attributes<br />

are increasingly important as the agricultural<br />

sector responds to climate change <strong>and</strong><br />

the environmental impacts <strong>of</strong> chemical fertiliser.<br />

The dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> agricultural products is directly<br />

linked to population growth, <strong>and</strong> the<br />

global population is set to exceed eight billion<br />

in November <strong>2022</strong>. Fertiliser represents<br />

the most significant operating cost to farmers<br />

<strong>and</strong>, as prices are directly linked to natural<br />

gas, NPK fertiliser has become increasingly<br />

unaf<strong>for</strong>dable during <strong>2022</strong>. The cost<br />

crisis may worsen as competition grows<br />

<strong>for</strong> ammonia from the technologies (F i g -<br />

u r e 3 ) being developed to reduce CO 2<br />

emissions such as hydrogen <strong>and</strong> ammonia<br />

firing, <strong>and</strong> the use <strong>of</strong> bi<strong>of</strong>uels, which will require<br />

fertiliser. The current (<strong>2022</strong>) market<br />

Humic acids 57 %<br />

Fig. 2. An example <strong>of</strong> lignite composition breakdown into humic <strong>and</strong> fulvic acids,<br />

<strong>and</strong> representation <strong>of</strong> a humic acid molecule (Reid, 2018).<br />

HO<br />

HO<br />

O<br />

HO<br />

HO O O<br />

CH 3 CH 3<br />

OH<br />

O<br />

OH<br />

OH<br />

O<br />

OH<br />

OH<br />

O<br />

O<br />

OH<br />

HO<br />

OH<br />

O<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 69


Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

Oxygen from air<br />

separation plant<br />

Texaco gasifier<br />

Feed water<br />

High<br />

pressure<br />

steam<br />

Radiant<br />

Syngas<br />

cooler<br />

Slag to<br />

recovery<br />

Coal slurry<br />

Syngas<br />

'Black water'<br />

recycled<br />

Production <strong>of</strong> the synthesis mixture<br />

Catalyst<br />

Compressor<br />

Compressor<br />

<strong>for</strong> humic products (F i g u r e 4 ) is approximately<br />

0.5 billion $/y <strong>and</strong> is set to increase<br />

at 10%/y in Asia over the next decade. Declining<br />

soil fertility <strong>and</strong> increased competition<br />

<strong>for</strong> fertilisers, with a need to reduce nitrogen<br />

<strong>and</strong> phosphate pollution, means<br />

Coal gasification to syngas<br />

Syngas cleanup ZnO bed To steam re<strong>for</strong>mer<br />

Scrubber<br />

Production <strong>of</strong> ammonia<br />

Pre-heater<br />

Reactor<br />

Catalyst<br />

Compressor<br />

Syngas to ammonia<br />

Steam<br />

Waste heat boiler<br />

Fig. 3. GE coal slurry gasifier design that represents reactor design deployed in China, <strong>and</strong> a<br />

schematic <strong>of</strong> the Haber Process (adapted by Reid, 2021; Haber Process, Wikipedia).<br />

Human<br />

(ansoluble soal)<br />

Fulvic acid<br />

(complex organic acid)<br />

Alkaline extraction<br />

NaOH<br />

Centrifuge<br />

Acidification<br />

HCI<br />

Crude humic<br />

acids<br />

Lignite / leonardite<br />

Nitration<br />

HNO 3<br />

Alkaline extraction<br />

KOH<br />

Acidification<br />

HCI<br />

Crude nitro<br />

humic acids<br />

Cooler<br />

Ammonia<br />

(liquid)<br />

Non-humic<br />

matter<br />

Humin<br />

Fig. 4. GE coal slurry gasifier design that represents reactor design deployed in China, <strong>and</strong> a<br />

schematic <strong>of</strong> the Haber Process (adapted by Reid, 2021; Haber Process, Wikipedia).<br />

there could be a significant role <strong>for</strong> coal-derived<br />

humates.<br />

Research supporting the use <strong>of</strong> humate<br />

products is strengthening but there are caveats.<br />

Where the soil carbon content exceeds<br />

3 % adding more humates has limited benefit;<br />

it is more a product <strong>for</strong> impoverished<br />

soils. The impact on soil microorganisms is<br />

key to enhanced nitrogen fixation, but their<br />

recovery takes time to develop, generally<br />

more than one season. A significant effect is<br />

that applying humates reduces dem<strong>and</strong> <strong>for</strong><br />

nitrogen products, thereby reducing farmers’<br />

costs, waste, <strong>and</strong> pollution. A product<br />

that improves soil health, improves soil water<br />

retention, needs less added nutrients,<br />

<strong>and</strong> reduces pollution must be attractive.<br />

The opportunity <strong>for</strong> the coal industry is primarily,<br />

but not exclusively, <strong>for</strong> low rank coal.<br />

A significant alternative use <strong>for</strong> coal is timely,<br />

<strong>and</strong> this agricultural application <strong>of</strong>fers<br />

clear environmental benefits <strong>and</strong> a means to<br />

support food production into the future.<br />

References<br />

Pulidindi K, Prakash A (2021) Fertiliser Market<br />

Size, share <strong>and</strong> industry analysis 2021-2027.<br />

Available from: https://www.gminsights.<br />

com/industry-analysis/fertilizer-market Report<br />

GMI4577, Global Market Insights, 400<br />

pp, (Jun 2021).<br />

UN (2018) Sustainable development goals. Available<br />

from: https://sdgs.un.org/goals New<br />

York, NY, Division <strong>for</strong> Sustainable Development<br />

Goals, Department <strong>of</strong> Economic <strong>and</strong><br />

Social Affairs, United Nations Secretariat<br />

Building, UN, vp (2018).<br />

Zhu, Q (<strong>2022</strong>) The potential role <strong>of</strong> ammonia in a<br />

clean <strong>energy</strong> transition. ICSC/323. Available<br />

from: https://www.sustainable-carbon.<br />

org/ London UK, <strong>International</strong> Centre <strong>for</strong><br />

Sustainable Carbon, 75 pp (Aug <strong>2022</strong>).<br />

This summary is based on the report: Prospects<br />

<strong>for</strong> coal in agriculture by Dr Ian Reid,<br />

IEA-ICSC Report Number: ICSC/325, ISBN:<br />

978-92-9029-648-5, Publication date: September<br />

<strong>2022</strong>, Pages 78, Figures <strong>11</strong>, Tables<br />

<strong>11</strong>, www.sustainable-carbon.org.<br />

The report has been produced by the <strong>International</strong><br />

Centre <strong>for</strong> Sustainable Carbon<br />

(ICSC) <strong>and</strong> is based on a survey <strong>and</strong> analysis<br />

<strong>of</strong> published literature <strong>and</strong> on in<strong>for</strong>mation<br />

gathered in discussions with interested organisations<br />

<strong>and</strong> individuals. Their assistance<br />

is gratefully acknowledged. It should<br />

be understood that the views expressed in<br />

this report are ICSC´s own <strong>and</strong> are not necessarily<br />

shared by those who supplied the<br />

in<strong>for</strong>mation, nor by ICSC´s member organisations.<br />

l<br />

70 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


<strong>vgbe</strong> Fachtagung & schulung<br />

Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

Kühlsysteme 2023<br />

25. und 26. April 2023 in Nürburg | Dorint Am Nürburgring<br />

Kühlwasserhygiene-Schulung<br />

27. April 2023 in Nürburg | Dorint Am Nürburgring<br />

KühlsysTeme 2023<br />

Kühlsysteme leisten einen entscheidenden Beitrag zum störungsfreien<br />

und wirtschaftlichen Betrieb von Kraftwerken<br />

und <strong>and</strong>eren Energieerzeugungsanlagen. Sie umfassen eine<br />

Vielzahl von Komponenten wie Turbinenkondensatoren,<br />

Wärmeübertrager, Kühltürme und Zellenkühler in verschiedenen<br />

Ausführungen nebst Pumpen, Lüftern und Rohrleitungen.<br />

Auch die Kühlwasseraufbereitung und -beh<strong>and</strong>lung<br />

sowie der hygienisch einw<strong>and</strong>freie Betrieb entsprechend<br />

der 42. BImSchV sind wichtige Themen bei Verdunstungskühlsystemen.<br />

Die <strong>vgbe</strong>-Bereiche „Kühltechnik“, „Chemie“ und „Dampfturbinen“<br />

bieten mit diesem neuen Veranstaltungs<strong>for</strong>mat einen<br />

gemeinsamen Rahmen, um sich fachübergreifend über<br />

aktuelle Themen und Entwicklungen im Bereich der Nassund<br />

Trockenkühlsysteme und ihres Betriebs, sowie der Systeme<br />

zur Abwärmenutzung zu in<strong>for</strong>mieren und über „Lessons<br />

Learned“ auszutauschen. Dabei sollen die verschiedenen<br />

Aspekte zur Auswahl der geeigneten Kühltechnik und ihres<br />

wirtschaftlichen und effizienten Betriebs ganzheitlich betrachtet<br />

werden.<br />

Die Fachvorträge umfassen die Themenbereiche<br />

| Kühlverfahren und Energieeffizienz<br />

| Kühlwasser<br />

| Betrieb und Inst<strong>and</strong>haltung<br />

| Umsetzung rechtlicher Vorgaben<br />

Die Fachtagung richtet sich an Anlagenbetreiber, Planer,<br />

Hersteller, Dienstleister und alle an Kühlsystemen und deren<br />

Umfeld interessierten Fachleute, Behördenvertreter<br />

und Betriebsverantwortliche. Nutzen Sie diese Veranstaltung<br />

des <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> als Platt<strong>for</strong>m für Ihr Networking und<br />

einen Erfahrungsaustausch unter Fachleuten<br />

Die begleitende Ausstellung bietet Firmen die Möglichkeit<br />

ihre Produkte, Dienstleistungen oder Projekte in den Fokus<br />

zu rücken. Die Aussteller haben darüber hinaus die Möglichkeit<br />

ihr Firmenpr<strong>of</strong>il oder ein spezielles Projekt in einem<br />

Kurzvortrag vorzustellen.<br />

Im Anschluss an die Fachtagung findet am 27. April 2023<br />

eine Schulung zur Kühlwasserhygiene mit Prüfung nach VDI<br />

2047-2 (VDI-MT 2047-4) statt.<br />

Kühlsysteme 2023<br />

Verdunstungskühlkreisläufe, Trockenkühler,<br />

Kondensatoren, Wärmeübertrager, Kühlwasser<br />

Änderungen vorbehalten.<br />

Konferenzsprache: Deutsch.<br />

DiensTAg, 25. April 2023<br />

ab 9:00<br />

Registrierung und Welcome C<strong>of</strong>fee<br />

in der Fachausstellung<br />

10:00 Begrüßung<br />

Vorsitzender <strong>vgbe</strong> TC Kühlsysteme<br />

10:15<br />

V1<br />

10:45<br />

V2<br />

<strong>11</strong>:15<br />

V3<br />

<strong>11</strong>:45<br />

V4<br />

Sektion „Kühlverfahren und Energieeffizienz“<br />

Kühlverfahren – Anwendungsbeispiele und<br />

Gegenüberstellung von Nass- und Trockenkühlung<br />

Christoph Thummet und Sebastian Staub,<br />

EnviCon Engineering GmbH, Nürnberg<br />

Energieoptimale Gestaltung<br />

von Rückkühlsystemen<br />

Dr. Manfred Roth, ENEXIO Service GmbH, Herne<br />

Entwicklung eines Steuerungs- und<br />

Automatisierungskonzeptes zur Optimierung des<br />

Energieverbrauchs von zwei unterschiedlichen<br />

prototypischen Kühlturmtopologien<br />

Dr. Adrian Caspari, BASF SE, Ludwigshafen<br />

Projekt EAGER – Effizienzsteigerungsmaßnahmen<br />

im Chemiepark Marl<br />

Johannes-Michael Offer,<br />

Evonik Technology & Infrastructure GmbH, Marl<br />

12:15 Zusammenfassung und Diskussion der Vorträge<br />

12:30 Networking-Lunch in der Fachausstellung<br />

13:30<br />

V5<br />

14:00<br />

V6<br />

Sektion „Kühlwasser“<br />

Die Kühlwasserrichtlinie ist der neue und<br />

vollumfänglich revidierte <strong>vgbe</strong>-St<strong>and</strong>ard<br />

VGBE-S-455 geworden<br />

Michael Rziha, PPCHEM AG, Hinwil, Schweiz<br />

Qualitätsüberwachung in Kühlkreisläufen und<br />

Wasseraufbereitungsanlagen im Kraftwerksbereich<br />

– Welchen Nutzen hat eine Trübungsmessung?<br />

Lars Dittmar,<br />

SWAN Analytische Instrumente GmbH, Ilmenau<br />

Anmeldung<br />

https://register.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/23923/<br />

Kontakt (Teilnahme)<br />

Ulrike Troglio | t +49 201 8128-282 |<br />

e <strong>vgbe</strong>-kuehlsysteme@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 71


Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

14:30<br />

V7<br />

15:00<br />

V8<br />

Wasserentnahme und Grobfiltration<br />

mit Rechen und Rückspülfiltern<br />

Heinz Krebs, Dirk Trostmann, Taprogge GmbH, Wetter<br />

Beseitigung partikulärer Verunreinigungen aus<br />

Kühl- und Zusatzwasser<br />

Friedrich Wilhelm,<br />

Hydac Process Technology GmbH, Neunkirchen (Saar)<br />

15:30 Zusammenfassung und Diskussion der Vorträge<br />

15:45 Kaffeepause in der Fachausstellung<br />

16:15 Kurzvorstellung der Aussteller<br />

<strong>11</strong>:15<br />

V12<br />

<strong>11</strong>:45<br />

V13<br />

12:15<br />

V14<br />

Sektion „Projekte“<br />

KW Bitterfeld – Vom Br<strong>and</strong> zur Inbetriebnahme<br />

in nur einem Jahr<br />

Dr. Tobias Schulze E&S Planbau GmbH, Elstra<br />

Projektierung eines Meerwasserkühlsystems für<br />

den neuen BASF Verbundst<strong>and</strong>ort Zhanjiang/China<br />

Franz S<strong>and</strong>en, BASF SE, Ludwigshafen<br />

Anwendung thermischer digitaler Zwillinge<br />

für Kühlsysteme bei Brennst<strong>of</strong>fänderungsund<br />

Neubauprojekten<br />

Albert Zapke, THERM Development GmbH, Essen<br />

12:45 Zusammenfassung und Diskussion der Vorträge<br />

Abendveranstaltung<br />

ab 17:00 Backstage-Tour –<br />

Ein Blick hinter die Kulissen des Nürburgrings<br />

ab 19:00<br />

Get together im Restaurant Fascination<br />

mit Blick auf die Rennstrecke<br />

(Detaillierte Angaben zur Abendveranstaltung<br />

entnehmen Sie bitte den organisatorischen Hinweisen)<br />

miTTWoch, 26. April 2023<br />

13:00 Networking-Lunch in der Ausstellung<br />

14:00<br />

V15<br />

14:30<br />

V16<br />

Sektion „Umsetzung rechtlicher Vorgaben“<br />

Schallemissionen von Kühltürmen – Entstehung,<br />

Bewertung und Minderung<br />

Thomas Meyer, Haritz+Röhring GmbH, Haltern am See<br />

An<strong>for</strong>derungen an den Betrieb von Kühltürmen<br />

durch die 42. BImSchV<br />

Dr. Herbert Lindner, Lindner AUDi, Bochum<br />

15:15 Zusammenfassung und Diskussion der Vorträge<br />

ab 8:30<br />

Besuch der Fachausstellung<br />

15:30 Ende der Veranstaltung mit Farewell-C<strong>of</strong>fee<br />

9:00<br />

V9<br />

9:30<br />

V10<br />

10:00<br />

V<strong>11</strong><br />

Sektion „Betrieb und Inst<strong>and</strong>haltung“<br />

Vergleichende Untersuchung verschiedener<br />

Reinigungsmethoden von Turbinenkondensatoren<br />

bei Durchlaufkühlung mit Flusswasser<br />

Tomas Klima,<br />

Ecol Industrial s.r.o. Vlasim, Tschechische Republik<br />

Wirbelstromprüfung an<br />

Rohrbündelwärmeübertragern<br />

Uwe Carstensen, ec-works GmbH, Winsen<br />

Einsatz von vollautomatischen<br />

Reinigungssystemen für luftgekühlte<br />

Kondensatoren und zur Effizienzsteigerung<br />

Arndt Krebs, JNW CleaningSolutions GmbH, Bochum<br />

10:30 Zusammenfassung und Diskussion der Vorträge<br />

10:45 Kaffeepause in der Fachausstellung<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

72 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong><br />

be in<strong>for</strong>med<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>


<strong>vgbe</strong> Fachtagung & schulung<br />

Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

Kühlsysteme 2023<br />

25. und 26. April 2023 in Nürburg | Dorint Am Nürburgring<br />

Kühlwasserhygiene-Schulung<br />

27. April 2023 in Nürburg | Dorint Am Nürburgring<br />

schulung Kühlwasserhygiene<br />

sicherstellung des hygienegerechten Betriebs<br />

von Verdunstungskühlanlagen und Kühltürmen<br />

schulung und prüfung nach VDi-2047-2 (VDi-mT 2047-4)<br />

Verdunstungskühlsysteme werden eingesetzt, um Wärme<br />

aus unterschiedlichen Prozessen an die Umgebung abzugeben.<br />

Im Gegensatz zur natürlichen Umwelt können Verdunstungssysteme<br />

für Legionellen günstige Lebensbedingungen<br />

in Form von Temperatur, Nährst<strong>of</strong>fangebot etc. bereitstellen.<br />

Deshalb ist es ein wichtiges Ziel, Verdunstungskühlanlagen<br />

so auszulegen und zu betreiben, dass die Vermehrung<br />

und Aufkonzentration von gesundheitsrelevanten Mikroorganismen<br />

begrenzt wird. Gerade für Betreiber ist es wichtig,<br />

den mikrobiologischen Zust<strong>and</strong> ihrer Systeme zu kennen,<br />

um er<strong>for</strong>derlichenfalls geeignete Gegenmaßnahmen einleiten<br />

zu können.<br />

Die VDI 2047-2 wurde nach diversen Vorfällen von Legionellose-Erkrankungen<br />

im Umfeld von Verdunstungskühlanlagen<br />

als fachliche Richtlinie veröffentlicht. Kühltürme mit einer<br />

Rückkühlleistung über 200 MW werden in der Richtlinie<br />

VDI 2047-3 geregelt.<br />

Als gesetzlichen Rahmen in Anlehnung an die beiden Richtlinien<br />

hat die Bundesregierung verpflichtend zum 19.08.2017<br />

die 42. BImSchV „Verordnung über Verdunstungskühlanlagen,<br />

Kühltürme und Nassabscheider“ in Kraft gesetzt.<br />

Zielgruppe der Schulung<br />

Sensibilisierung und Qualifizierung von Personen für das<br />

Thema Hygiene, die mit der Planung, der Errichtung, dem<br />

Betrieb und der Inst<strong>and</strong>haltung von Verdunstungskühlanlagen<br />

und Kühltürmen beauftragt sind, also Betriebsverantwortliche,<br />

Mitarbeiter, Dienstleister aus den Bereichen Kühlturmbetrieb,<br />

Labor – inklusive Probenehmern, Chemie,<br />

Kühlwasseraufbereitung, Inst<strong>and</strong>haltung, Arbeitsschutz sowie<br />

Fachplaner, Anlagenbauer oder Facility-Manager.<br />

Ziel und Inhalt der Schulung<br />

Die Teilnehmenden kennen die technischen und organisatorischen<br />

An<strong>for</strong>derungen für einen hygienisch einw<strong>and</strong>freien<br />

Betrieb für die Planung, das Errichten und das Betreiben einschließlich<br />

der er<strong>for</strong>derlichen Inst<strong>and</strong>haltung von Verdunstungskühlanlagen.<br />

Sie führen Maßnahmen durch, welche die<br />

Risiken für Beschäftigte und Dritte, zum Beispiel durch Legionellen,<br />

minimieren.<br />

Die Inhalte entsprechen im Wesentlichen den An<strong>for</strong>derungen<br />

VDI 2047 Blatt 2. Darüber hinaus werden die VDI 2047<br />

Blatt 3 und die 42. BImSchV berücksichtigt. Die Schulung<br />

schließt mit einer Prüfung gemäß VDI-MT 2047 Blatt 4 ab.<br />

Es besteht die Möglichkeit zur Kombination dieser Schulung<br />

mit der <strong>vgbe</strong>-Fachtagung „Kühlsysteme 2023“ an den vorausgehenden<br />

Tagen. Die Schulung wird vom VDI-GBG Schulungspartner<br />

Lindner AUDi in Kooperation mit der <strong>vgbe</strong><br />

<strong>energy</strong> e.V. durchgeführt.<br />

DonnersTAg, 27. April 2023<br />

8:00 Anmeldung, Ausgabe der<br />

Veranstaltungsunterlagen<br />

8:30 Begrüßung der Teilnehmenden – Intro<br />

8:45 Grundlagen der Mikrobiologie<br />

u.a. medizinische Aspekte zum Umgang mit<br />

mikrobiologisch belastetem Kühlwasser/Aerosolen<br />

9:45 Einführung VDI 2047 Blatt 2 und 3, Teil 1<br />

Aufbau und Prinzip von Verdunstungskühlanlagen,<br />

Hygiene in kühlwasserführenden Anlagen<br />

10:15 Kaffeepause<br />

10:30 Einführung VDI 2047 Blatt 2 und 3, Teil 2<br />

<strong>11</strong>:00 Grundlagen der Wasserchemie<br />

Kühlwasserpflege und Korrosionsvorgänge<br />

12:10 Mittagspause<br />

13:00 Anlagenüberwachung<br />

Kontrolle chemisch-physikalischer Kenngrößen,<br />

Probenahme und mikrobiologische Bestimmung,<br />

Biozideinsatz<br />

14:30 Kaffeepause<br />

14:45 Inst<strong>and</strong>haltung<br />

15:30 Gesetze, Vorschriften, Regeln<br />

16:00 Schriftliche Prüfung<br />

Prüfungszeit 30 Minuten<br />

16:30 Vorbereitung, Auswertung, Ausgabe der Zertifikate<br />

17:00 Ende der Schulung<br />

Anmeldung<br />

https://register.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/23923/<br />

Kontakt (Teilnahme)<br />

Ulrike Troglio | t +49 201 8128-282 |<br />

e <strong>vgbe</strong>-kuehlsysteme@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 73


Prospects <strong>for</strong> coal in agriculture<br />

orgAnisATorische hinWeise<br />

TAgungsorT<br />

Dorint Am Nürburgring<br />

Nürburgring Gr<strong>and</strong>-Prix Strecke<br />

53520 Nürburg<br />

t +49 2691 309-0<br />

e info.nuerburgring@dorint.com<br />

w https://hotel-eifel-nuerburgring.dorint.com/de)<br />

KonFerenZsprAche<br />

Deutsch<br />

onlineAnmelDung<br />

w https://register.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/23923/<br />

TeilnAhmeBeDingungen<br />

Fachtagung<br />

mit Schulung<br />

25./26.04.2023 27.04.2023<br />

<strong>vgbe</strong> Mitglieder 850,00 € 1.350,00 €<br />

Nichtmitglieder 1.150,00 € 1.650,00 €<br />

Hochschulangehörige,<br />

Behörden, Ruheständler 350,00 € 850,00 €<br />

Schulung VDI 2047-2 550,00 €<br />

zur Kühlwasserhygiene mit Prüfung (nur 27.04.2023)<br />

nach VDI 2047-2 (VDI-MT 2047-4).<br />

TAgungsunTerlAgen/VerÖFFenTlichungen<br />

Die Vorträge stehen den Teilnehmenden nach der Veranstaltung<br />

auf dem <strong>vgbe</strong>-Veranstaltungsportal unter<br />

https://events.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/events/<br />

kuehlsysteme-2023/8186/QBTCU/<br />

zur Verfügung.<br />

BesichTigung<br />

Backstage-Tour – Ein Blick hinter die Kulissen des Nürburgrings.<br />

Am Dienstag, 25. April 2023 möchten wir alle Teilnehmenden<br />

und Ausstellenden um 17:00 zu einer Backstage-Tour<br />

einladen. Bitte bei Interesse bei der Online-Anmeldung angeben.<br />

geT-TogeTher<br />

Das Get-together findet am Dienstag, den 25. April 2023<br />

von 19:00 bis 22:00 im Restaurant Facination statt.<br />

inFormATion Zur locATion<br />

Das Dorint Am Nürburgring ist ein Vier-Sterne-Hotel direkt<br />

am weltberühmten Nürburgring. Das Konferenzcenter mit<br />

Rennsport-Feeling, befindet sich direkt an der Start- und<br />

Zielgeraden. Alle Veranstaltungsräume befinden sich mit<br />

Tageslicht im Erd geschoss.<br />

TAgungsBüro<br />

Das Tagungsbüro befindet sich im Foyer vor dem<br />

Konferenzraum.<br />

Öffnungszeiten:<br />

| Dienstag, 25. April 2023 8:00 – 16:30<br />

| Mittwoch, 26. April 2023 8:00 – 15:30<br />

| Donnerstag, 27. April 2023 8:00 – 17:00<br />

DATenschuTZhinWeise & AgB<br />

Ausführliche Hinweise zum Datenschutz sowie die Allgemeinen<br />

Geschäftsbedingungen finden Sie unter<br />

https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>-vsAGBde (Kurzlink)<br />

bzw.<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/terms_participation_cancellation_right/<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

74 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong><br />

be in<strong>for</strong>med<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>


World Energy Outlook <strong>2022</strong> – Summary<br />

World Energy Outlook <strong>2022</strong><br />

Summary with special focus on<br />

electricity<br />

<strong>International</strong> Energy Agency (IEA)<br />

Abstract<br />

World Energy Outlook <strong>2022</strong><br />

Zusammenfassung mit besonderem<br />

Fokus auf Elektrizität<br />

<strong>International</strong>e Energieagentur (IEA)<br />

Die Welt befindet sich mitten in der ersten globalen<br />

Energiekrise – ausgelöst durch den Einmarsch<br />

Russl<strong>and</strong>s in der Ukraine – und der<br />

World Energy Outlook <strong>2022</strong> (WEO) bietet<br />

unverzichtbare Analysen und Einblicke in die<br />

Auswirkungen dieses tiefgreifenden und anhaltenden<br />

Schocks auf die Energiesysteme auf<br />

der ganzen Welt.<br />

Auf der Grundlage der neuesten Energiedaten<br />

und Marktentwicklungen geht der diesjährige<br />

WEO auf zentrale Fragen zur Krise ein: Wird<br />

sie ein Rückschlag für die Umstellung auf saubere<br />

Energie oder ein Katalysator für größere<br />

Autor<br />

<strong>International</strong> Energy Agency (IEA)<br />

Paris, France<br />

Maßnahmen sein? Wie könnten die Reaktionen<br />

der Regierungen die Energiemärkte beeinflussen?<br />

Welche Risiken für die Energieversorgungssicherheit<br />

sind auf dem Weg zu Netto-<br />

Null-Emissionen zu erwarten?<br />

Der WEO ist die zuverlässigste Quelle für Analysen<br />

und Prognosen in der Energiewelt. Dieses<br />

Flaggschiff der IEA erscheint seit 1998 jedes<br />

Jahr. Seine objektiven Daten und sachlichen<br />

Analysen bieten kritische Einblicke in die<br />

globale Energieversorgung und -nachfrage in<br />

verschiedenen Szenarien und die Auswirkungen<br />

auf die Energiesicherheit, die Klimaziele<br />

und die wirtschaftliche Entwicklung. l<br />

With the world in the midst <strong>of</strong> the first global<br />

<strong>energy</strong> crisis – triggered by Russia’s invasion<br />

<strong>of</strong> Ukraine – the World Energy Outlook<br />

<strong>2022</strong> (WEO) provides indispensable analysis<br />

<strong>and</strong> insights on the implications <strong>of</strong> this<br />

pr<strong>of</strong>ound <strong>and</strong> ongoing shock to <strong>energy</strong> systems<br />

across the globe.<br />

Based on the latest <strong>energy</strong> data <strong>and</strong> market<br />

developments, this year’s WEO explores key<br />

questions about the crisis: Will it be a setback<br />

<strong>for</strong> clean <strong>energy</strong> transitions or a catalyst<br />

<strong>for</strong> greater action? How might government<br />

responses shape <strong>energy</strong> markets?<br />

Which <strong>energy</strong> security risks lie ahead on the<br />

path to net zero emissions?<br />

The WEO is the <strong>energy</strong> world’s most authoritative<br />

source <strong>of</strong> analysis <strong>and</strong> projections.<br />

This flagship publication <strong>of</strong> the IEA has appeared<br />

every year since 1998. Its objective<br />

data <strong>and</strong> dispassionate analysis provide<br />

critical insights into global <strong>energy</strong> supply<br />

<strong>and</strong> dem<strong>and</strong> in different scenarios <strong>and</strong> the<br />

implications <strong>for</strong> <strong>energy</strong> security, climate targets<br />

<strong>and</strong> economic development.<br />

Russia’s invasion <strong>of</strong> Ukraine<br />

has sparked a global <strong>energy</strong><br />

crisis<br />

The world is in the midst <strong>of</strong> its first global<br />

<strong>energy</strong> crisis – a shock <strong>of</strong> unprecedented<br />

breadth <strong>and</strong> complexity. Pressures in markets<br />

predated Russia’s invasion <strong>of</strong> Ukraine,<br />

but Russia’s actions have turned a rapid economic<br />

recovery from the p<strong>and</strong>emic – which<br />

strained all manner <strong>of</strong> global supply chains,<br />

including <strong>energy</strong> – into full-blown <strong>energy</strong><br />

turmoil. Russia has been by far the world’s<br />

largest exporter <strong>of</strong> fossil fuels, but its curtailments<br />

<strong>of</strong> natural gas supply to Europe <strong>and</strong><br />

European sanctions on imports <strong>of</strong> oil <strong>and</strong><br />

coal from Russia are severing one <strong>of</strong> the<br />

main arteries <strong>of</strong> global <strong>energy</strong> trade. All fuels<br />

are affected, but gas markets are the epicentre<br />

as Russia seeks leverage by exposing<br />

consumers to higher <strong>energy</strong> bills <strong>and</strong> supply<br />

shortages.<br />

Prices <strong>for</strong> spot purchases <strong>of</strong> natural gas have<br />

reached levels never seen be<strong>for</strong>e, regularly<br />

exceeding the equivalent <strong>of</strong> USD 250 <strong>for</strong> a<br />

barrel <strong>of</strong> oil. Coal prices have also hit record<br />

levels, while oil rose well above USD 100 per<br />

barrel in mid-<strong>2022</strong> be<strong>for</strong>e falling back. High<br />

gas <strong>and</strong> coal prices account <strong>for</strong> 90 % <strong>of</strong> the<br />

upward pressure on electricity costs around<br />

the world. To <strong>of</strong>fset shortfalls in Russian gas<br />

supply, Europe is set to import an extra<br />

50 billion cubic metres (bcm) <strong>of</strong> liquefied<br />

natural gas (LNG) in <strong>2022</strong> compared with<br />

the previous year. This has been eased by<br />

lower dem<strong>and</strong> from China, where gas use<br />

was held back by lockdowns <strong>and</strong> subdued<br />

economic growth, but higher European LNG<br />

dem<strong>and</strong> has diverted gas away from other<br />

importers in Asia.<br />

The crisis has stoked inflationary pressures<br />

<strong>and</strong> created a looming risk <strong>of</strong> recession, as<br />

well as a huge USD 2 trillion windfall <strong>for</strong> fossil<br />

fuel producers above their 2021 net income.<br />

Higher <strong>energy</strong> prices are also increasing<br />

food insecurity in many developing<br />

economies, with the heaviest burden falling<br />

on poorer households where a larger share<br />

<strong>of</strong> income is spent on <strong>energy</strong> <strong>and</strong> food. Some<br />

75 million people who recently gained access<br />

to electricity are likely to lose the ability<br />

to pay <strong>for</strong> it, meaning that <strong>for</strong> the first time<br />

since we started tracking it, the total number<br />

<strong>of</strong> people worldwide without electricity<br />

access has started to rise. And almost 100<br />

million people may be pushed back into reli-<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 75


World Energy Outlook <strong>2022</strong> – Summary<br />

ance on firewood <strong>for</strong> cooking instead <strong>of</strong><br />

cleaner, healthier solutions.<br />

Faced with <strong>energy</strong> shortfalls <strong>and</strong> high prices,<br />

governments have so far committed well<br />

over USD 500 billion, mainly in advanced<br />

economies, to shield consumers from the<br />

immediate impacts. They have rushed to try<br />

<strong>and</strong> secure alternative fuel supplies <strong>and</strong> ensure<br />

adequate gas storage. Other short-term<br />

actions have included increasing oil- <strong>and</strong><br />

coal-fired electricity generation, extending<br />

the lifetimes <strong>of</strong> some nuclear power plants,<br />

<strong>and</strong> accelerating the flow <strong>of</strong> new renewables<br />

projects. Dem<strong>and</strong>-side measures have generally<br />

received less attention, but greater efficiency<br />

is an essential part <strong>of</strong> the short- <strong>and</strong><br />

longer-term response.<br />

Is the crisis a boost, or a<br />

setback, <strong>for</strong> <strong>energy</strong><br />

transitions?<br />

With <strong>energy</strong> markets remaining extremely<br />

vulnerable, today’s <strong>energy</strong> shock is a reminder<br />

<strong>of</strong> the fragility <strong>and</strong> unsustainability<br />

<strong>of</strong> our current <strong>energy</strong> system. A key question<br />

<strong>for</strong> policy makers, <strong>and</strong> <strong>for</strong> this Outlook, is<br />

whether the crisis will be a setback <strong>for</strong> clean<br />

<strong>energy</strong> transitions or will catalyse faster action.<br />

Climate policies <strong>and</strong> net zero commitments<br />

were blamed in some quarters <strong>for</strong><br />

contributing to the run-up in <strong>energy</strong> prices,<br />

but there is scant evidence <strong>for</strong> this. In the<br />

most affected regions, higher shares <strong>of</strong> renewables<br />

were correlated with lower electricity<br />

prices, <strong>and</strong> more efficient homes <strong>and</strong><br />

electrified heat have provided an important<br />

buffer <strong>for</strong> some – but far from enough – consumers.<br />

Times <strong>of</strong> crisis put the spotlight on governments,<br />

<strong>and</strong> on how they react. Alongside<br />

short-term measures, many governments<br />

are now taking longer-term steps: some<br />

seeking to increase or diversify oil <strong>and</strong> gas<br />

supply; many looking to accelerate structural<br />

change. The three scenarios explored<br />

in this World Energy Outlook (WEO) are differentiated<br />

primarily by the assumptions<br />

made on government policies. The Stated<br />

Policies Scenario (STEPS) shows the trajectory<br />

implied by today’s policy settings. The<br />

Announced Pledges Scenario (APS) assumes<br />

that all aspirational targets announced<br />

by governments are met on time<br />

<strong>and</strong> in full, including their long-term net<br />

zero <strong>and</strong> <strong>energy</strong> access goals. The Net Zero<br />

Emissions by 2050 (NZE) Scenario maps out<br />

a way to achieve a 1.5 °C stabilisation in the<br />

rise in global average temperatures, alongside<br />

universal access to modern <strong>energy</strong> by<br />

2030.<br />

Policy responses are fasttracking<br />

the emergence <strong>of</strong> a<br />

clean <strong>energy</strong> economy<br />

New policies in major <strong>energy</strong> markets help<br />

propel annual clean <strong>energy</strong> investment to<br />

more than USD 2 trillion by 2030 in the<br />

STEPS, a rise <strong>of</strong> more than 50 % from today.<br />

Clean <strong>energy</strong> becomes a huge opportunity<br />

<strong>for</strong> growth <strong>and</strong> jobs, <strong>and</strong> a major arena <strong>for</strong><br />

international economic competition. By<br />

2030, thanks in large part to the US Inflation<br />

Reduction Act, annual solar <strong>and</strong> wind capacity<br />

additions in the United States grow two<strong>and</strong>-a-half-times<br />

over today’s levels, while<br />

electric car sales are seven times larger. New<br />

targets continue to spur the massive buildout<br />

<strong>of</strong> clean <strong>energy</strong> in China, meaning that<br />

its coal <strong>and</strong> oil consumption both peak be<strong>for</strong>e<br />

the end <strong>of</strong> this decade. Faster deployment<br />

<strong>of</strong> renewables <strong>and</strong> efficiency improvements<br />

in the European Union bring down<br />

EU natural gas <strong>and</strong> oil dem<strong>and</strong> by 20 % this<br />

decade, <strong>and</strong> coal dem<strong>and</strong> by 50 %, a push<br />

given additional urgency by the need to find<br />

new sources <strong>of</strong> economic <strong>and</strong> industrial advantage<br />

beyond Russian gas. Japan’s Green<br />

Trans<strong>for</strong>mation (GX) programme provides a<br />

major funding boost <strong>for</strong> technologies including<br />

nuclear, low-emissions hydrogen <strong>and</strong><br />

ammonia, while Korea is also looking to increase<br />

the share <strong>of</strong> nuclear <strong>and</strong> renewables<br />

in its <strong>energy</strong> mix. India makes further progress<br />

towards its domestic renewable capacity<br />

target <strong>of</strong> 500 gigawatts (GW) in 2030,<br />

<strong>and</strong> renewables meet nearly two-thirds <strong>of</strong><br />

the country’s rapidly rising dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> electricity.<br />

(F i g u r e 1 )<br />

As markets rebalance, renewables, supported<br />

by nuclear power, see sustained gains;<br />

the upside <strong>for</strong> coal from today’s crisis is temporary.<br />

The increase in renewable electricity<br />

generation is sufficiently fast to outpace<br />

growth in total electricity generation, driving<br />

down the contribution <strong>of</strong> fossil fuels <strong>for</strong><br />

power. The crisis briefly pushes up utilisation<br />

rates <strong>for</strong> existing coal-fired assets, but<br />

does not bring higher investment in new<br />

ones. Strengthened policies, a subdued economic<br />

outlook <strong>and</strong> high near-term prices<br />

combine to moderate overall <strong>energy</strong> dem<strong>and</strong><br />

growth. Increases come primarily<br />

from India, Southeast Asia, Africa <strong>and</strong> the<br />

Trillion US$<br />

2.5<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

Advanced economies<br />

China<br />

Emerging <strong>and</strong> developing economies<br />

Middle East. However, the rise in China’s <strong>energy</strong><br />

use, which has been such an important<br />

driver <strong>for</strong> global <strong>energy</strong> trends over the past<br />

two decades, slows <strong>and</strong> then halts altogether<br />

be<strong>for</strong>e 2030 as China shifts to a more<br />

services-orientated economy. (F i g u r e 2<br />

<strong>and</strong> Figure 3)<br />

<strong>International</strong> <strong>energy</strong> trade undergoes a pr<strong>of</strong>ound<br />

reorientation in the 2020s as countries<br />

adjust to the rupture <strong>of</strong> Russia-Europe<br />

flows, which is assumed to be permanent.<br />

Not all Russian flows displaced from Europe<br />

find a new home in other markets, bringing<br />

down Russian production <strong>and</strong> global supply.<br />

Crude oil <strong>and</strong> product markets, especially<br />

diesel, face a turbulent period as EU bans on<br />

Russian imports kick in. Natural gas takes<br />

longer to adjust. The upcoming northern<br />

hemisphere winter promises to be a perilous<br />

moment <strong>for</strong> gas markets <strong>and</strong> a testing time<br />

<strong>for</strong> EU solidarity – <strong>and</strong> the winter <strong>of</strong> 2023-24<br />

could be even tougher. Major new additions<br />

to LNG supply – mainly from North America,<br />

Qatar <strong>and</strong> Africa – arrive only around the<br />

mid-2020s. Competition <strong>for</strong> available cargoes<br />

is fierce in the meantime as Chinese<br />

import dem<strong>and</strong> picks up again.<br />

Today’s stronger policy<br />

settings bring a fossil fuel<br />

peak into view<br />

For the first time, a WEO scenario based on<br />

prevailing policy settings has global dem<strong>and</strong><br />

<strong>for</strong> each <strong>of</strong> the fossil fuels exhibiting a peak<br />

or plateau. In the STEPS, coal use falls back<br />

within the next few years, natural gas dem<strong>and</strong><br />

reaches a plateau by the end <strong>of</strong> the<br />

decade, <strong>and</strong> rising sales <strong>of</strong> electric vehicles<br />

(EVs) mean that oil dem<strong>and</strong> levels <strong>of</strong>f in the<br />

mid-2030s be<strong>for</strong>e ebbing slightly to midcentury.<br />

Total dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> fossil fuels declines<br />

steadily from the mid-2020s by<br />

around 2 exajoules per year on average to<br />

2050, an annual reduction roughly equivalent<br />

to the lifetime output <strong>of</strong> a large oil field.<br />

0<br />

2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2030<br />

Fig. 1. Clean <strong>energy</strong> investments in the Stated Policies Scenario 2015-2030.<br />

76 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


World Energy Outlook <strong>2022</strong> – Summary<br />

4000<br />

changing climate. (F i g u r e 4 )<br />

3000<br />

Fig. 4: Fossil fuel dem<strong>and</strong> in the Stated Policies<br />

Scenario, 1900-2050.<br />

TWh<br />

2000<br />

1000<br />

0<br />

-1000<br />

-2000<br />

Solar PV Wind Nuclear Natural gas Coal<br />

Fig. 2. Change in electricity generation in the Stated Policies Scenario between 2021 <strong>and</strong> 2030.<br />

Gt CO 2<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Advanced economies<br />

Emerging <strong>and</strong> developing economies<br />

0<br />

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050<br />

Fig. 3. Power sector CO 2 emissions, 1990-2050.<br />

Projections<br />

Full achievement <strong>of</strong> all climate pledges<br />

would move the world towards safer ground,<br />

but there is still a large gap between today’s<br />

ambitions <strong>and</strong> a 1.5 °C stabilisation. In the<br />

APS, a near-term peak in annual emissions is<br />

followed by a faster decline to 12 Gt by<br />

2050. This is a bigger reduction than in the<br />

WEO-2021 APS, reflecting the additional<br />

pledges that have been made over the past<br />

year, notably by India <strong>and</strong> Indonesia. If implemented<br />

on time <strong>and</strong> in full, these additional<br />

national commitments – as well as<br />

sectoral commitments <strong>for</strong> specific industries<br />

<strong>and</strong> company targets (considered <strong>for</strong> the<br />

first time in this year’s APS) – keep the temperature<br />

rise in the APS in 2100 at around<br />

1.7 °C. However, it is easier to make pledges<br />

than to implement them <strong>and</strong>, even if they<br />

are achieved, there is still considerably further<br />

to go to align with the NZE Scenario,<br />

which achieves the 1.5 °C outcome by reducing<br />

annual emissions to 23 Gt by 2030 <strong>and</strong><br />

to net zero by 2050. (F i g u r e 5 )<br />

Led by clean electricity, some<br />

sectors are poised <strong>for</strong> a faster<br />

trans<strong>for</strong>mation<br />

The world is in a critical decade <strong>for</strong> delivering<br />

a more secure, sustainable <strong>and</strong> af<strong>for</strong>dable<br />

<strong>energy</strong> system – the potential <strong>for</strong> faster<br />

progress is enormous if strong action is taken<br />

immediately. Investments in clean electricity<br />

<strong>and</strong> electrification, along with exp<strong>and</strong>ed<br />

<strong>and</strong> modernised grids, <strong>of</strong>fer clear<br />

<strong>and</strong> cost-effective opportunities to cut emissions<br />

more rapidly while bringing electricity<br />

costs down from their current highs. Today’s<br />

growth rates <strong>for</strong> deployment <strong>of</strong> solar PV,<br />

wind, EVs <strong>and</strong> batteries, if maintained,<br />

Global fossil fuel use has risen alongside<br />

GDP since the start <strong>of</strong> the Industrial Revolution<br />

in the 18th century: putting this rise<br />

into reverse while continuing to exp<strong>and</strong> the<br />

global economy will be a pivotal moment in<br />

<strong>energy</strong> history. The share <strong>of</strong> fossil fuels in<br />

the global <strong>energy</strong> mix has been stubbornly<br />

high, at around 80 %, <strong>for</strong> decades. By 2030<br />

in the STEPS, this share falls below 75 %,<br />

<strong>and</strong> to just above 60 % by 2050. A high point<br />

<strong>for</strong> global <strong>energy</strong>-related CO 2 emissions is<br />

reached in the STEPS in 2025, at 37 billion<br />

tonnes (Gt) per year, <strong>and</strong> they fall back to<br />

32 Gt by 2050. This would be associated<br />

with a rise <strong>of</strong> around 2.5 °C in global average<br />

temperatures by 2100. This is a better outcome<br />

than projected a few years ago: renewed<br />

policy momentum <strong>and</strong> technology<br />

gains made since 2015 have shaved around<br />

1 °C <strong>of</strong>f the long-term temperature rise.<br />

However, a reduction <strong>of</strong> only 13 % in annual<br />

CO 2 emissions to 2050 in the STEPS is far<br />

from enough to avoid severe impacts from a<br />

Exajoule (EJ)<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

1900<br />

1910<br />

1920<br />

1930<br />

1940<br />

1950<br />

1960<br />

Fig. 3. Power sector CO 2 emissions, 1990-2050.<br />

1970<br />

1980<br />

1990<br />

2000<br />

2010<br />

2020<br />

Projections<br />

Oil<br />

Coal<br />

Natural gas<br />

2030<br />

2040<br />

2050<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 77


World Energy Outlook <strong>2022</strong> – Summary<br />

Gigatonnes (Gt) CO 2<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

1990 2000 2010 2021 2030 2050<br />

Fig. 5. Global <strong>energy</strong> related CO 2 emissions by scenario, 1990-2050.<br />

would lead to a much faster trans<strong>for</strong>mation<br />

than projected in the STEPS, although this<br />

would require supportive policies not just in<br />

the leading markets <strong>for</strong> these technologies<br />

but across the world. By 2030, if countries<br />

deliver on their climate pledges, every second<br />

car sold in the European Union, China<br />

<strong>and</strong> the United States is electric.<br />

Supply chains <strong>for</strong> some key technologies –<br />

including batteries, solar PV <strong>and</strong> electrolysers<br />

– are exp<strong>and</strong>ing at rates that support<br />

higher global ambition. If all announced<br />

manufacturing expansion plans <strong>for</strong> solar PV<br />

see the light <strong>of</strong> day, manufacturing capacity<br />

would exceed the deployment levels in the<br />

APS in 2030 by around 75 % <strong>and</strong> approach<br />

the levels required in the NZE Scenario. In<br />

the case <strong>of</strong> electrolysers <strong>for</strong> hydrogen production,<br />

the potential excess capacity <strong>of</strong> all<br />

announced projects relative to APS deployment<br />

in 2030 is around 50 %. In the EV sector,<br />

the expansion <strong>of</strong> battery manufacturing<br />

capacity reflects the shift underway in the<br />

automotive industry, which at times has<br />

moved faster than governments in setting<br />

targets <strong>for</strong> electrified mobility. These clean<br />

<strong>energy</strong> supply chains are a huge source <strong>of</strong><br />

employment growth, with clean <strong>energy</strong> jobs<br />

already exceeding those in fossil fuels worldwide<br />

<strong>and</strong> projected to grow from around<br />

33 million today to almost 55 million in<br />

2030 in the APS.<br />

the second-largest contribution to the overall<br />

rise in global electricity dem<strong>and</strong> over the<br />

coming decades (after EVs). Many air conditioners<br />

used today are subject only to weak<br />

efficiency st<strong>and</strong>ards <strong>and</strong> one-fifth <strong>of</strong> electricity<br />

dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> cooling in emerging <strong>and</strong><br />

developing economies is not covered by any<br />

st<strong>and</strong>ards at all. In the STEPS, cooling dem<strong>and</strong><br />

in emerging <strong>and</strong> developing economies<br />

rises by 2 800 terawatt-hours to 2050,<br />

which is the equivalent <strong>of</strong> adding another<br />

European Union to today’s global electricity<br />

dem<strong>and</strong>. This growth is reduced by half in<br />

the APS because <strong>of</strong> tighter efficiency st<strong>and</strong>ards<br />

<strong>and</strong> better building design <strong>and</strong> insulation<br />

– <strong>and</strong> by half again in the NZE Scenario.<br />

5<br />

4<br />

3<br />

Concerns about fuel prices, <strong>energy</strong> security<br />

<strong>and</strong> emissions – bolstered by stronger policy<br />

support – are brightening the prospects <strong>for</strong><br />

many low-emissions fuels. Investment in<br />

low-emissions gases is set to rise sharply in<br />

the coming years. In the APS, global lowemissions<br />

hydrogen production rises from<br />

very low levels today to reach over 30 million<br />

tonnes (Mt) per year in 2030, equivalent to<br />

over 100 bcm <strong>of</strong> natural gas (although not all<br />

low-emissions hydrogen would replace natural<br />

gas). Much <strong>of</strong> this is produced close to the<br />

point <strong>of</strong> use, but there is growing momentum<br />

behind international trade in hydrogen<br />

<strong>and</strong> hydrogen-based fuels. Projects representing<br />

a potential 12 Mt <strong>of</strong> export capacity<br />

are in various stages <strong>of</strong> planning, although<br />

these are more numerous <strong>and</strong> more advanced<br />

than corresponding projects to underpin<br />

import infrastructure <strong>and</strong> dem<strong>and</strong>.<br />

Carbon capture, utilisation <strong>and</strong> storage projects<br />

are also advancing more rapidly than<br />

be<strong>for</strong>e, spurred by greater policy support to<br />

aid industrial decarbonisation, to produce<br />

low- or lower-emissions fuels, <strong>and</strong> to allow<br />

<strong>for</strong> direct air capture projects that remove<br />

carbon from the atmosphere.<br />

But rapid transitions<br />

ultimately depend on<br />

investment<br />

A huge increase in <strong>energy</strong> investment is essential<br />

to reduce the risks <strong>of</strong> future price<br />

spikes <strong>and</strong> volatility, <strong>and</strong> to get on track <strong>for</strong><br />

net zero emissions by 2050. From<br />

USD 1.3 trillion today, clean <strong>energy</strong> investment<br />

rises above USD 2 trillion by 2030 in<br />

the STEPS, but it would have to be above<br />

USD 4 trillion by the same date in the NZE<br />

Scenario, highlighting the need to attract<br />

new investors to the <strong>energy</strong> sector. Governments<br />

should take the lead <strong>and</strong> provide<br />

strong strategic direction, but the investments<br />

required are far beyond the reaches <strong>of</strong><br />

public finance. It is vital to harness the vast<br />

resources <strong>of</strong> markets <strong>and</strong> incentivise private<br />

actors to play their part. Today, <strong>for</strong> every<br />

USD 1 spent globally on fossil fuels, USD 1.5<br />

is spent on clean <strong>energy</strong> technologies. By<br />

2030, in the NZE Scenario, every USD 1<br />

spent on fossil fuels is outmatched by USD 5<br />

Efficiency <strong>and</strong> clean fuels get a<br />

competitive boost<br />

Today’s high <strong>energy</strong> prices underscore the<br />

benefits <strong>of</strong> greater <strong>energy</strong> efficiency <strong>and</strong> are<br />

prompting behavioural <strong>and</strong> technology<br />

changes in some countries to reduce <strong>energy</strong><br />

use. Efficiency measures can have dramatic<br />

effects – today’s light bulbs are at least four<br />

times more efficient than those on sale two<br />

decades ago – but much more remains to be<br />

done. Dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> cooling needs to be a particularly<br />

focus <strong>for</strong> policy makers, as it makes<br />

Trillion US$ (2021)<br />

2<br />

1<br />

0<br />

2021 2030<br />

Fig. 6. Energy sector investment in the Net Zero Scenario, 2021-2030.<br />

78 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


World Energy Outlook <strong>2022</strong> – Summary<br />

on clean <strong>energy</strong> supply <strong>and</strong> another USD 4<br />

on efficiency <strong>and</strong> end-uses. (F i g u r e 6 )<br />

Shortfalls in clean <strong>energy</strong> investment are<br />

largest in emerging <strong>and</strong> developing economies,<br />

a worrying signal given their rapid<br />

projected growth in dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> <strong>energy</strong> services.<br />

If China is excluded, then the amount<br />

being invested in clean <strong>energy</strong> each year in<br />

emerging <strong>and</strong> developing economies has remained<br />

flat since the Paris Agreement was<br />

concluded in 2015. The cost <strong>of</strong> capital <strong>for</strong> a<br />

solar PV plant in 2021 in key emerging economies<br />

was between two- <strong>and</strong> three-times<br />

higher than in advanced economies <strong>and</strong><br />

China. Today’s rising borrowing costs could<br />

exacerbate the financing challenges facing<br />

such projects, despite their favourable underlying<br />

costs. A renewed international ef<strong>for</strong>t<br />

is needed to step up climate finance <strong>and</strong><br />

tackle the various economy-wide or projectspecific<br />

risks that deter investors. There is<br />

immense value in broad national transition<br />

strategies such as the Just Energy Transition<br />

Partnerships with Indonesia, South Africa<br />

<strong>and</strong> other countries, that integrate international<br />

support <strong>and</strong> ambitious national policy<br />

actions while also providing safeguards <strong>for</strong><br />

<strong>energy</strong> security <strong>and</strong> the social consequences<br />

<strong>of</strong> change.<br />

The speed at which investors react to broad<br />

<strong>and</strong> credible transition frameworks depends<br />

in practice on a host <strong>of</strong> more granular issues.<br />

Supply chains are fragile, <strong>and</strong> infrastructure<br />

<strong>and</strong> skilled labour are not always available.<br />

Permitting provisions <strong>and</strong> deadlines are <strong>of</strong>ten<br />

complex <strong>and</strong> time-consuming. Clear<br />

procedures <strong>for</strong> project approval, supported<br />

by adequate administrative capacity, are vital<br />

to accelerate the flow <strong>of</strong> viable, investable<br />

projects – both <strong>for</strong> clean <strong>energy</strong> supply as<br />

well as <strong>for</strong> efficiency <strong>and</strong> electrification. Our<br />

analysis finds that permitting <strong>and</strong> construction<br />

<strong>of</strong> a single overhead electricity transmission<br />

line can take up to 13 years, with<br />

some <strong>of</strong> the longest lead times in advanced<br />

economies. Developing new deposits <strong>of</strong> critical<br />

minerals has historically taken over 16<br />

years on average, with 12 years spent lining<br />

up all aspects <strong>of</strong> permitting <strong>and</strong> financing<br />

<strong>and</strong> 4-5 years <strong>for</strong> construction.<br />

What if transitions don’t<br />

pick up?<br />

If clean <strong>energy</strong> investment does not accelerate<br />

as in the NZE Scenario then higher investment<br />

in oil <strong>and</strong> gas would be needed to<br />

avoid further fuel price volatility, but this<br />

would also mean putting the 1.5 °C goal in<br />

jeopardy. In the STEPS, an average <strong>of</strong> almost<br />

USD 650 billion per year is spent on upstream<br />

oil <strong>and</strong> natural gas investment to<br />

2030, a rise <strong>of</strong> more than 50 % compared<br />

with recent years. This investment comes<br />

with risks, both commercial <strong>and</strong> environmental,<br />

<strong>and</strong> cannot be taken <strong>for</strong> granted.<br />

Despite huge windfalls this year, some Middle<br />

East producers are the only part <strong>of</strong> the<br />

upstream industry investing more today<br />

than prior to the Covid-19 p<strong>and</strong>emic. Amid<br />

concerns about cost inflation, capital discipline<br />

rather than production growth has become<br />

the default setting <strong>for</strong> the US shale<br />

industry, meaning that some <strong>of</strong> the wind has<br />

gone from the sails <strong>of</strong> the main source <strong>of</strong> recent<br />

global oil <strong>and</strong> gas growth.<br />

Immediate shortfalls in fossil fuel production<br />

from Russia will need to be replaced by<br />

production elsewhere – even in a world<br />

working towards net zero emissions by<br />

2050. The most suitable near-term substitutes<br />

are projects with short lead times that<br />

bring oil <strong>and</strong> gas to market quickly, as well<br />

as capturing some <strong>of</strong> the 260 bcm <strong>of</strong> gas that<br />

is wasted each year through flaring <strong>and</strong><br />

methane leaks to the atmosphere. But lasting<br />

solutions to today’s crisis lie in reducing<br />

fossil fuel dem<strong>and</strong>. Many financial organisations<br />

have set goals <strong>and</strong> plans to scale down<br />

investment in fossil fuels. Much more emphasis<br />

is needed on goals <strong>and</strong> plans <strong>for</strong> scaling<br />

up investment in clean <strong>energy</strong> transitions,<br />

<strong>and</strong> on what governments can do to<br />

incentivise this.<br />

A focus on af<strong>for</strong>dable, secure<br />

transitions based on resilient<br />

supply chains<br />

A new <strong>energy</strong> security paradigm is needed<br />

to maintain reliability <strong>and</strong> af<strong>for</strong>dability<br />

while reducing emissions. This Outlook includes<br />

ten principles that can help guide<br />

policy makers through the period when declining<br />

fossil fuel <strong>and</strong> exp<strong>and</strong>ing clean <strong>energy</strong><br />

systems co-exist. During <strong>energy</strong> transitions,<br />

both systems are required to function<br />

well in order to deliver the <strong>energy</strong> services<br />

needed by consumers, even as their respective<br />

contributions change over time. Maintaining<br />

electricity security in tomorrow’s<br />

power systems calls <strong>for</strong> new tools, more flexible<br />

approaches <strong>and</strong> mechanisms to ensure<br />

adequate capacities. Power generators will<br />

need to be more responsive, consumers will<br />

need to be more connected <strong>and</strong> adaptable,<br />

<strong>and</strong> grid infrastructure will need to be<br />

strengthened <strong>and</strong> digitalised. Inclusive, people-centred<br />

approaches are essential to allow<br />

vulnerable communities to manage the<br />

upfront costs <strong>of</strong> cleaner technologies <strong>and</strong><br />

ensure that the benefits <strong>of</strong> transitions are<br />

felt widely across societies. Even as transitions<br />

reduce fossil fuel use, there are parts <strong>of</strong><br />

the fossil fuel system that remain critical to<br />

<strong>energy</strong> security, such as gas-fired power <strong>for</strong><br />

peak electricity needs, or refineries to supply<br />

residual users <strong>of</strong> transport fuels. Unplanned<br />

or premature retirement <strong>of</strong> this infrastructure<br />

could have negative consequences <strong>for</strong><br />

<strong>energy</strong> security.<br />

As the world moves on from today’s <strong>energy</strong><br />

crisis, it needs to avoid new vulnerabilities<br />

arising from high <strong>and</strong> volatile critical mineral<br />

prices or highly concentrated clean <strong>energy</strong><br />

supply chains. If not adequately addressed,<br />

these issues could delay <strong>energy</strong><br />

transitions or make them more costly. Dem<strong>and</strong><br />

<strong>for</strong> critical minerals <strong>for</strong> clean <strong>energy</strong><br />

technologies is set to rise sharply, more than<br />

doubling from today’s level by 2030 in the<br />

APS. Copper sees the largest increase in<br />

terms <strong>of</strong> absolute volumes, but other critical<br />

minerals experience much faster rates <strong>of</strong> dem<strong>and</strong><br />

growth, notably silicon <strong>and</strong> silver <strong>for</strong><br />

solar PV, rare earth elements <strong>for</strong> wind turbine<br />

motors <strong>and</strong> lithium <strong>for</strong> batteries. Continued<br />

technology innovation <strong>and</strong> recycling<br />

are vital options to ease strains on critical<br />

minerals markets. High reliance on individual<br />

countries such as China <strong>for</strong> critical mineral<br />

supplies <strong>and</strong> <strong>for</strong> many clean technology<br />

supply chains is a risk <strong>for</strong> transitions, but so<br />

too are diversification options that close <strong>of</strong>f<br />

the benefits <strong>of</strong> trade.<br />

The <strong>energy</strong> crisis promises to<br />

be a historic turning point<br />

towards a cleaner <strong>and</strong> more<br />

secure <strong>energy</strong> system<br />

Energy markets <strong>and</strong> policies have changed<br />

as a result <strong>of</strong> Russia’s invasion <strong>of</strong> Ukraine,<br />

not just <strong>for</strong> the time being, but <strong>for</strong> decades to<br />

come. The environmental case <strong>for</strong> clean <strong>energy</strong><br />

needed no rein<strong>for</strong>cement, but the economic<br />

arguments in favour <strong>of</strong> cost-competitive<br />

<strong>and</strong> af<strong>for</strong>dable clean technologies are<br />

now stronger – <strong>and</strong> so too is the <strong>energy</strong> security<br />

case. This alignment <strong>of</strong> economic, climate<br />

<strong>and</strong> security priorities has already<br />

started to move the dial towards a better<br />

outcome <strong>for</strong> the world’s people <strong>and</strong> <strong>for</strong> the<br />

planet. Much more remains to be done, <strong>and</strong><br />

as these ef<strong>for</strong>ts gather momentum, it is essential<br />

to bring everyone on board, especially<br />

at a time when geopolitical fractures on<br />

<strong>energy</strong> <strong>and</strong> climate are all the more visible.<br />

This means redoubling ef<strong>for</strong>ts to ensure that<br />

a broad coalition <strong>of</strong> countries has a stake in<br />

the new <strong>energy</strong> economy. The journey to a<br />

more secure <strong>and</strong> sustainable <strong>energy</strong> system<br />

may not be a smooth one. But today’s crisis<br />

makes it crystal clear why we need to press<br />

ahead.<br />

Outlook <strong>for</strong> electricity<br />

<strong>Electricity</strong> accounts <strong>for</strong> about 20 % <strong>of</strong> the<br />

world’s total final consumption <strong>of</strong> <strong>energy</strong>,<br />

but its share <strong>of</strong> <strong>energy</strong> services is higher due<br />

to its efficiency. It is central to many aspects<br />

<strong>of</strong> daily life <strong>and</strong> becomes more so as electricity<br />

spreads to new end-uses, such as electric<br />

vehicles (EVs) <strong>and</strong> heat pumps. The electricity<br />

sector accounted <strong>for</strong> 59 % <strong>of</strong> all the coal<br />

used globally in 2021, together with 34 % <strong>of</strong><br />

natural gas, 4 % <strong>of</strong> oil, 52 % <strong>of</strong> all renewables<br />

<strong>and</strong> nearly 100 % <strong>of</strong> nuclear power. It<br />

also accounted <strong>for</strong> over one-third <strong>of</strong> all <strong>energy</strong>-related<br />

CO 2 emissions in 2021.<br />

Key findings<br />

Global electricity dem<strong>and</strong> rises by 5,900<br />

terawatt-hours (TWh) in the Stated Policies<br />

Scenario (STEPS) <strong>and</strong> over 7,000 TWh in<br />

the Announced Pledges Scenario (APS) by<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 79


World Energy Outlook <strong>2022</strong> – Summary<br />

Coal unabated<br />

Natural gas unabated<br />

Other<br />

Low-emissions sources <strong>of</strong> electricity, led by renewables,<br />

are poised to overtake fossil fuels by 2030 in the STEPS<br />

<strong>and</strong> APS, ending decades <strong>of</strong> growth <strong>for</strong> coal.<br />

Share<br />

13 %<br />

10 %<br />

20 % 28 %<br />

67 %<br />

62 %<br />

Fig. 7. How is the electricity mix changing?<br />

2030, equivalent to adding the current level<br />

<strong>of</strong> dem<strong>and</strong> in the United States <strong>and</strong> the European<br />

Union. In advanced economies,<br />

transport is the largest contributor to increased<br />

electricity dem<strong>and</strong> as the market<br />

share <strong>of</strong> electric cars rises from about 8 % in<br />

2021 to 32 % in the STEPS <strong>and</strong> almost 50 %<br />

in the APS by 2030. In emerging market <strong>and</strong><br />

developing economies, population growth<br />

<strong>and</strong> rising dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> cooling contribute to<br />

increasing electricity dem<strong>and</strong>. In China, air<br />

conditioner ownership exp<strong>and</strong>s by around<br />

10 %<br />

43 %<br />

47 %<br />

1 %<br />

10 %<br />

49 %<br />

41 %<br />

2010 2021 STEPS 2030 2021 APS 2030<br />

Unabated fossil fuels Renewables Nuclear Other<br />

Renewables<br />

Solar PV<br />

Wind<br />

Other renewables<br />

40 % from current levels in the STEPS <strong>and</strong><br />

APS by 2030. <strong>Electricity</strong> provides a rising<br />

share <strong>of</strong> total final <strong>energy</strong> consumption in all<br />

economies. Global electricity dem<strong>and</strong> in<br />

2050 is over 75 % higher in the STEPS than<br />

it is today, 120 % higher in the APS <strong>and</strong><br />

150 % higher in the Net Zero Emissions by<br />

2050 (NZE) Scenario.<br />

Recently, coal use in the electricity sector<br />

has seen an uptick in many countries in response<br />

to strong dem<strong>and</strong>, high natural gas<br />

prices <strong>and</strong> <strong>energy</strong> security concerns, but this<br />

is expected to be temporary. Even in the<br />

STEPS, unabated coal falls from 36 % <strong>of</strong><br />

generation in 2021 to 26 % in 2030 <strong>and</strong> 12 %<br />

in 2050, reflecting renewables growth, led<br />

by solar PV <strong>and</strong> wind. (F i g u r e 7 ) In the<br />

APS, pledges including net zero emissions<br />

targets in 83 countries <strong>and</strong> the European<br />

Union, are met on time <strong>and</strong> in full. This accelerates<br />

clean <strong>energy</strong> transitions. Renewables<br />

in electricity generation rise from 28 %<br />

in 2021 to about 50 % by 2030 <strong>and</strong> 80 % by<br />

2050. Unabated coal falls to just 3 % in<br />

2050. Solar PV capacity additions exp<strong>and</strong><br />

from 151 gigawatts (GW) in 2021 to 370 GW<br />

in 2030 <strong>and</strong> almost 600 GW in 2050, while<br />

wind capacity additions double to 210 GW<br />

in 2030 <strong>and</strong> rise to 275 GW in 2050. Recent<br />

events, market conditions <strong>and</strong> policies are<br />

shifting views on natural gas <strong>and</strong> limiting its<br />

role, while underlining the potential <strong>for</strong> nuclear<br />

power to cut emissions <strong>and</strong> strengthen<br />

electricity security.<br />

<strong>Electricity</strong> systems faced a number <strong>of</strong> challenges<br />

to af<strong>for</strong>dability <strong>and</strong> security over the<br />

last year (F i g u r e 8 <strong>and</strong> F i g u r e 9 ). We<br />

estimate that market conditions <strong>and</strong> the <strong>energy</strong><br />

crisis are raising the global average cost<br />

<strong>of</strong> electricity supply by almost 30 % in <strong>2022</strong>.<br />

The European Union is facing particular<br />

pressures following a tripling <strong>of</strong> wholesale<br />

electricity prices in the first-half <strong>of</strong> <strong>2022</strong><br />

relative to the previous year. This is mainly a<br />

consequence <strong>of</strong> record high natural gas prices,<br />

but it also reflects higher coal, oil <strong>and</strong><br />

CO 2 prices, exacerbated by reduced availability<br />

<strong>of</strong> nuclear <strong>and</strong> hydropower. Actions to<br />

reduce <strong>energy</strong> use, projected reductions in<br />

fuel prices, planned nuclear restarts <strong>and</strong><br />

possible market design re<strong>for</strong>ms all <strong>of</strong>fer potential<br />

future relief. Climate-related risks,<br />

Global electricity dem<strong>and</strong> rises by 25-30 % to 2030<br />

in the STEPS <strong>and</strong> APS due to more electric motors,<br />

EVs, heat pumps <strong>and</strong> hydrogen.<br />

2010<br />

Change 2010-21<br />

20 000 units in 2010<br />

+ 17<br />

STEPS 2021-30<br />

APS 2021-30<br />

Electric cars<br />

What new power<br />

capacity will be built?<br />

Renewables are set to dominate global capacity<br />

additions, accounting <strong>for</strong> 75-80 % <strong>of</strong> all new capacity to<br />

2050 in the STEPS <strong>and</strong> APS, led by solar PV <strong>and</strong> wind.<br />

80 %<br />

+167<br />

+214<br />

Million units<br />

Hydrogen<br />

40 %<br />

Aluminium<br />

0 %<br />

Chemicals<br />

Space heating<br />

Space cooling<br />

0 750 1 500 2 250 3 000 TWh<br />

Fig. 8. What drives electricity dem<strong>and</strong> growth?<br />

China European India Korea Afrika Middle<br />

Union<br />

United States<br />

East<br />

Japan<br />

Central <strong>and</strong><br />

South America<br />

World<br />

Southeast Asia<br />

Solar PV Wind Hydro Bio<strong>energy</strong><br />

Other renewables APS 2050<br />

Fig. 9. What new power capacity will be built?<br />

80 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


World Energy Outlook <strong>2022</strong> – Summary<br />

including heatwaves, droughts, extreme<br />

cold <strong>and</strong> extreme weather events, have<br />

strained electricity grids <strong>and</strong> caused outages<br />

around the world. The evolving electricity<br />

mix is likely to improve some aspects <strong>of</strong> climate<br />

resilience but exacerbate others.<br />

The electricity sector emitted 13 gigatonnes<br />

<strong>of</strong> carbon dioxide (Gt CO 2 ) in 2021, accounting<br />

<strong>for</strong> over one-third <strong>of</strong> global <strong>energy</strong>-related<br />

CO 2 emissions. <strong>Electricity</strong> sector CO 2<br />

emissions peak in the near future in all our<br />

scenarios, with steep reductions <strong>of</strong> 40 % in<br />

the STEPS <strong>and</strong> over 80 % in the APS by 2050.<br />

In the NZE Scenario, net emissions from<br />

electricity reach zero by 2040. In advanced<br />

economies, electricity sector emissions have<br />

been declining since 2007, with a temporary<br />

rise in 2021 due to the recovery from Covid-19,<br />

<strong>and</strong> fall by 5 % per year in the STEPS<br />

<strong>and</strong> 14 % in the APS. In emerging market <strong>and</strong><br />

developing economies, emissions peak soon<br />

<strong>and</strong> then decline by over 1 % annually in the<br />

STEPS to 2050 <strong>and</strong> 6 % in the APS. Higher<br />

electricity sector investment enables these<br />

reductions, rising from an annual average <strong>of</strong><br />

USD 860 billion in 2017-2021 to about USD<br />

1.2 trillion in <strong>2022</strong>-2050 in the STEPS, USD<br />

1.6 trillion in the APS <strong>and</strong> USD 2.1 trillion in<br />

the NZE Scenario.<br />

System flexibility is the cornerstone <strong>of</strong> electricity<br />

security. Changing dem<strong>and</strong> patterns<br />

<strong>and</strong> rising solar PV <strong>and</strong> wind shares double<br />

flexibility needs in the APS by 2030 <strong>and</strong> increase<br />

them almost fourfold by 2050. Flexibility<br />

needs also rise rapidly in the STEPS,<br />

where they more than triple by 2050. Today,<br />

power system flexibility is mainly provided<br />

by unabated coal, natural gas <strong>and</strong> hydro, but<br />

tomorrow’s systems will rely increasingly<br />

on batteries, dem<strong>and</strong> response, bio<strong>energy</strong><br />

<strong>and</strong> other dispatchable renewables, fossil<br />

fuels with carbon capture, hydrogen <strong>and</strong><br />

ammonia.<br />

<strong>Electricity</strong> networks are the backbone <strong>of</strong><br />

electricity systems, <strong>and</strong> need to exp<strong>and</strong> <strong>and</strong><br />

modernise to support <strong>energy</strong> transitions. Total<br />

grid lengths increase by about 90 % from<br />

2021 to 2050 in the STEPS, <strong>and</strong> another<br />

30 % in the APS. Annual investment rises in<br />

the STEPS from around USD 300 billion in<br />

recent years to USD 550 billion by 2030 <strong>and</strong><br />

averages USD 580 billion per year to 2050.<br />

In the APS, investment rises further to USD<br />

630 billion in 2030 <strong>and</strong> USD 830 billion in<br />

2050. However, complex projects can take a<br />

decade or more to deliver, which is twice as<br />

long in most cases as developing solar PV,<br />

wind or electric vehicle charging infrastructure.<br />

Long-term planning is vital <strong>and</strong> must<br />

account <strong>for</strong>, among other things, dem<strong>and</strong><br />

growth, increasing amounts <strong>of</strong> variable renewables,<br />

as well as opportunities <strong>for</strong> digitalisation.<br />

Critical mineral dem<strong>and</strong> linked to the electricity<br />

sector is set to rise from 7 Mt per year<br />

in 2021 to reach <strong>11</strong> Mt in 2030 <strong>and</strong> 13 Mt in<br />

2050 in the STEPS as a result <strong>of</strong> increasing<br />

deployment <strong>of</strong> renewables, battery storage<br />

<strong>and</strong> networks. It grows much faster in the<br />

APS <strong>and</strong> NZE Scenario, reaching 20 Mt per<br />

year by 2050. Copper <strong>for</strong> grids, silicon <strong>for</strong><br />

solar PV, rare earth elements <strong>for</strong> wind turbine<br />

motors <strong>and</strong> lithium <strong>for</strong> battery storage<br />

will be pivotal; critical minerals are a key<br />

component <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> <strong>and</strong> electricity security<br />

l<strong>and</strong>scape. Additional R&D is needed<br />

to reduce mineral intensity <strong>and</strong> enable mineral<br />

substitution in key applications, along<br />

with recycling, reuse <strong>of</strong> electric vehicle batteries<br />

<strong>and</strong> end-user <strong>energy</strong> efficiency measures.<br />

Reference<br />

<strong>International</strong> Energy Agency. World Energy Outlook<br />

<strong>2022</strong> (November <strong>2022</strong> revised version).<br />

www.iea.org<br />

l<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Part 41: Power to Gas | Teil 41: Power to Gas<br />

Application Guideline<br />

Anwendungsrichtlinie<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

VGB-S-823-41-2018-07-EN-DE. German/English edition 2018<br />

DIN A4, 160 pages, Price <strong>for</strong> Members <strong>of</strong> <strong>vgbe</strong>* € 280.–, <strong>for</strong> Non-Members € 420.–, + VAT, ship ping <strong>and</strong> h<strong>and</strong> ling<br />

The complete RDS-PP ® covers additionally the publications VGB-S-821-00-2016-06-EN <strong>and</strong> VGB-B 102;<br />

the VGB-B 108 d/e <strong>and</strong> VGB-S-891-00-2012-06-DE-EN are recommended.<br />

For efficient project planning, development, construction, operation <strong>and</strong> maintenance <strong>of</strong> any industrial<br />

plant, it is helpful to structure the respective plant <strong>and</strong> assign clear <strong>and</strong> unambiguous alphanumeric<br />

codes to all assemblies <strong>and</strong> components. A good designation system reflects closely the structure <strong>of</strong><br />

the plant <strong>and</strong> the interaction <strong>of</strong> its individual parts.<br />

The designation supports, among others, an economic engineering <strong>of</strong> the plant as well as a cost-optimized<br />

procurement because parts with similar requirements can be identified much easier <strong>and</strong> early<br />

on. For operation <strong>and</strong> maintenance (O&M) a clear designation serves as an unambiguous address <strong>for</strong><br />

O&M management systems.<br />

RDS-PP ®<br />

Application Guideline<br />

Part 41: Power to Gas<br />

Anwendungsrichtlinie<br />

Teil 41: Power to Gas<br />

VGB-S-823-41-2018-07-EN-DE<br />

Some international st<strong>and</strong>ards <strong>for</strong> the designation <strong>of</strong> industrial plants <strong>and</strong> its documentation exist already, in particular the series <strong>of</strong><br />

ISO/IEC 81346. The designation system called “Reference Designation System (RDS)” bases on these st<strong>and</strong>ards <strong>and</strong> can generally<br />

be applied to all industrial plants.<br />

For power plants, the sector specific st<strong>and</strong>ard ISO/TS 81346-10 was developed <strong>and</strong> constitutes the normative basis <strong>for</strong> the<br />

“Reference Designation System <strong>for</strong> Power Plants” RDS-PP ® .<br />

This sector specific st<strong>and</strong>ard covers the application <strong>for</strong> all engineering disciplines <strong>and</strong> <strong>for</strong> all types <strong>of</strong> plants <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> supply sector.<br />

This document covers the rules <strong>of</strong> the<br />

RDS-PP designation system <strong>for</strong> the Power to Gas plants.<br />

This guideline provides detailed specifications <strong>for</strong> the reference designation <strong>of</strong> plant parts that are specific to Power to Gas plants<br />

(e.g. Electrolyzer, Methanation system).<br />

For the designation <strong>of</strong> plant parts that vary from project to project, the guideline provides general guidance illustrated by examples,<br />

which has to be applied correspondingly to the specific case. This applies in particular to auxiliary <strong>and</strong> ancillary systems.<br />

* Access <strong>for</strong> eBooks (PDF files) is included in the membership fees <strong>for</strong> Ordinary Members (operators, plant owners) <strong>of</strong> <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 81


Review <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong><br />

Review <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong><br />

––<br />

<strong>vgbe</strong>-Kongress <strong>2022</strong> zwischen Versorgungssicherheit und Dekarbonisierung<br />

––<br />

Modernes, schlankes Konzept, fokussiert auf strategisch-technische<br />

Fragestellungen<br />

––<br />

Raum zum Netzwerken und für fachliche Diskussionen<br />

––<br />

Antwerpen, Belgien als gastgebende Stadt<br />

(<strong>vgbe</strong>) Mit einem modernen und schlanken Konzept, fokussiert auf<br />

strategisch-technische Fragestellungen und viel Raum zum Netzwerken<br />

und für fachliche Diskussionen,<br />

hat der diesjährige <strong>vgbe</strong>-Kongress<br />

vom 14. bis 15. September <strong>2022</strong> in<br />

Antwerpen/Belgien stattgefunden.<br />

Die historische Stadt Antwerpen<br />

hat mit dem zweitgrößten europäischen<br />

Seehafen eine herausragende<br />

Bedeutung für die europäische<br />

Energieversorgung und war demensprechend<br />

ein exzellenter Veranstaltungsort<br />

für den diesjährigen<br />

<strong>vgbe</strong>-Kongress, der mit einer großen<br />

Anzahl in- und ausländischer<br />

Teilnehmender erfolgreich durchgeführt<br />

wurde.<br />

Besonders zu erwähnen ist die Teilnahme<br />

einer türkischen Delegation im Rahmen einer Studienreise<br />

der türkisch-deutschen Energie-Partnerschaft. Die von Dr. Izzet Alagöz,<br />

General Manager der <strong>Electricity</strong> <strong>Generation</strong> Corporation EÜAS<br />

, dem größten öffentlichen Stromversorger in der Türkei, geleitete<br />

Delegation, war vor allem am flexiblen Betrieb thermischer Kraftwerke<br />

interessiert und hatte auf dem diesjährigen Kongress vielfältige<br />

Gelegenheiten, sich mit hochrangigen Vertretern der Branche<br />

zu diesem und weiteren Themen auszutauschen.<br />

Eröffnungsrede<br />

Die Eröffnungsrede hat Hubertus Altmann stellvertretend für Dr. Georgios<br />

Stamatelopoulos gehalten. Der stellver tretende Vorsitzende<br />

des <strong>vgbe</strong>-Vorst<strong>and</strong>s hob hervor, dass die Heraus<strong>for</strong>derungen<br />

in der Energiebranche seit<br />

dem letzten <strong>vgbe</strong>-Kongress im September<br />

2021 deutlich zugenommen hätten. Eine<br />

sichere, nachhaltige und be zahl bare Energieversorgung<br />

sei der Kern einer jeden<br />

funktionierenden Wirtschaft und Gesellschaft.<br />

Der <strong>vgbe</strong>-Vorst<strong>and</strong> wies in diesem<br />

Zusammenhang auf die Beschaf fungsproblematik,<br />

hervorgerufen durch die russische<br />

Invasion in die Ukraine, die politischen<br />

Rahmen be din gungen und auf die Folgen<br />

der Klimaveränderung hin und unterstrich,<br />

dass gerade aufgrund der angespannten<br />

Versorgungslage, die von der Energiebranche<br />

verfolgten Ziele zum Klimaschutz trotz<br />

explodierender Energiepreise nicht außer<br />

Acht gelassen werden dürften.<br />

So zeigten z.B. die niedrigen Pegelstände<br />

der Flüsse in diesem Sommer und die damit<br />

einhergegangenen Probleme bei der Kohlebeschaffung<br />

oder das für Laufwasserkraftwerke<br />

fehlende Schmelzwasser, dass hier<br />

––<br />

<strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong>, between security <strong>of</strong> supply <strong>and</strong> decarbonization<br />

––<br />

Modern <strong>and</strong> streamlined concept, focused on strategic-technical issues<br />

––<br />

Space <strong>for</strong> networking <strong>and</strong> pr<strong>of</strong>essional discussions<br />

––<br />

Antwerp, Belgium as host city<br />

(<strong>vgbe</strong>) With a modern <strong>and</strong> streamlined concept, focused on strategic-technical<br />

issues <strong>and</strong> plenty <strong>of</strong> space <strong>for</strong> networking <strong>and</strong> pr<strong>of</strong>essional<br />

discussions, this year’s<br />

<strong>vgbe</strong> Congress took place in Antwerp/Belgium<br />

from 14 to 15 September.<br />

With the second largest European<br />

seaport, the historic city <strong>of</strong> Antwerp<br />

is <strong>of</strong> outst<strong>and</strong>ing importance <strong>for</strong> the<br />

European <strong>energy</strong> supply <strong>and</strong> was<br />

accordingly an excellent venue <strong>for</strong><br />

this year’s <strong>vgbe</strong> Congress, which<br />

was successfully held with a large<br />

number <strong>of</strong> domestic <strong>and</strong> <strong>for</strong>eign<br />

participants.<br />

Special mention should be made <strong>of</strong><br />

the participation <strong>of</strong> a Turkish delegation<br />

as part <strong>of</strong> a study tour <strong>of</strong> the<br />

Turkish-German Energy Partnership. The delegation, led by Dr.<br />

Izzet Alagöz, CEO <strong>of</strong> the <strong>Electricity</strong> <strong>Generation</strong> Corporation EÜAS,<br />

the largest public electricity supplier in Türkiye, was particularly interested<br />

in flexible operation <strong>of</strong> thermal power plants <strong>and</strong> had many<br />

opportunities at this year’s congress to exchange views with highranking<br />

representatives <strong>of</strong> the industry. auszutauschen.<br />

Opening speech<br />

Opening speech/Eröffnungsrede: Hubertus<br />

Altmann, Deputy chairman <strong>of</strong>t he <strong>vgbe</strong> board<br />

Hubertus Altmann, Stellvertretender Vorsitzender<br />

des <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> Vorst<strong>and</strong>s<br />

Hubertus Altmann gave the opening speech on behalf <strong>of</strong> Dr Georgios<br />

Stamatelopoulos. The deputy chairman <strong>of</strong> the <strong>vgbe</strong> board<br />

addressed the challenges in the <strong>energy</strong> industry which had increased<br />

significantly since the last <strong>vgbe</strong> Congress in September<br />

2021. Secure, sustainable <strong>and</strong> af<strong>for</strong>dable<br />

<strong>energy</strong> supply is the core <strong>of</strong> any functioning<br />

economy <strong>and</strong> society. In this context,<br />

the <strong>vgbe</strong> Board pointed to the procurement<br />

problems caused by the Russian<br />

invasion <strong>of</strong> Ukraine, the political framework<br />

conditions <strong>and</strong> the consequences<br />

<strong>of</strong> climate change <strong>and</strong> emphasised that<br />

precisely because <strong>of</strong> the tense supply situation,<br />

the climate protection goals pursued<br />

by the <strong>energy</strong> industry should not<br />

be disregarded despite exploding <strong>energy</strong><br />

prices.<br />

For example, the low river levels this summer<br />

<strong>and</strong> the associated problems with<br />

coal procurement or the lack <strong>of</strong> meltwater<br />

<strong>for</strong> run-<strong>of</strong>-river power plants showed<br />

that there was an urgent need <strong>for</strong> action.<br />

The <strong>energy</strong> sector is ready to take<br />

the necessary steps. However, all ef<strong>for</strong>ts<br />

<strong>and</strong> solutions to overcome the current crisis<br />

<strong>and</strong> to ensure a sustainable, climateneutral<br />

supply always meant technology,<br />

82 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Report | <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong><br />

dringender H<strong>and</strong>lungsbedarf bestehe. Die<br />

Energiebranche sei bereit, die nötigen<br />

Schritte zu gehen. Sämtliche Anstrengungen<br />

und Lösungen zur Bewältigung der aktuellen<br />

Krise und zur nachhaltigen, klimaneutralen<br />

Sicherung der Versorgung<br />

bedeuteten jedoch auch immer Technik,<br />

und Technik sei <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong>! Der Vorst<strong>and</strong><br />

hat an dieser Stelle einige wichtige Meilensteine<br />

der Verb<strong>and</strong>sarbeit des vergangenen<br />

Jahres fokussiert und einige Punkte, wie<br />

z.B. die Digitalisierung in der Wasser- und<br />

Windkraft mit den <strong>vgbe</strong>-Digitalisierungsbarometern,<br />

der neuen Datenbank zum<br />

Benchmark von Windkraftanlagen, die Aktivitäten<br />

im Wasserst<strong>of</strong>fbereich, wie z.B.<br />

das <strong>vgbe</strong>-Positionspapier zu H2-Readyness<br />

sowie den Einsatz von RDS-PP ® in einem<br />

Fischzuchtprojekt in Isl<strong>and</strong> erläutert. Weitere<br />

Aktivitäten des Verb<strong>and</strong>es sowie die<br />

Neustrukturierung „<strong>vgbe</strong>2025“ wurden<br />

später in einem ausführlichen Bericht des <strong>vgbe</strong>-Geschäftsführers<br />

Dr. Oliver Then dargestellt.<br />

Sonja van Renssen, Energy Monitor, Editor in<br />

Chief, moderated the plenary day <strong>and</strong> the<br />

sessions <strong>of</strong> the second Congress day/moderierte<br />

den Plenartag und die Sektionen des zweiten<br />

Kongresstages.<br />

<strong>and</strong> technology is <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong>! At this<br />

point, Hubertus Altmann focused on some<br />

important milestones <strong>of</strong> the association’s<br />

work in the past year <strong>and</strong> explained some<br />

issues, such as digitalisation in hydropower<br />

<strong>and</strong> wind power with the <strong>vgbe</strong> digitalisation<br />

barometers, the new database <strong>for</strong><br />

benchmarking wind power plants, the activities<br />

in the hydrogen sector, such as<br />

the <strong>vgbe</strong> position paper on H2 readiness<br />

<strong>and</strong> the use <strong>of</strong> RDS-PP ® in a fish farming<br />

project in Icel<strong>and</strong>. Further activities <strong>of</strong> the<br />

association as well as the new structure<br />

“<strong>vgbe</strong>2025” were later presented in a detailed<br />

report by the <strong>vgbe</strong> Managing Director<br />

Dr Oliver Then.<br />

Presentation <strong>of</strong> the<br />

<strong>vgbe</strong> awards<br />

After the opening <strong>of</strong> the congress by Hubertus<br />

Altmann, the Innovation Award <strong>2022</strong> <strong>and</strong> the Health <strong>and</strong> Safety<br />

Award <strong>2022</strong> were presented.<br />

Verleihung der <strong>vgbe</strong>-Awards<br />

Nach der Kongress-Eröffnung durch Hubertus Altmann wurden der<br />

Innovation Award <strong>2022</strong> und der Health <strong>and</strong> Safety Award <strong>2022</strong> verliehen.<br />

<strong>vgbe</strong> Innovation Award <strong>2022</strong><br />

Der Innovation Award wird seit mehr als 30 Jahren von der VGB-<br />

FORSCHUNGSSTIFTUNG ausgelobt. In diesem Jahr wurde Lukas<br />

Kasper (TU Wien) mit dem <strong>vgbe</strong>-Innovationspreis für seine Arbeit<br />

an einer auf die An<strong>for</strong>derungen industrieller Energiesysteme zugeschnittenen<br />

Digital-Twin-Platt<strong>for</strong>m ausgezeichnet. Digital Twins<br />

haben ein enormes Potenzial zur Verbesserung der Effizienz von<br />

Industrieanlagen, indem sie zahlreiche digitale Anwendungen ermöglichen.<br />

Die Forschungsarbeit von Lukas Kasper zielt darauf ab,<br />

<strong>vgbe</strong> Innovation Award <strong>2022</strong><br />

The Innovation Award has been awarded by the VGB-FORSCHUN-<br />

GSSTIFTUNG <strong>for</strong> more than 30 years. This year, Lukas Kasper<br />

(TU Vienna) was awarded the <strong>vgbe</strong> Innovation Award <strong>for</strong> his work<br />

on a digital twin plat<strong>for</strong>m tailored to the requirements <strong>of</strong> industrial<br />

<strong>energy</strong> systems. Digital twins have enormous potential to improve<br />

the efficiency <strong>of</strong> industrial plants by enabling numerous digital applications.<br />

Lukas Kasper’s research aims at the st<strong>and</strong>ardised use <strong>of</strong> a<br />

digital twins in the <strong>energy</strong> sector.<br />

<strong>vgbe</strong>-Safety <strong>and</strong> Health Award <strong>2022</strong><br />

The <strong>vgbe</strong> Safety <strong>and</strong> Health Award emphasises the importance <strong>of</strong><br />

safety <strong>and</strong> health in the generation <strong>and</strong> storage <strong>of</strong> electricity focusing<br />

on humans. This year, the <strong>vgbe</strong> Safety <strong>and</strong> Health Award was presented<br />

<strong>for</strong> the tenth time. The current winner is Vattenfall Wind Offshore<br />

with its safety programme “Odelgard: The Culture Programme<br />

<strong>for</strong> Offshore Wind”. David Marples <strong>and</strong> Jakob Nielsen received the<br />

award on behalf <strong>of</strong> Vattenfall Wind Offshore. The programme is<br />

characterised by empowering employees to make the right decisions<br />

at the right time. A “culture <strong>of</strong> care” is created where Vattenfall Wind<br />

employees <strong>and</strong> its contractors are intrinsically motivated.<br />

<strong>vgbe</strong> Innovation Award <strong>2022</strong>:<br />

Hubertus Altmann, Lukas Kasper, <strong>vgbe</strong> Innovation Award winner <strong>2022</strong>,<br />

Dr. Oliver Then (f.l.t.r.)<br />

Hubertus Altmann, Lukas Kasper, <strong>vgbe</strong> Innovation Award Preisträger<br />

<strong>2022</strong>, Dr. Oliver Then (v.l.n.r.)<br />

einen st<strong>and</strong>ardisierten Einsatz eines digitalen Zwillings im Energiesektor<br />

zu ermöglichen.<br />

<strong>vgbe</strong>-Safety <strong>and</strong> Health Award <strong>2022</strong><br />

Der <strong>vgbe</strong>-Safety <strong>and</strong> Health Award unterstreicht die Bedeutung von<br />

Sicherheit und Gesundheit bei der Erzeugung und Speicherung von<br />

Strom und Wärme und stellt den Menschen in den Mittelpunkt. In<br />

<strong>vgbe</strong>-Safety <strong>and</strong> Health Award <strong>2022</strong>:<br />

Hubertus Altmann, Deputy chairman <strong>of</strong> the <strong>vgbe</strong> board, Jakob Nielsen<br />

und David Marples, Vattenfall Wind Offshore, Dr. Oliver Then, Executive<br />

Managing Director, <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> (f.l.t.r.)<br />

Hubertus Altmann, Stellvertretender Vorsitzender des <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> Vorst<strong>and</strong>s,<br />

Jakob Nielsen und David Marples, Vattenfall Wind Offshore, Dr.<br />

Oliver Then, Geschäftsführer <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> (v.l.n.r.)<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 83


Report | <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong><br />

diesem Jahr wurde der <strong>vgbe</strong>-Safety <strong>and</strong> Health Award zum zehnten<br />

Mal vergeben. Der diesjährige Preisträger ist Vattenfall Wind Offshore<br />

mit seinem Sicherheitsprogramm „Odelgard: The Culture Programme<br />

<strong>for</strong> Offshore Wind“. David Marples und Jakob Nielsen haben<br />

den Preis stellvertretend für Vattenfall Wind Offshore in Empfang<br />

genommen. Das Programm zeichnet sich dadurch aus, dass die<br />

Mitarbeiter in die Lage versetzt werden, die richtigen Entscheidungen<br />

zur richtigen Zeit zu treffen. Es wird eine „Kultur der Sorgfalt“<br />

geschaffen, in der die Mitarbeiter von Vattenfall Wind und seine<br />

Auftragnehmer intrinsisch motiviert sind.<br />

Key Note Speech<br />

Im Anschluss an die Key Note Speech von Gerrit Jan Schaeffer, dem<br />

General Manager des belgischen „Think Tank“ EnergyVille, zum<br />

Thema „Energy transition <strong>and</strong> security <strong>of</strong><br />

supply in Europe“, wurde der Kongress am<br />

Nachmittag mit den Plenarvorträgen ( auf<br />

YouTube ) und der Plenardiskussion ( auf<br />

YouTube ) <strong>for</strong>tgesetzt. In der Diskussion<br />

wurde die aktuelle Situation zur Versorgungssicherheit<br />

und den Energie preisen<br />

intensiv erörtert. Dabei wurden die technischen<br />

Möglichkeiten hinsichtlich Klimaneutralität<br />

und Redispatch beleuchtet.<br />

Die Diskussionsteilnehmer hoben erneut<br />

die Notwendigkeit des raschen Markthochlaufs<br />

von möglichst grünem Wasserst<strong>of</strong>f<br />

hervor. Im Fazit wurde festgehalten, dass<br />

die Unternehmen der Energiebranche ihr<br />

Möglichstes tun, um die Versorgungssicherheit<br />

im Strom- und Wärme sektor aufrecht<br />

zu erhalten. Es wurde jedoch erneut an die<br />

Politik appelliert, die nötigen Rahmenbedingungen<br />

zu schaffen, damit die Unternehmen<br />

in die Lage versetzt werden, ihre Ziele zeitnah und zielgerichtet<br />

zu verfolgen.<br />

Der erste Kongresstag endete mit einer, von ENGIE gesponserten,<br />

Abendveranstaltung im Chocolate Nation Museum. Hier hatten die<br />

Kongressteilnehmer die Gelegenheit, die Diskussionen und Fachgespräche<br />

des ersten Kongresstages <strong>for</strong>tzusetzten.<br />

Der zweite Kongresstag wurde mit vier Sektionen <strong>for</strong>tgesetzt:<br />

––<br />

Market <strong>and</strong> Regulation<br />

––<br />

Decarbonisation<br />

––<br />

Renewables <strong>and</strong> <strong>Storage</strong><br />

––<br />

Repurposing<br />

In einem Beitrag von Carsten Pape et al wurden die Ergebnisse der<br />

<strong>vgbe</strong>-Studie „Security <strong>of</strong> supply 2025“ vorgestellt. Im Rahmen dieser<br />

Studie wurde die Versorgungssicherheit in Deutschl<strong>and</strong> unter<br />

Berücksichtigung aller erneuerbaren Energien, der er<strong>for</strong>derlichen<br />

Reservekraftwerke, des europäischen Strommarktes und des deutschen<br />

Stromnetzes bewertet. Im Fokus der Studie, deren Modellierungen<br />

überwiegend vor dem Überfall Russl<strong>and</strong>s auf die Ukraine<br />

abgeschlossen wurden, st<strong>and</strong> der Ausbau der fluktuierenden erneuerbaren<br />

Energien und die Erreichung der Klimaziele. Die Ergebnisse<br />

der Studie zeigen, dass die Versorgungssicherheit auf dem Strommarkt<br />

in Deutschl<strong>and</strong> trotz des Kernenergie- und Kohleausstiegs<br />

gewährleistet ist. Bei der Analyse des Stromnetzes hat sich gezeigt,<br />

dass der Einsatz der Kraftwerke in der Netzbetriebsführung (z.B.<br />

Redispatch, Einsatz der Netzreserve) in der Lage ist, die Engpässe<br />

für das vorliegende Szenario im Jahr 2025 zu überwinden.<br />

In der Sektion „Dekarbonisierung“ ist der Vortrag von Alex<strong>and</strong>er<br />

Tremel und Rolf Schumacher „Haru Oni efuels – from vision to reality“<br />

hervorzuheben. Das Projekt Haru Oni demonstriert ein breites<br />

Spektrum an innovativen, klimarelevanten Technologien gebündelt<br />

an einem St<strong>and</strong>ort. Synthetische Kraftst<strong>of</strong>f wird aus Wasser, Windenergie<br />

und aus der Luft abgeschiedenem CO 2 hergestellt. Es h<strong>and</strong>elt<br />

sich dabei um einen flüssigen, CO 2 -neutralen Energieträger, der<br />

Key Note Speech<br />

Gerrit Jan Schaeffer, „Think Tank“ EnergyVille,<br />

zum Thema „Energy transition <strong>and</strong> security <strong>of</strong><br />

supply in Europe“<br />

Following the key note speech by Gerrit Jan Schaeffer, General Manager<br />

<strong>of</strong> the Belgian think tank “EnergyVille”, on the topic <strong>of</strong> “Energy<br />

transition <strong>and</strong> security <strong>of</strong> supply in Europe”, the Congress continued<br />

in the afternoon with the plenary lectures ( on YouTube ) <strong>and</strong> the<br />

plenary discussion ( on YouTube ) which focused on the current<br />

situation regarding security <strong>of</strong> supply <strong>and</strong> <strong>energy</strong> prices. The technical<br />

possibilities with regard to climate neutrality <strong>and</strong> redispatch<br />

were highlighted. The discussion participants again emphasised the<br />

necessity <strong>of</strong> a rapid market ramp-up <strong>of</strong> hydrogen that is as green as<br />

possible. In conclusion it was stated that the companies in the <strong>energy</strong><br />

sector are doing their utmost to maintain security <strong>of</strong> supply in<br />

the electricity <strong>and</strong> heating sector. However, politicians were urged<br />

to create the necessary framework conditions to enable companies<br />

to pursue their goals in a timely <strong>and</strong> targeted<br />

manner.<br />

The first day <strong>of</strong> the congress ended with an<br />

evening event, sponsored by ENGIE, at the<br />

Chocolate Nation Museum. Here, the congress<br />

participants had the opportunity to<br />

continue the discussions <strong>and</strong> technical talks<br />

<strong>of</strong> the first congress day.<br />

The second day <strong>of</strong> the congress was divided<br />

into four sections:<br />

– Market <strong>and</strong> Regulation<br />

– Decarbonisation<br />

– Renewables <strong>and</strong> <strong>Storage</strong><br />

– Repurposing<br />

In a contribution by Carsten Pape et al, the<br />

results <strong>of</strong> the <strong>vgbe</strong> study “Security <strong>of</strong> supply<br />

2025” were presented. Within the framework<br />

<strong>of</strong> this study, the security <strong>of</strong> supply in<br />

Germany was assessed, taking into account all renewable energies,<br />

the required reserve power plants, the European electricity market<br />

<strong>and</strong> the German electricity grid. The focus <strong>of</strong> the study, most <strong>of</strong> its<br />

modelling had been completed be<strong>for</strong>e Russia’s invasion <strong>of</strong> Ukraine,<br />

was on the expansion <strong>of</strong> fluctuating renewable energies <strong>and</strong> the<br />

achievement <strong>of</strong> climate targets. The results <strong>of</strong> the study show that<br />

security <strong>of</strong> supply on the electricity market in Germany is guaranteed<br />

despite the phase-out <strong>of</strong> nuclear <strong>energy</strong> <strong>and</strong> coal. The analysis<br />

<strong>of</strong> the electricity grid has shown that the use <strong>of</strong> power plants in grid<br />

operation (e.g. redispatch, use <strong>of</strong> the grid reserve) is able to overcome<br />

the bottlenecks <strong>for</strong> the present scenario in 2025.<br />

In the section “Decarbonisation”, the presentation by Alex<strong>and</strong>er<br />

Tremel <strong>and</strong> Rolf Schumacher “Haru Oni efuels – from vision to reality”<br />

should be highlighted. The Haru Oni project demonstrates a<br />

Plenary Session – “Can we achieve security <strong>of</strong> supply <strong>and</strong> decarbonization<br />

with the existing regulation?” Panel Discussion, Gerrit Jan Schaeffer<br />

(EnergyVille), Andreas Ehrenmann (ENGIE), Didier Van Osselaer (Port <strong>of</strong><br />

Antwerp-Bruges), Sonja van Renssen (Moderation), Kristian Ruby<br />

(eurelectric), Roger Miesen (Chief Executive Officer <strong>and</strong> Chief Operating<br />

Officer <strong>of</strong> RWE <strong>Generation</strong> SE), (f.l.t.r.).<br />

84 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Report | <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong><br />

z.B. beim Schwertransport, in der Luftfahrt oder der chemischen<br />

Industrie zum Einsatz kommen kann.<br />

In der Sektion „Renewables <strong>and</strong> <strong>Storage</strong>“ ist der Beitrag von Martin<br />

Schönberg „Hydropower <strong>and</strong> taxonomy – Level playing field <strong>for</strong> renewables<br />

or imbalance?“ zu erwähnen. Martin Schönberg hat in<br />

seinem Beitrag gezeigt, dass auf EU-Ebene gleiche Wettbewerbsbedingungen<br />

für Energieerzeugungstechnologien eine Illusion seien,<br />

da sie weder von den politischen Entscheidungsträgern noch von<br />

der Energiewirtschaft angestrebt würden. Die EU-Taxonomie sei ein<br />

sehr gutes Beispiel, um erstens zu verdeutlichen, wie ungleich erneuerbare<br />

Energien beh<strong>and</strong>elt werden, und zweitens, um den unausgesprochenen<br />

Paradigmenwechsel in der EU-Politik zu verstehen:<br />

weg von der Technologieneutralität hin zur Förderung bestimmter<br />

Technologien.<br />

Die Programmgestaltung mit ausreichenden Pausen hat genügend<br />

Zeit zur Diskussion eingeräumt und wurde von den Teilnehmenden<br />

dementsprechend genutzt, um die aktuellen Beiträge und heraus<strong>for</strong>dernden<br />

Themen breit zu erörtern.<br />

Wie bei allen <strong>vgbe</strong>-Veranstaltungen st<strong>and</strong> die persönliche Begegnung<br />

und der Ausbau der Netzwerke auch beim diesjährigen <strong>vgbe</strong>-<br />

Kongress wieder weit oben auf der Agenda. Die angeregten Diskussionen<br />

und Gespräche im Vortragssaal und am R<strong>and</strong>e der Veranstaltung<br />

sowie beim Get-together und der Abendveranstaltung haben<br />

gezeigt, dass das <strong>vgbe</strong>-Organisationsteam dafür wieder den richtigen<br />

Rahmen geschaffen hat und die Erwartungen der Teilnehmenden<br />

erfüllen konnte.<br />

Das <strong>vgbe</strong>-Team dankt ENGIE und Uniper für ihr Sponsoring sowie<br />

allen Vortragenden und Teilnehmenden, die maßgeblich zur erfolgreichen<br />

Durchführung des diesjährigen <strong>vgbe</strong>-Kongresses beigetragen<br />

haben.<br />

<strong>vgbe</strong> Kongress 2023 – Call <strong>for</strong> Papers<br />

Das <strong>vgbe</strong>-Organisationsteam schaut bereits heute in die deutsche<br />

Hauptstadt und freut sich auf einen neuen spannenden <strong>vgbe</strong>-Kongress<br />

2023, der am 20. und 21. September 2023 in Berlin mit interessanten<br />

Vortragenden, internationalem Publikum, wertschöpfenden<br />

Diskussionen und einem attraktiven Rahmenprogramm stattfinden<br />

wird. Unter dem Motto „Security <strong>of</strong> supply <strong>and</strong> <strong>energy</strong><br />

transition – Mission impossible?” ist der Call <strong>for</strong> Papers gestartet<br />

und schließt am 18. Januar 2023. Mehr In<strong>for</strong>mationen stehen im<br />

WWW unter https://t1p.de/<strong>vgbe</strong>C2023cfp (Kurzlink).<br />

Videos des <strong>vgbe</strong> Kongress <strong>2022</strong> stehen bei YouTube, Links dazu unter<br />

https://www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/news/<strong>vgbe</strong>-kongress-<strong>2022</strong>/ l<br />

broad spectrum <strong>of</strong> innovative, climate-relevant technologies bundled<br />

at one location. Synthetic fuel is produced from water, wind<br />

<strong>energy</strong> <strong>and</strong> CO 2 captured from air. It is a liquid, CO 2 -neutral <strong>energy</strong><br />

carrier that can be used, <strong>for</strong> example, in heavy transport, aviation or<br />

the chemical industry.<br />

In the section “Renewables <strong>and</strong> <strong>Storage</strong>”, the contribution by Martin<br />

Schönberg “Hydropower <strong>and</strong> taxonomy – Level playing field <strong>for</strong> renewables<br />

or imbalance?” should be mentioned. In his contribution,<br />

Martin Schönberg showed that a level playing field <strong>for</strong> <strong>energy</strong> generation<br />

technologies at EU level is an illusion, as neither the political<br />

decision-makers nor the <strong>energy</strong> industry are striving <strong>for</strong> it. The EU<br />

taxonomy is a very good example, firstly to illustrate how unequally<br />

renewables are treated <strong>and</strong> secondly to underst<strong>and</strong> the unspoken<br />

paradigm shift in EU policy: away from technology neutrality towards<br />

the promotion <strong>of</strong> specific technologies.<br />

The programme with sufficient breaks allowed enough time <strong>for</strong> discussion<br />

<strong>and</strong> was accordingly used by participants to broadly discuss<br />

the current contributions <strong>and</strong> challenging topics.<br />

As with all <strong>vgbe</strong> events, personal encounters <strong>and</strong> the expansion <strong>of</strong><br />

networks were once again high on the agenda at this year’s <strong>vgbe</strong><br />

Congress. The lively discussions <strong>and</strong> conversations in the lecture<br />

hall <strong>and</strong> on the fringes <strong>of</strong> the event as well as at the get-together <strong>and</strong><br />

the evening event showed that the <strong>vgbe</strong> organisation team once<br />

again created the right framework <strong>and</strong> met participants´ expectations.<br />

The <strong>vgbe</strong> team would like to thank ENGIE <strong>and</strong> Uniper <strong>for</strong> their sponsorship<br />

as well as all speakers <strong>and</strong> participants who contributed<br />

significantly to the successful realisation <strong>of</strong> this year’s <strong>vgbe</strong> Congress.<br />

The <strong>vgbe</strong> organisation team is already looking ahead to the German<br />

capital <strong>and</strong> is looking <strong>for</strong>ward to another exciting <strong>vgbe</strong> Congress<br />

2023, which will take place on 20 <strong>and</strong> 21 September 2023 in Berlin<br />

with interesting speakers, an international audience, value-creating<br />

discussions <strong>and</strong> an attractive side programme. Under the motto<br />

„Security <strong>of</strong> supply <strong>and</strong> <strong>energy</strong> transition – Mission impossible?“<br />

the call <strong>for</strong> papers has started <strong>and</strong> will close on 18 January 2023.<br />

More in<strong>for</strong>mation is available on the WWW at https://t1p.de/<br />

<strong>vgbe</strong>C2023cfp (short link).<br />

Videos <strong>of</strong> the <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong> are available on YouTube, links to<br />

them at https://www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/news/<strong>vgbe</strong>-kongress-<strong>2022</strong>/<br />

All photos: Robert Hausmann, Eventfotografen, Basel, Switzerl<strong>and</strong> l<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 85


Nuclear power plants: Operating results<br />

Plants in direct exchange <strong>of</strong> experience with <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> I September <strong>2022</strong><br />

Nuclear<br />

power plant<br />

Country<br />

Type<br />

Nominal<br />

capacity<br />

Gross Net<br />

MW<br />

MW<br />

Operating<br />

time<br />

generator<br />

in h<br />

Energy generated<br />

(gross generation) MWh<br />

Month Year 4 commis-<br />

Since<br />

sioning<br />

Time<br />

availability %<br />

Unit capability<br />

factor % 1<br />

Energy unavailability<br />

% 1<br />

Energy<br />

utilisation % 1<br />

Planned 2 Unplanned 3<br />

Month Year 4 Month Year 4 Postponable Not postponable Month Year 4<br />

Month Year 4<br />

Month Year 4 Month Year 4<br />

GKN-II Neckarwestheim DE PWR 1400 1310 720 992 450 8 313 950 370 816 794 100.00 92.55 99.93 92.53 0.07 7.47 0 0 0 0 98.70 90.83 -<br />

KKE Emsl<strong>and</strong> DE PWR 1406 1335 720 1 006 384 8 330 664 388 697 948 100.00 93.15 100.00 93.09 0 6.91 0 0 0 0 99.46 90.42 -<br />

KKI-2 Isar DE PWR 1485 1410 720 1 057 069 9 372 259 398 869 587 100.00 99.39 100.00 99.34 0 0.01 0 0 0 0.65 98.60 95.97 -<br />

OL1 Olkiluoto FI BWR 920 890 720 663 398 5 135 6<strong>11</strong> 289 836 522 100.00 85.77 100.00 85.13 0 12.10 0 2.69 0 0.08 100.15 85.21 -<br />

OL2 Olkiluoto FI BWR 920 890 720 658 488 5 774 308 279 962 239 100.00 96.63 99.90 96.36 0.10 3.64 0 0 0 0 99.41 95.81 -<br />

KCB Borssele NL PWR 512 484 720 357 961 3 033 605 178 930 358 100.00 91.99 100.00 91.99 0 8.01 0 0 0 0 97.02 90.46 -<br />

KKB 1 Beznau CH PWR 380 365 720 269 387 1 832 099 138 242 646 100.00 76.86 100.00 76.39 0 20.02 0 0 0 3.59 98.41 73.46 7<br />

KKB 2 Beznau CH PWR 380 365 720 267 129 2 271 439 145 616 700 100.00 94.84 100.00 94.63 0 5.37 0 0 0 0 97.67 91.13 7<br />

KKG Gösgen CH PWR 1060 1010 720 757 594 6 040 645 345 245 471 100.00 87.90 99.98 87.39 0.02 12.61 0 0 0 0 99.27 86.99 7<br />

CNT-I Trillo ES PWR 1066 1003 720 756 080 5 900 478 277 853 419 100.00 86.08 99.95 85.82 0.05 12.05 0 0 0 2.12 97.62 83.85 -<br />

Dukovany B1 CZ PWR 500 473 720 352 202 2 637 175 126 089 958 100.00 83.41 100.00 82.80 0 17.04 0 0 0 0.15 97.83 80.51 -<br />

Dukovany B2 CZ PWR 500 473 720 350 733 2 738 248 121 130 090 100.00 86.<strong>11</strong> 100.00 85.64 0 14.36 0 0 0 0 97.43 83.60 -<br />

Dukovany B3 CZ PWR 500 473 708 334 494 3 163 013 120 126 936 98.33 99.82 97.90 99.69 2.10 0.31 0 0 0 0 92.92 96.57 -<br />

Dukovany B4 CZ PWR 500 473 720 356 656 2 572 046 120 814 370 100.00 79.71 99.99 79.66 0.01 19.91 0 0 0 0.43 99.07 78.52 -<br />

Temelin B1 CZ PWR 1086 1036 720 786 329 5 710 432 143 287 270 100.00 80.14 99.94 79.86 0.06 20.07 0 0 0.01 0.07 100.56 80.27 -<br />

Temelin B2 CZ PWR 1086 1036 419 445 462 5 729 770 139 175 338 58.19 80.03 56.43 79.77 43.57 19.52 0 0 0 0.72 56.97 80.54 2<br />

Doel 1 BE PWR 467 445 720 332 784 2 683 643 146 454 643 100.00 89.09 99.01 88.36 0 10.14 0 0 0.99 1.50 99.01 87.80 -<br />

Doel 2 BE PWR 467 445 720 329 701 2 716 298 144 996 922 100.00 90.60 97.82 89.71 0 9.88 0 0 2.18 0.41 97.82 88.57 -<br />

Doel 3 BE PWR 1056 1006 550 436 496 6 546 949 286 160 632 76.32 97.40 56.10 95.17 43.90 4.83 0 0 0 0.01 56.10 93.85 2<br />

Doel 4 BE PWR 1086 1038 720 779 056 7 063 640 292 862 089 100.00 100.00 98.12 99.77 0 0 0 0 1.88 0.23 98.12 97.93 -<br />

Tihange 1 BE PWR 1009 962 376 336 608 3 046 726 319 689 957 52.28 46.84 46.23 46.10 5.58 17.09 0 0 48.19 36.81 46.23 46.23 2<br />

Tihange 2 BE PWR 1055 1008 720 739 741 5 467 286 279 059 <strong>11</strong>7 100.00 83.29 98.23 80.23 0.03 16.14 0 0 1.74 3.63 98.23 79.67 -<br />

Tihange 3 BE PWR 1089 1038 720 770 035 5 749 549 301 797 593 100.00 83.08 98.10 82.39 0.04 17.39 0 0 1.86 0.22 98.10 80.56 -<br />

Remarks<br />

PWR: Pressurised water reactor<br />

BWR: Boiling water reactor<br />

1<br />

Net-based values (Czech <strong>and</strong> Swiss nuclear<br />

power plants gross-based)<br />

2<br />

Planned: the beginning <strong>and</strong> duration <strong>of</strong><br />

unavailability have to be determined more<br />

than 4 weeks be<strong>for</strong>e commencement<br />

3<br />

Unplanned: the beginning <strong>of</strong> unavailability<br />

cannot be postponed or only within 4 weeks.<br />

All values were entered in the column not<br />

postponable.<br />

– Postponable: the beginning <strong>of</strong> unavailability<br />

can be postponed more than 12 hours to 4<br />

weeks.<br />

– Not postponable: the beginning <strong>of</strong> unavailability<br />

cannot be postponed or only within 12<br />

hours.<br />

4<br />

Beginning <strong>of</strong> the year<br />

5<br />

Final data were not yet available in print<br />

Remarks:<br />

1 Refuelling<br />

2 Inspection<br />

3 Repair<br />

4 Stretch-out-operation<br />

5 Stretch-in-operation<br />

6 Here<strong>of</strong> traction supply:<br />

7 Here<strong>of</strong> steam supply:<br />

KKB 1 Beznau<br />

Month: <br />

754 MWh<br />

Since the beginning <strong>of</strong> the year: 12,467 MWh<br />

Since commissioning:<br />

601,985 MWh<br />

KKB 2 Beznau<br />

Month:<br />

0 MWh<br />

Since the beginning <strong>of</strong> the year: 2,138 MWh<br />

Since commissioning:<br />

138,650 MWh<br />

KKG Gösgen<br />

Month:<br />

6,722 MWh<br />

Since the beginning <strong>of</strong> the year: 56,810 MWh<br />

Since commissioning: 2,604,084 MWh<br />

8 New nominal capacity since January <strong>2022</strong><br />

86 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Fachzeitschrift: 2019<br />

· CD 2019 · · CD 2019 ·<br />

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© VGB PowerTech Service GmbH<br />

Essen | Deutschl<strong>and</strong> | 2019<br />

Technical <strong>Journal</strong>: 1976 to 2000<br />

English Edition<br />

· 1976 to 2000 · · 1976 to 2000 ·<br />

All rights reserved.<br />

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Essen | Germany | 2019<br />

Fachzeitschrift: 1990 bis 2019<br />

· 1990 bis 2019 · · 1990 bis 2019 ·<br />

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© VGB PowerTech Service GmbH<br />

Essen | Deutschl<strong>and</strong> | 2019<br />

Stefan Loubichi<br />

VGB-B 036<br />

Media directory/Medienverzeichnis<br />

Media directory/Medienverzeichnis<br />

IV · <strong>2022</strong> (Excerpt/Auszug*)<br />

New publications/Neuerscheinungen 2020-<strong>2022</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> – Technical <strong>Journal</strong>/Fachzeitschrift<br />

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PT-CD2021N<br />

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<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> (successor <strong>of</strong>/Nachfolger der VGB POWERTECH)<br />

– Technical <strong>Journal</strong>/Fachzeitschrift (Subscription/Abonnement)<br />

<strong>International</strong> Edition – <strong>11</strong> issues yearly (about 1,100 p., rund 1.100 S.)<br />

Annual subscription/Jahresabonnement plus Shipping <strong>and</strong> h<strong>and</strong>ling/Vers<strong>and</strong>kosten:<br />

Germany/Deutschl<strong>and</strong>: 34,00 Euro; Europe/Europa: 46,00 Euro;<br />

Other countries/<strong>and</strong>ere Länder: 92,00 Euro<br />

POWERTECH-CD: Technical <strong>journal</strong>/Fachzeitschrift VGB POWERTECH 2021<br />

(Single user edition)<br />

(For subscribers <strong>of</strong> the printed edition/Einzelplatzversion für Abonnenten<br />

der Printausgabe)<br />

Price <strong>for</strong> non-subscribers/Preis für Nicht-Abonnenten: 198,00 Euro<br />

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PT-DVD (1976-2000EN)<br />

PT-DVD (2021)<br />

POWERTECH-DVD: Technical <strong>journal</strong> | Volume 1976 to 2000 English Edition/<br />

Fachzeitschrift VGB POWERTECH/VGB Kraftwerkstechnik<br />

Jahrgänge 1976 bis 2000 Englischsprachige Ausgabe<br />

(Single user edition/ Einzelplatzversion)<br />

950,00 Euro (Subscriber/Abonnent <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>; <strong>vgbe</strong> member/<strong>vgbe</strong>-Mitglied)<br />

1.950,00 Euro (Non-subscriber/Nicht-Abonnent <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>)<br />

Multi-User-/Netzwerklizenz (Corporate License): <strong>vgbe</strong>-Mitgliederversion sowie<br />

Lizenz Forschung und Lehre auf Anfrage (E-Mail: sales-media@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>).<br />

POWERTECH-DVD: Technical <strong>journal</strong> | Volume 1990 to 2021/<br />

Fachzeitschrift VGB POWERTECH/VGB Kraftwerkstechnik Jahrgänge<br />

1990 bis 2021 (Single user edition/ Einzelplatzversion)<br />

950,00 Euro (Subscriber/Abonnent <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>; <strong>vgbe</strong> member/<strong>vgbe</strong>-Mitglied)<br />

1.950,00 Euro (Non-subscriber/Nicht-Abonnent <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>)<br />

Multi-User-/Netzwerklizenz (Corporate License): <strong>vgbe</strong>-Mitgliederversion sowie<br />

Lizenz Forschung und Lehre auf Anfrage (E-Mail: sales-media@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>).<br />

950,00 1.950,00<br />

950,00 1.950,00<br />

<strong>vgbe</strong>/VGB St<strong>and</strong>ards, Books <strong>and</strong> S<strong>of</strong>tware<br />

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<strong>vgbe</strong> Non-<br />

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VGB-B 036<br />

Cybersecurity<br />

in der Energieerzeugung<br />

Cybersecurity in der Energieerzeugung<br />

Stefan Loubichi, S<strong>of</strong>tcover, 176 S., 2020<br />

978-3-96284-201-7<br />

978-3-96284-202-4<br />

47,00<br />

47,00<br />

47,00<br />

47,00<br />

* The full <strong>vgbe</strong> Media directory is available online, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... [Services] ... [Publications] ... [Media catalogue]<br />

Das komplette Medienverzeichnis steht online zum Download zur Verfügung, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... [Dienstleistungen] ... [Publikationen] ... [Medienverzeichnis]<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 87


<strong>vgbe</strong>-St<strong>and</strong>ard<br />

Thermal<br />

Nuclear<br />

Renewables<br />

<strong>Storage</strong><br />

P2X<br />

VGBE-S-8<strong>11</strong>-91-2021-12-EN<br />

VGB-Be-105-007.4 (2021)<br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong>-St<strong>and</strong>ard<br />

Energieanlagen, Allgemein<br />

Thermische Kraftwerke<br />

Gaskraftwerke<br />

Kombikraftwerke (GuD)<br />

Kernkraftwerke<br />

Kohlekraftwerke<br />

Wasserkraftwerke<br />

Windenergieanlagen<br />

Biomassekraftwerke<br />

Photovoltaikanlagen<br />

Solarthermische Kraftwerke<br />

Geothermiekraftwerke<br />

Power-to-X-Anlagen<br />

Anlagen für Luftzerlegung und Gasabscheidung<br />

VGBE-S-821-91-2021-12-DE<br />

be in<strong>for</strong>med www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

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<strong>vgbe</strong> Non-<br />

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<strong>vgbe</strong>-Mitglied Nichtmitglied<br />

KKS Kraftwerk-Kennzeichensystem | KKS Identification System <strong>for</strong> Power Stations<br />

VGB-Be 105-007.4<br />

VGB-S-8<strong>11</strong>-91-2021-012-EN<br />

Pocketbook<br />

KKS Pocketbook (English Edition),<br />

84 p., 2021 (Fourth edition)<br />

Einzelexemplare kostenlos/Single copies free <strong>of</strong> charge<br />

Kostenloser Download/Free download: www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Sammelbestellung/Bulk orders: 10 Exemplare/copies: 19,90 Euro |<br />

25 Exemplare/copies: 39,90 Euro | 50 Exemplare/copies: 59,90 Euro<br />

978-3-96284-270-3<br />

(4 th edition)<br />

978-3-96284-271-0<br />

(4 th edition)<br />

―<br />

VGB-B 105-007.4<br />

VGB-S-8<strong>11</strong>-91-2021-012-DE<br />

iOS <strong>and</strong><br />

Android App<br />

<strong>for</strong> KKS<br />

KKS Pocketbook (Deutsche Ausgabe),<br />

84 p./ 84 S., 2021 (Vierte Auflage)<br />

Einzelexemplare kostenlos/Single copies free <strong>of</strong> charge<br />

Kostenloser Download/Free download: www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Sammelbestellung/Bulk orders: 10 Exemplare/copies: 19,90 Euro |<br />

25 Exemplare/copies: 39,90 Euro | 50 Exemplare/copies: 59,90 Euro<br />

Kostenlose App für Smartphones und Tablets (iOS und Android)<br />

zurDekodierung von KKS-Anlagenkennzeichen. Weitere S<strong>of</strong>twareoptionen<br />

auf Anfrage.<br />

Free smartphone <strong>and</strong> tablet app (iOS <strong>and</strong> Android) <strong>for</strong> decoding <strong>of</strong><br />

KKS-designations. Further services on request.<br />

https://www.tipware.de/kks/index.html<br />

978-3-96284-268-0<br />

(4. Auflage)<br />

978-3-96284-269-7<br />

(4. Auflage)<br />

―<br />

Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

RDS-PP ® | Reference Designation System <strong>for</strong> Power Plants<br />

VGB-S-821-91-2021-12-EN<br />

Pocketbook<br />

RDS-PP ® Pocketbook (English edition),<br />

76 p., 2021 (Second edition)<br />

Einzelexemplare kostenlos/Single copies free <strong>of</strong> charge<br />

Kostenloser Download/Free download: www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Sammelbestellung/Bulk orders: 10 Exemplare/copies: 19,90 Euro |<br />

25 Exemplare/copies: 39,90 Euro | 50 Exemplare/copies: 59,90 Euro<br />

978-3-96284-272-7<br />

978-3-96284-273-4<br />

(2 nd Edition)<br />

―<br />

VGB-S-821-91-2021-12-DE<br />

iOS <strong>and</strong><br />

Android App<br />

<strong>for</strong> RDS-PP ®<br />

RDS-PP ® Pocketbook (Deutsche Ausgabe),<br />

76 S., 2021 (Zweite Auflage)<br />

Einzelexemplare kostenlos/Single copies free <strong>of</strong> charge<br />

Kostenloser Download/Free download: www.vgb.org<br />

Sammelbestellung/Bulk orders: 10 Exemplare/copies: 19,90 Euro |<br />

25 Exemplare/copies: 39,90 Euro | 50 Exemplare/copies: 59,90 Euro<br />

Kostenlose App für Smartphones und Tablets (iOS und Android) zur<br />

Dekodierung von RDS-PP ® -Anlagenkennzeichen. Weitere S<strong>of</strong>twareoptionen<br />

auf Anfrage.<br />

Free smartphone <strong>and</strong> tablet app (iOS <strong>and</strong> Android) <strong>for</strong> decoding <strong>of</strong><br />

RDS-PP ® -designations. Further services on request.<br />

https://tipware.de/rdspp/index.html<br />

978-3-96284-274-1<br />

978-3-96284-275-8<br />

(2. Auflage)<br />

―<br />

Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

VGB-S-823-32-2021-12-EN-DE<br />

VGB-S-823-34-2020-12-EN-DE<br />

VGB-S-002-01-2019-05-DE<br />

VGB-S-002-01-2019-05-EN<br />

RDS-PP ® – Application Guideline; Part 32: Wind Power Plants;<br />

Anwendungsrichtlinie, Teil 32: Windkraftwerke,<br />

2 nd edition/2. Ausgabe, 414 p./S., 2021<br />

(replaces/ersetzt VGB-S-823-32-2014-03-EN-DE, 2014)<br />

RDS-PP ® – Application Guideline; Part 34: Plants <strong>for</strong> Energy Supply<br />

with Combustion Engines; Anwendungsrichtlinie, Teil 34: Anlagen<br />

der Energieversorgung mit Verbrennungsmotoren, 260 p./S., 2021<br />

Elektrizitätswirtschaftliche Grundbegriffe,<br />

<strong>11</strong>. Auflage, 183 S., 2020<br />

Basic Terms <strong>of</strong> the Electric Utility Industry,<br />

<strong>11</strong> th edition, 184 p., 2020<br />

978-3-96284-258-1<br />

978-3-96284-259-8<br />

978-3-96284-237-6<br />

978-3-96284-238-3<br />

430,00<br />

430,00<br />

320,00<br />

320,00<br />

978-3-96284-167-6 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-168-3 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

645,00<br />

645,00<br />

480,00<br />

480,00<br />

88 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


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VGB-S-002-01-2019-05-DE<br />

VGB-S-002-01-2019-05-EN<br />

VGB-S-002-03-2019-10-DE<br />

VGB-S-002-03-2019-10-EN<br />

VGB-S-002-03-2019-10-PT<br />

Elektrizitätswirtschaftliche Grundbegriffe,<br />

<strong>11</strong>. Auflage, 183 S., 2020<br />

Basic Terms <strong>of</strong> the Electric Utility Industry,<br />

<strong>11</strong> th edition, 184 p., 2020<br />

Technische und kommerzielle Kennzahlen für Kraftwerksanlagen,<br />

9. Auflage, 155 S., 2020<br />

Basic Terms <strong>of</strong> the Electric Utility Industry,<br />

9 th edition, 152 p., 2020<br />

Indicadores de desempenho técnicos e comerciais para<br />

Centrais de Produção de Energia, 9ª Edição, 151 p., <strong>2022</strong><br />

VGB-S-004-00-2020-10-DE Analysenverfahren im Kraftwerk (vormals VGB-B 401),<br />

232 S., 2021<br />

VGB-S-008-00-2020-<strong>11</strong>-DE<br />

VGB-S-008-00-2020-<strong>11</strong>-EN<br />

VGB-S-014-20<strong>11</strong>-EN<br />

VGB-S-017-00-2018-09-EN<br />

VGB-S-020-00-2017-12-EN<br />

VGB-S-033-00-2017-07-LV<br />

VGB-S-052-00-2020-06-DE<br />

VGB-S-103-00-2020-02-DE<br />

VGB-S-103-00-2020-02-EN<br />

VGB-S-107-00-2018-03-DE<br />

VGB-S-150-20-2020-08-DE<br />

VGB-S-150-22-2020-10-DE<br />

VGB-S-150-24-2020-08-DE<br />

VGBE-S-150-26-<strong>2022</strong>-03-DE<br />

VGBE-S-150-27-<strong>2022</strong>-03-DE<br />

VGB-S-162-00-2020-02-DE<br />

VGB-S-164-13-2021-03-DE<br />

Empfehlungen zum Management der funktionalen Sicherheit<br />

in Dampfkesselanlagen und Anlagen des Wasser-Dampf-Kreislaufs,<br />

2. Auflage, 164 S., 2021<br />

Recommendations <strong>for</strong> managing functional safety in<br />

steam boiler plants <strong>and</strong> systems <strong>of</strong> the water/steam cycle,<br />

2nd revised edition, 164 p., 2021<br />

Construction, Operation <strong>and</strong> Maintenance<br />

<strong>of</strong> Flue Gas Denitrification Systems (DeNOx),<br />

186 p., 2021<br />

Fire Protection in Onshore Wind Turbines,<br />

1 st edition, 44 p., 2019<br />

Determination <strong>of</strong> Measurement Uncertainty upon Acceptance <strong>and</strong><br />

Control Measurements, 1 st edition, 99 p., 2020<br />

Atbilstības novērtējuma un darba aizsardzības prasību savstarpējā<br />

iedarbība hidroelektrostacijās (Latvian edition)<br />

(Interaction <strong>of</strong> Con<strong>for</strong>mity Assessment <strong>and</strong> Industrial Safety<br />

in Hydropower Plants, 2 nd edition) 104 p., 2021<br />

Leitfaden für die Qualitätssicherung bei der Montage<br />

von Flansch verbindungen, 18 S., 2020<br />

Überwachungs-, Begrenzungs- und Schutzeinrichtungen<br />

an Dampfturbinenanlagen, 86 S., 2020 (vormals VGB-R 103)<br />

Monitoring, limiting <strong>and</strong> protection devices on steam turbine plants,<br />

82 S., 2020 (<strong>for</strong>merly VGB-R 103e)<br />

Bestellung und Ausführung von Armaturen in Wärmekraftwerken,<br />

324 S., 2019 (vormals VGB-R 107)<br />

Einführung und Überblick der VGB-St<strong>and</strong>ards für Abnahmetests<br />

und Kontrolluntersuchungen, 12 S., 2021<br />

(Weiterentwicklung der VGB-R 123 B<strong>and</strong> I.2)<br />

Messstellenliste für Abnahmeuntersuchungen mit Datenerfassungsanlagen,<br />

12 S., 2021 (vormals VGB-R-123 C.2.2,<br />

Übersicht s. VGB-S-150-20-2020-08-DE)<br />

Auslegung, Prüfung und Montage von Durchflussmessstrecken<br />

mit Drosselgeräten, 30 S., 2021 (vormals VGB-R-123 C.2.4,<br />

Übersicht s. VGB-S-150-20-2020-08-DE)<br />

Abnahme- und Kontrolluntersuchungen an Rauchgasreinigungsanlagen,<br />

Teil 1: Rauchgasentschwefelung, 36 S., <strong>2022</strong><br />

(vormals VGB-R-123 C.2.6, Übersicht s. VGB-S-150-20-2020-08-DE)<br />

Abnahme- und Kontrolluntersuchungen an Rauchgasreinigungsanlagen,Teil<br />

2: Anlagen zur Stickoxidminderung, 36 S., <strong>2022</strong><br />

(vormals VGB-R-123 C.2.7, Übersicht s. VGB-S-150-20-2020-08-DE)<br />

Elektrischer Blockschutz<br />

80 S., 2020 (vormals VGB-S-025-00-2012-<strong>11</strong>-DE)<br />

Einphasig gekapselte Generatorableitung<br />

120 S., 2021<br />

978-3-96284-167-6 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-168-3 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-173-7 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-174-4 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-280-2 Gratuito/Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-2<strong>11</strong>-6<br />

978-3-96284-212-3<br />

240,00<br />

240,00<br />

420,00<br />

420,00<br />

978-3-96284-230-7 260,00 390,00<br />

978-3-96284-232-1 260,00 390,00<br />

978-3-96284-253-6<br />

978-3-96284-254-3<br />

978-3-96284-075-4<br />

978-3-96284-076-1<br />

978-3-96284-025-9<br />

978-3-96284-094-5<br />

978-3-96284-225-3<br />

978-3-96284-226-0<br />

978-3-96284-159-1<br />

978-3-96284-160-7<br />

978-3-96284-195-9<br />

978-3-96284-196-6<br />

978-3-96284-197-3<br />

978-3-96284-198-0<br />

978-3-96284-048-8<br />

978-3-96284-049-5<br />

978-3-96284-205-5<br />

978-3-96284-206-2<br />

978-3-96284-227-7<br />

978-3-96284-228-8<br />

978-3-96284-203-1<br />

978-3-96284-204-6<br />

978-3-96284-286-4<br />

978-3-96284-287-1<br />

978-3-96284-290-1<br />

978-3-96284-291-8<br />

978-3-96284-100-3<br />

978-3-96284-101-0<br />

978-3-96284-249-9<br />

978-3-96284-250-5<br />

160,00<br />

160,00<br />

120,00<br />

120,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

80,00<br />

80,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

320,00<br />

320,00<br />

Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

60,00<br />

60,00<br />

90,00<br />

90,00<br />

90,00<br />

90,00<br />

90,00<br />

90,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

200,00<br />

200,00<br />

240,00<br />

240,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

120,00<br />

120,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

480,00<br />

480,00<br />

90,00<br />

90,00<br />

135,00<br />

135,00<br />

135,00<br />

135,00<br />

135,00<br />

135,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

300,00<br />

300,00<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 89


Media directory/Medienverzeichnis<br />

Ref. Ordering Number/<br />

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Titles with “e” or “EN“ in the ordering reference number<br />

are available in English. Titel mit dem Bestellkennzeichen<br />

„e“ oder „EN“ sind in Englisch lieferbar.<br />

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ISBN eBook 1<br />

Prices/Preise<br />

(net/netto) 1<br />

<strong>vgbe</strong> Non-<br />

Member/ Member/<br />

<strong>vgbe</strong>-Mitglied Nichtmitglied<br />

VGB-S-162-00-2020-02-EN<br />

Electrical Generating Unit Protection<br />

78 p., <strong>2022</strong> (<strong>for</strong>merly VGB-S-025-00-2012-<strong>11</strong>-EN)<br />

978-3-96284-187-4<br />

978-3-96284-188-1<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-167-00-2021-03-DE<br />

Revisionsempfehlungen für Turbogeneratoren<br />

70 S., 2021<br />

978-3-96284-241-3<br />

978-3-96284-242-0<br />

130,00<br />

130,00<br />

195,00<br />

195,00<br />

VGB-S-169-12-2021-01-DE<br />

Inst<strong>and</strong>haltungsempfehlungen für Trans<strong>for</strong>matoren und<br />

Drosselspulen<br />

52 S., 2021<br />

978-3-96284-245-1<br />

978-3-96284-246-8<br />

130,00<br />

130,00<br />

195,00<br />

195,00<br />

VGB-S-302-00-2013-04-EN<br />

Guideline <strong>for</strong> the Testing <strong>of</strong> DeNOx-catalysts,<br />

66 p., 2021 (<strong>for</strong>merly VGB-R 302e)<br />

978-3-96284-221-5<br />

978-3-96284-222-2<br />

120,00<br />

120,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

VGB-S-401-00-2020-02-DE<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard für das Wasser in Kernkraftwerken mit Leichtwasserreaktoren.<br />

Teil 1: DWR-Anlagen. Teil 2: SWR-Anlagen<br />

94 S., 2020 (vormals VGB-R 401)<br />

978-3-96284-209-3<br />

978-3-96284-210-9<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-401-00-2020-02-EN<br />

VGB St<strong>and</strong>ard <strong>for</strong> the Water in Nuclear Power Plants with Light-Water<br />

Reactors. Part 1: Pressurised-Water Reactors. Part 2: Boiling-Water<br />

Reactors. 92 p., 2020 (<strong>for</strong>merly VGB-R 401 (German edition only))<br />

978-3-96284-233-8<br />

978-3-96284-234-5<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-415-00-2020-12-DE<br />

Aufbereitung von REA-Abwasser,<br />

60 S., 2021 (vormals VGB-M 415)<br />

978-3-96284-<strong>11</strong>9-5<br />

978-3-96284-120-1<br />

260,00<br />

260,00<br />

390,00<br />

390,00<br />

VGB-S-506-00-2019-02-DE<br />

Zust<strong>and</strong>süberwachung und Prüfung der Komponenten von Dampfkesselanlagen,<br />

Druckbehälteranlagen und Wasser oder Dampf führende<br />

Rohrleitungen für Wärmekraftwerke, 126 S., 3. Ausgabe, 2019<br />

978-3-96284-239-0<br />

978-3-96284-240-6<br />

130,00<br />

130,00<br />

195,00<br />

195,00<br />

VGB-S-509-00-2019-<strong>11</strong>-DE<br />

Inhalte wiederkehrender Prüfungen an Rohrleitungen und deren<br />

Komponenten in Wärmekraftwerken, 48 S., 2020<br />

(vormals VGB-R 509)<br />

978-3-96284-189-8<br />

978-3-96284-190-4<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-540-00-2020-07-DE<br />

Dampfkühlung in Wärmekraftanlagen (Korrigendum der Ausgabe<br />

2019-07, vormals VGB-R 540) 225 S., 2021<br />

978-3-86875-235-2<br />

978-3-86875-236-9<br />

260,00<br />

260,00<br />

390,00<br />

390,00<br />

VGB-S-610-00-2019-10-DE<br />

BTR. Bautechnik bei Kühltürmen. VGB-St<strong>and</strong>ard für den bautechnischen<br />

Entwurf, die Berechnung, die Konstruktion und die Ausführung<br />

von Kühltürmen, 84 S., 2019, (vormals VGB-R 610)<br />

978-3-86875-143-0<br />

978-3-86875-144-7<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-610-00-2019-10-EN<br />

Structural Design <strong>of</strong> Cooling Towers. VGB-St<strong>and</strong>ard on the Structural<br />

Design, Calculation, Engineering <strong>and</strong> Construction <strong>of</strong> Cooling<br />

Towers, 82 p., 2019, (<strong>for</strong>merly VGB-R 610e)<br />

978-3-96284-145-4<br />

978-3-96284-146-1<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-104-O<br />

Online-Leitfaden zur Umsetzung der Betriebssicherheitsverordnung<br />

in Kraftwerken – 2007, laufend aktualisiert<br />

Einzelplatzlizenz und Update. Netzwerklizenz für Mitglieder<br />

(Fördernde, Außerordentliche) (Ordentliche Mitglieder, siehe<br />

Hinweise unter www.vgb.org/vgbvs4om)<br />

Preise für die Netzwerklizenz für Nichtmitglieder auf Anfrage.<br />

290,00<br />

950,00<br />

390,00<br />

VGB-TW | VGB Technical Scientific Reports/VGB Technisch-wissenschaftliche Berichte<br />

VGB-TW 103Ve (2021) VGB – Availability <strong>of</strong> Power Plants 2010–2019,<br />

Edition 2021, 254 p.<br />

VGB-TW 103V (2021) VGB – Verfügbarkeit von Kraftwerken 2010–2019,<br />

Ausgabe 2021, 254 S.<br />

VGB-TW 103Ae (2021) VGB – Analysis <strong>of</strong> Unavailability <strong>of</strong> Power Plants 2010–2019,<br />

Edition 2021, 138 p.<br />

VGB-TW 103A (2021) VGB – Analyse der Nichtverfügbarkeit von Kraftwerken 2010–2019,<br />

Ausgabe 2021, 138 S.<br />

VGB-TW 103Ve (2020) VGB – Availability <strong>of</strong> Power Plants 2010–2019,<br />

Edition 2020, 246 p.<br />

VGB-TW 103V (2020) VGB – Verfügbarkeit von Kraftwerken 2010–2019,<br />

Ausgabe 2020, 246 S.<br />

VGB-TW 103Ae (2020) VGB – Analysis <strong>of</strong> Unavailability <strong>of</strong> Power Plants 2010–2019,<br />

Edition 2020, 138 p.<br />

VGB-TW 103A (2020) VGB – Analyse der Nichtverfügbarkeit von Kraftwerken 2010–2019,<br />

Ausgabe 2020, 138 S.<br />

978-3-96284-263-5 145,00 290,00<br />

978-3-96284-261-1 145,00 290,00<br />

978-3-96284-267-3 145,00 290,00<br />

978-3-96284-265-9 145,00 290,00<br />

978-3-96284-216-1 145,00 290,00<br />

978-3-96284-213-0 145,00 290,00<br />

978-3-96284-219-2 145,00 290,00<br />

978-3-96284-217-8 145,00 290,00<br />

90 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> news<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> news<br />

Workshop on flexible operation<br />

successfully held in Kolkata <strong>and</strong><br />

Dehli, India<br />

• Flexible operation <strong>of</strong> thermal power<br />

plants is a hot topic<br />

(<strong>vgbe</strong>) On 22 <strong>and</strong> 24 November <strong>2022</strong>,<br />

workshops took place under the auspices<br />

<strong>of</strong> the Indo-German Energy Forum (IGEF).<br />

In both Kolkata <strong>and</strong> Delhi, more than 100<br />

participants learned about the flexible operation<br />

<strong>of</strong> thermal power plants. Together<br />

with its partners Steag Energy Services <strong>and</strong><br />

Siemens Energy, the <strong>vgbe</strong> presented the results<br />

<strong>of</strong> the various flexibility studies that<br />

have been carried out in recent years.<br />

The venue Kolkata was chosen because two<br />

<strong>of</strong> the three power plants that were in the<br />

focus <strong>of</strong> the investigations are in the vicinity<br />

<strong>of</strong> this city. Teams from the power plants<br />

Andal (operator Damodar Valley Corporation)<br />

<strong>and</strong> Maithon (operator Tata Power)<br />

presented their experiences in flexible<br />

power plant operation. In both events, the<br />

Chairman <strong>of</strong> the Central <strong>Electricity</strong> Authority<br />

inaugurated the event. In his welcome<br />

speech, he pointed out that operation<br />

with a load <strong>of</strong> up to 55% should become<br />

obligatory in the near future – in a few<br />

years even 40% is the envisaged target <strong>for</strong><br />

technical minimum load.<br />

More than 100 participants in Kolkata in<strong>for</strong>med<br />

themselves about flexible power<br />

plant operation.<br />

The workshops were organized by the Indian<br />

<strong>vgbe</strong> partner organization EEC (Excellence<br />

Enhancement Center), the Deutschen<br />

Gesellschaft für <strong>International</strong>e Zusammenarbeit<br />

GmbH (GIZ) <strong>and</strong> the <strong>vgbe</strong>. All partners<br />

will continue to work on the topic in<br />

the future – simulator training <strong>and</strong> further<br />

flexibility studies are planned.<br />

Erfolgreiche Workshops zu<br />

flexiblem Kraftwerksbetrieb in<br />

Kolkata und Dehli, Indien<br />

• Flexibler Betrieb thermischer<br />

Kraftwerke ist ein Top-Thema<br />

(<strong>vgbe</strong>) Am 22. und 24. November <strong>2022</strong><br />

f<strong>and</strong>en Workshops unter dem Dach des<br />

Deutsch-Indischen Energie<strong>for</strong>ums (DIEF)<br />

statt. Sowohl in Kolkata als auch in Delhi<br />

haben sich jeweils mehr als 100 Teilnehmer<br />

über den flexiblen Betrieb thermischer<br />

Kraftwerke in<strong>for</strong>miert. Der <strong>vgbe</strong> hat<br />

zusammen mit seinen Partnern Steag<br />

Energy Services und Siemens Energy die<br />

Ergebnisse der verschiedenen Flexibilitätsstudien<br />

vorgestellt, die in den letzten<br />

Jahren erarbeitet wurden.<br />

Der Veranstaltungsort Kolkata wurde gewählt,<br />

weil sich zwei der drei Kraftwerke,<br />

die im Fokus der Untersuchungen st<strong>and</strong>en,<br />

in der Nähe dieser Stadt befinden.<br />

Teams der Kraftwerke Andal (Betreiber<br />

Damodar Valley Corporation) und Maithon<br />

(Betreiber Tata Power) stellten ihre<br />

Erfahrungen im flexiblen Kraftwerksbetrieb<br />

vor. In beiden Veranstaltung hat der<br />

Chairman der Central <strong>Electricity</strong> Authority<br />

die Veranstaltung eröffnet. In seinem<br />

Grußwort zeigte er auf, dass ein Betrieb<br />

bis zu 55 % Last in naher Zukunft obligatorisch<br />

werden sollen – in einigen Jahren<br />

seien sogar 40 % als Vorgabe geplant.<br />

Die Workshops wurden von der indischen<br />

<strong>vgbe</strong>-Partnerorganisation EEC (Excellence<br />

Enhancement Center), der Deutschen<br />

Gesellschaft für <strong>International</strong>e Zusammenarbeit<br />

GmbH (GIZ) und <strong>vgbe</strong> organisiert.<br />

Alle Partner werden auch zukünftig<br />

an dem Thema weiterarbeiten – dazu sind<br />

Simulatortrainings und weitere Flexibilitätsuntersuchungen<br />

geplant.<br />

LL<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> position paper<br />

H2-Ready published<br />

• With the position paper “H2-Ready”,<br />

the association contributes the view <strong>of</strong><br />

its member companies to the current<br />

debate on the definition <strong>of</strong> H2 readiness<br />

in the <strong>energy</strong> sector.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V. represents operators <strong>of</strong><br />

plants <strong>for</strong> the energetic use <strong>of</strong> hydrogen.<br />

With the position paper “H2-Ready”, the<br />

association contributes the view <strong>of</strong> its<br />

member companies to the current debate<br />

on the definition <strong>of</strong> H2 readiness in the <strong>energy</strong><br />

sector.<br />

The paper – now available in English <strong>and</strong><br />

German language – outlines the technical,<br />

economic <strong>and</strong> regulatory challenges <strong>for</strong><br />

the energetic use <strong>of</strong> hydrogen from the<br />

point <strong>of</strong> view <strong>of</strong> <strong>energy</strong> plant operators.<br />

<strong>vgbe</strong>´s positions concerning the thermal<br />

use <strong>of</strong> hydrogen are as follows:<br />

A plant is considered H2-ready if it can<br />

be operated 100 % with hydrogen during<br />

its lifetime – if necessary, with various retr<strong>of</strong>itting<br />

steps.<br />

• The use <strong>of</strong> hydrogen is technically<br />

possible in gas turbines, engines <strong>and</strong><br />

industrial boilers as well as in fuel cells.<br />

The economic viability <strong>of</strong> such plants is<br />

currently not yet feasible. The economic<br />

viability <strong>of</strong> such plants is currently not<br />

yet feasible.<br />

• For physical <strong>and</strong> technical reasons,<br />

hydrogen combustion is likely to<br />

produce higher NOx emissions than<br />

natural gas combustion. This<br />

circumstance is to be taken into account<br />

with applicable regulations <strong>for</strong><br />

promotion <strong>and</strong> licensing <strong>of</strong> these plants.<br />

• The requirements <strong>for</strong> materials <strong>of</strong> the<br />

plants concerned have to be transferred<br />

<strong>and</strong> specified in German regulations<br />

<strong>and</strong> any data gaps have to be filled<br />

accordingly.<br />

The detailed explanations are presented<br />

in the <strong>vgbe</strong> position paper “H2-Ready”. The<br />

supplementary <strong>vgbe</strong> factsheet “H2-Readiness<br />

<strong>of</strong> Gas Turbine Plants” is currently in<br />

preparation.<br />

The results <strong>of</strong> this position paper will be<br />

incorporated into the “Process Guide: Power<br />

<strong>and</strong> heat generation on the basis <strong>of</strong> renewable<br />

<strong>and</strong> decarbonised gases” jointly<br />

developed by BDEW (Association <strong>of</strong> the<br />

German Energy <strong>and</strong> Water Industries) <strong>and</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>for</strong> the trans<strong>for</strong>mation <strong>of</strong> gas-based<br />

generation plants.<br />

LL<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 91


Publications<br />

People<br />

Leonhard Birnbaum, E.ON,<br />

takes the reins at Eurelectric<br />

(eurelectric) Leonhard Birnbaum, CEO<br />

<strong>and</strong> Chairman <strong>of</strong> the Board Management<br />

<strong>of</strong> E.ON, was appointed Acting President <strong>of</strong><br />

Eurelectric. Dr. Birnbaum takes the function<br />

at a crucial time where high <strong>energy</strong><br />

prices <strong>and</strong> supply shortages are topping the<br />

political agenda.<br />

Leonhard Birnbaum takes over the baton<br />

from Jean-Bernard Lévy, Chairman & CEO<br />

<strong>of</strong> EDF, whom he has assisted as Vice-President<br />

<strong>of</strong> Eurelectric since June 2021. During<br />

his Presidency, Mr Lévy took decisive<br />

steps to put renewable <strong>and</strong> low-carbon<br />

electricity at the core <strong>of</strong> the European<br />

Green Deal <strong>and</strong> setting in stone the electricity<br />

sector’s commitment to a climate-neutral<br />

economy.<br />

As said by Jean-Bernard Lévy: “The past<br />

years have been extremely challenging <strong>for</strong><br />

the industry with Covid-19 lockdowns <strong>and</strong><br />

economic downturn immediately followed<br />

by war, supply crisis <strong>and</strong> inflation. This difficult<br />

context confirms that the way <strong>for</strong>ward<br />

is accelerated electrification <strong>and</strong> decarbonisation.<br />

Efficient short-term markets<br />

combined with long-term investment signals<br />

can allow the power sector to deliver<br />

the massive renewable <strong>and</strong> low-carbon investments<br />

needed”.<br />

A new vision <strong>for</strong> the electricity market<br />

A key priority <strong>of</strong> the Presidency team was<br />

to develop a vision <strong>for</strong> a future-pro<strong>of</strong> market<br />

design <strong>and</strong> investment framework <strong>for</strong><br />

the electricity sector, which would ensure<br />

the vast investments needed <strong>for</strong> the net-zero<br />

transition. The Russian war against<br />

Ukraine <strong>and</strong> its impacts on supply <strong>and</strong> prices<br />

<strong>of</strong> electricity in Europe has sparked a<br />

vivid political debate about the current<br />

market design.<br />

One <strong>of</strong> the first endeavors <strong>of</strong> Leonhard<br />

Birnbaum will there<strong>for</strong>e be to steer the industry<br />

at a time where several member<br />

states are seeing market interventions <strong>and</strong><br />

contribute to the debate on a re<strong>for</strong>m <strong>of</strong> the<br />

electricity market design.<br />

Leonhard Birnbaum said: “The electricity<br />

sector is facing unparalleled challenges.<br />

We are operating in an extreme environment<br />

with high prices, supply disruptions<br />

<strong>and</strong> frequent political interventions in the<br />

market. A key priority will be to strike a balance<br />

between customer protection <strong>and</strong> investor<br />

certainty.”<br />

He then added: “The decisions we will<br />

make in the coming months will be decisive<br />

<strong>for</strong> Europe’s future. They will determine<br />

our ability to invest our way out <strong>of</strong><br />

this crisis to achieve cost-efficient, climate-friendly<br />

<strong>and</strong> secure <strong>energy</strong> supply<br />

<strong>and</strong> infrastructure to our citizens <strong>and</strong> industry.<br />

I am honoured to take the reins <strong>of</strong><br />

Eurelectric at this important time.”<br />

In March, Eurelectric’s Board will elect a<br />

new Presidency team, composed <strong>of</strong> a President<br />

<strong>and</strong> two Vice-Presidents which will<br />

be effective as <strong>of</strong> June 2023.<br />

LL<br />

www.eurelectric.org (223521205)<br />

BDEW: Kirsten Westphal folgt<br />

auf Anke Tuschek<br />

(bdew) Der Vorst<strong>and</strong> des Bundesverb<strong>and</strong>es<br />

der Energie- und Wasserwirtschaft<br />

(BDEW) hat Dr. Kirsten Westphal als neues<br />

Mitglied der BDEW-Hauptgeschäftsführung<br />

berufen.<br />

Westphal tritt im März 2023 die Nachfolge<br />

von Dr. Anke Tuschek an, die seit Mai<br />

2009 das BDEW-Ressort Märkte und Effizienz<br />

mit den Bereichen Vertrieb, H<strong>and</strong>el,<br />

gasspezifische Fragen und Energieeffizienz<br />

führt und im Frühjahr 2023 ihre aktive berufliche<br />

Laufbahn beendet.<br />

Die promovierte Politologin Westphal ist<br />

derzeit Vorst<strong>and</strong> bei der H2 Global Stiftung<br />

und Mitglied des nationalen Wasserst<strong>of</strong>frats.<br />

Zwischen 2008 und 2021 war sie<br />

bei der Stiftung Wissenschaft und Politik<br />

(SWP) tätig. Dort leitete sie u.a. das vom<br />

Auswärtigen Amt geförderte Projekt „Geopolitics<br />

<strong>of</strong> Energy Trans<strong>for</strong>mation – Hydrogen“.<br />

Zuvor war sie Wissenschaftliche Assistentin<br />

an der Justus-Liebig-Universität<br />

Gießen und am Instituto de Relaciones<br />

Europeo-Latinoamericanas (IRELA), Madrid.<br />

Davor war sie für die PreussenElektra<br />

AG tätig.<br />

BDEW-Präsidentin Dr. Marie-Luise Wolff:<br />

„Wir freuen uns, dass wir mit Kirsten Westphal<br />

eine hochangesehene Persönlichkeit<br />

für den BDEW gewinnen konnten, die sich<br />

seit Jahren im Bereich des Umwelt- und<br />

Klimaschutzes engagiert und dabei einen<br />

besonderen Fokus auf den Aufbau eines<br />

Wasserst<strong>of</strong>fmarktes und die internationale<br />

Energie- und Klimapolitik gelegt hat. Kirsten<br />

Westphal steht für eine entschlossene,<br />

effiziente Energie- und Klimapolitik, basierend<br />

auf einer sowohl ökonomisch als auch<br />

ökologisch erfolgreichen Wirtschaft. Damit<br />

passt sie hervorragend zum BDEW.“<br />

BDEW-Präsidentin Wolff dankte zugleich<br />

Anke Tuschek für ihre großen Verdienste:<br />

„Anke Tuschek hat sich als Mitglied der<br />

BDEW-Hauptgeschäftsführung große Verdienste<br />

um die Energiewirtschaft erworben.<br />

Seit 2009 hat sie den fundamentalen<br />

W<strong>and</strong>el unserer Branche aktiv mitgestaltet.<br />

Dafür dankt ihr mit aller Anerkennung<br />

die gesamte Branche.“<br />

LL<br />

www.bdew.de (223521225)<br />

BDEW-Pressestatement zur<br />

Fachkräftestrategie des<br />

Bundeskabinetts<br />

(bdew) Das Bundeskabinett hat die Fachkräftestrategie<br />

beschlossen, deren Ziel es<br />

ist, Unternehmen und Betriebe darin zu<br />

unterstützen, Fachkräfte zu gewinnen und<br />

zu halten. Hierzu erklärt Kerstin Andreae,<br />

Vorsitzende der BDEW-Hauptgeschäftsführung:<br />

„Für unsere umfassende Energieversorgung<br />

wie auch erfolgreichen Klimaschutz<br />

brauchen wir qualifizierte Fachkräfte. In<br />

der Energiewirtschaft gibt es in zahlreichen<br />

Bereichen einen Personalmangel. Neben<br />

dem jetzt schon hohen und stetig steigenden<br />

Bedarf an qualifizierten Kräften<br />

müssen Prognosen zufolge in den kommenden<br />

zehn Jahren zudem 25 Prozent<br />

der Stellen in der Branche neu besetzt werden.<br />

Das könnte auch zu einem Problem<br />

für die Energiewende werden. Letztlich<br />

sind es Menschen, Fachkräfte, die die Energiewende<br />

umsetzen. Wir haben daher der<br />

Bundesregierung eine Ausbildungs<strong>of</strong>fensive<br />

vorgeschlagen, die schon in der Grundschule<br />

beginnt. Damit können Kinder frühzeitig<br />

an technische Themen herangeführt<br />

werden, denn wir brauchen sie als Ingenieure,<br />

Mechatroniker, Elektriker und<br />

Schlosser für die Energiewende.<br />

Großen Bedarf gibt es für Energie-, Klimaschutz-<br />

oder Umweltingenieurinnen<br />

und -ingenieure. Bei der Installation und<br />

Wartung von Windenergieanlagen vor den<br />

Küsten gibt es schon heute einen Mangel<br />

an Fachkräften. Auch für Ingenieurinnen<br />

und Ingenieure, die die künftige Energieversorgung<br />

durch intelligente Netze steuern<br />

werden, ist die Nachfrage sehr groß.<br />

Energieunternehmen benötigen zudem<br />

zusätzliche IT-Fachkräfte, damit beispielsweise<br />

die Kommunikation zwischen der<br />

Netzleitstelle und dem Haushalt intelligent<br />

wird. Auch der Fachkräftemangel im<br />

H<strong>and</strong>werk wirkt sich auf die Energiewirtschaft<br />

aus, zum Beispiel bei energetischen<br />

Gebäudesanierungen für die Umsetzung<br />

der Wärmewende oder der Installation von<br />

PV-Anlagen.<br />

Für viele junge Menschen ist wirksamer<br />

Klimaschutz sehr wichtig. Es gilt, diese Begeisterung<br />

auch in die Arbeitswelt einzubringen.<br />

Darüber hinaus sollte auch älteren<br />

Beschäftigten durch gute Arbeitsbedingungen<br />

ein Verbleib im Beruf bis zum Renteneintritt<br />

ermöglicht werden. Außerdem<br />

könnten Frauen gezielt für die Arbeit in<br />

den Branchen rund um die Energiewende<br />

gewonnen werden. Neben der Erschließung<br />

inländischer Potenziale bedarf es zudem<br />

auch der Zuw<strong>and</strong>erung qualifizierter<br />

Fachkräfte, um den Fachkräftebedarf perspektivisch<br />

decken zu können.“<br />

LL<br />

www.bdew.de (223521227)<br />

92 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


Publications<br />

Books<br />

AG Energiebilanzen<br />

macht Umrechnen von<br />

Energieeinheiten leicht<br />

und kom<strong>for</strong>tabel<br />

• Neue Online-Version<br />

• Breites Leistungsspektrum<br />

• Leichte Bedienung<br />

(ageb) Die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen<br />

(AG Energiebilanzen) macht das<br />

Umrechnen von Energieeinheiten einfach,<br />

sicher und kom<strong>for</strong>tabel. Auf der Homepage<br />

(www.ag-energiebilanzen.de) ist der neue<br />

Energieeinheiten-Umrechner so<strong>for</strong>t aufrufbar<br />

und einsatzbereit. Eine Installation<br />

auf Endgeräten ist nicht er<strong>for</strong>derlich. Der<br />

Leistungsumfang des Energieeinheiten-Umrechners<br />

der AG Energiebilanzen<br />

gliedert sich in die Bereiche Konventionell,<br />

Biogen sowie Sekundär und Preise.<br />

Im Bereich „Konventionell“ können acht<br />

gängige nationale und internationale Einheiten<br />

(Joule, Wattstunden, Kalorie, Steinkohleneinheit,<br />

Rohöleinheit, British thermal<br />

unit, Kubikmeter und Barrel) berechnet<br />

werden. Wählbar sind Potenzen der<br />

Einheiten zwischen Kilo und Peta. Nutzerinnen<br />

und Nutzer können auch Mengen<br />

einzelner Energieträger (Kohlen, Mineralölprodukte,<br />

Gase) eingeben und eine<br />

Umrechnung in die gewünschte Energieeinheit<br />

vornehmen.<br />

Im Bereich „Biogen“ ermöglicht das Tool<br />

die einfache Berechnung des Energiegehaltes<br />

zahlreicher Holzarten einschließlich<br />

deren Feuchtegrad. Außerdem können<br />

Mengenangaben verschiedener Restholzarten,<br />

Grünschnitte sowie energiehaltige<br />

Restst<strong>of</strong>fe aus der L<strong>and</strong>wirtschaft oder der<br />

Entsorgung in insgesamt acht unterschiedlichen<br />

Einheiten ausgegeben werden. Das<br />

Leistungsspektrum des Umrechners umfasst<br />

zudem alle wichtigen Biokraftst<strong>of</strong>fe<br />

sowie Kraftst<strong>of</strong>fzusätze.<br />

Der Bereich „Sekundär“ deckt ein breites<br />

Spektrum von energiehaltigen Produkten,<br />

Restst<strong>of</strong>fen und Abfällen ab. Nutzerinnen<br />

und Nutzer können eine beliebige Menge<br />

des Produkts in Kilogramm in die gängigen<br />

Energieeinheiten umrechnen.<br />

Der Energieeinheiten-Umrechner der AG<br />

Energiebilanzen bietet außerdem die Möglichkeit,<br />

Preise unterschiedlicher Energien<br />

je Einheit in allen gängigen Währungen zu<br />

berechnen. Die Umrechnungskurse werden<br />

dabei jeweils aktuell und automatisch<br />

von der Europäischen Zentralbank (EZB)<br />

bezogen. Durch diese Funktion lassen sich<br />

die Preise für verschiedene Energieträger<br />

unabhängig von der Bezugsgröße sowohl<br />

international als auch unterein<strong>and</strong>er vergleichen.<br />

Der Energieeinheiten-Umrechner der AG Energiebilanzen bietet mit einer großen Zahl von<br />

Parametern und einer übersichtlichen Struktur ein leistungsfähiges und kom<strong>for</strong>tables Tool<br />

zum Be- und Umrechnen von Energieeinheiten in alle gängigen nationalen und internationalen<br />

Größen. www.ag-energiebilanzen.de. Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen<br />

LL<br />

ag-energiebilanzen.de<br />

(22352<strong>11</strong>13)<br />

Sicherheitsfibel zur<br />

Maschinensicherheit<br />

• Funktionale Sicherheit und<br />

Sicherheitsfunktionen Erläuterungen zu<br />

DIN EN IEC 62061 (VDE 0<strong>11</strong>3-50), DIN<br />

EN ISO 13849-1 und DIN EN ISO<br />

12100, unter Berücksichtigung<br />

sicherheitstechnischer Kennwerte<br />

In diesem Buch werden praktische Hilfestellungen<br />

zum Thema Maschinensicherheit<br />

und Funktionale Sicherheit aufgezeigt:<br />

• Normenlotse für Maschinensicherheit<br />

• DIN EN ISO 12100 Mal <strong>and</strong>ers gedacht<br />

– sinnvolle Ermittlung, Klassifizierung<br />

und Definition von<br />

Sicherheitsfunktionen<br />

Beschreibung der normativen An<strong>for</strong>derungen<br />

und Vorgehensweise der DIN EN<br />

IEC 62061 (VDE 0<strong>11</strong>3-50) und DIN EN ISO<br />

13849-1 zur Realisierung dieser Sicherheitsfunktionen<br />

Was macht die Umsetzung der Maschinensicherheit<br />

und damit die Sicherheitstechnik<br />

in Form von Funktionaler Sicherheit<br />

eigentlich so schwierig? Woher rührt<br />

dieses teils angespannte Verhältnis zwischen<br />

An<strong>for</strong>derungen und deren praktischer<br />

Umsetzung heutzutage? Das Missverständnis<br />

einer scheinbaren Komplexität<br />

stellt die eigentliche Heraus<strong>for</strong>derung dar:<br />

nämlich Wichtiges von Unwichtigem zu<br />

unterscheiden und dabei den roten Faden<br />

nicht zu verlieren.<br />

Dieses Buch stellt die wesentlichen Begriffe<br />

und deren pragmatische Einordnung<br />

in den Vordergrund – das Suchen und Finden<br />

als sinnvolles Werkzeug verstehen. Die<br />

grundlegenden Schutzziele für Maschinen<br />

werden konkret benannt, eingeordnet und<br />

Sicherheitsfunktionen sinnvoll hergeleitet.<br />

Auf Basis der DIN EN ISO 12100 werden<br />

die Sicherheitsfunktionen klassifiziert, sodass<br />

die Funktionale Sicherheit ein reales<br />

Bild erhält.<br />

Mit den Erkenntnissen aus der langjährigen<br />

Beratung und aus der Mitarbeit in den<br />

internationalen ISO- und IEC-Gremien<br />

stellt der Autor zu guter Letzt die interessante<br />

Weiterentwicklung der DIN EN IEC<br />

62061 (VDE 0<strong>11</strong>3-50) und DIN EN ISO<br />

13849-1 aus Sicht der Anwender vor. Dabei<br />

muss man sich nicht mehr für die eine oder<br />

<strong>and</strong>ere entscheiden: Beide können gemeinsam<br />

und komplementär verwendet<br />

werden.<br />

Gehlen, Patrick. Sicherheitsfibel zur Maschinensicherheit.<br />

VDE-Schriftenreihe –<br />

Normen verständlich B<strong>and</strong> 152. 3., neu<br />

bearbeitete und erweiterte Auflage 2023,<br />

186 Seiten, Din A5, Broschüre, ISBN 978-3-<br />

8007-5980-4, E-Book: ISBN 978-3-8007-<br />

5981-1<br />

LL<br />

www.vde-verlag.de (22352<strong>11</strong>27)<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 93


Inserentenverzeichnis<br />

Media<br />

News<br />

<strong>vgbe</strong> service: Wir für Sie in 2023<br />

Die Mediadaten des ab 2023 erscheinenden<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> – bislang VGB<br />

POWERTECH – sind jetzt erschienen und<br />

stehen als Download unter <strong>and</strong>erem mit<br />

der Themenplanung auf unseren Webseiten<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> und www.<strong>vgbe</strong>.<br />

services zur Verfügung.<br />

Martin Huhn unterstützt Sie gerne als Ansprechpartner<br />

für Ihre Insertionen in unserer<br />

internationalen Fachzeitschrift sowie<br />

unseren weiteren Publikationen zu Veranstaltungen.<br />

Kontakt: Martin Huhn ist über die bekannte<br />

Durchwahl 0201 8128-212 und unter<br />

der E-Mail ads@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> zu erreichen.<br />

LL<br />

<strong>vgbe</strong>.services<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong><br />

MEDIADATEN<br />

<strong>International</strong>e Fachzeitschrift für die Erzeugung<br />

und Speicherung von Strom, Wärme und Wasserst<strong>of</strong>f<br />

sowie darauf aufbauenden Energieträgern<br />

Sonderpublikationen zu <strong>vgbe</strong>-Veranstaltungen<br />

Mediapartner Ihrer Veranstaltung<br />

Online-Werbung und Jobbörse<br />

2023<br />

KURZCHARAKTERISTIK | THEMEN | ANZEIGENPREISLISTE | KONTAKTE<br />

Media-In<strong>for</strong>mationen 2023 – Neuerscheinung<br />

l Kurzcharakteristik<br />

l Leseranalyse<br />

l Redaktionsplan<br />

l Anzeigenin<strong>for</strong>mation<br />

l Kontakte<br />

Beratung: Martin Huhn<br />

e ads@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128-212<br />

f +49 201 8128-302<br />

w www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> | Publikationen<br />

Inserentenverzeichnis <strong>11</strong> l <strong>2022</strong><br />

<strong>vgbe</strong> Congress 2023 Titelseite<br />

Call <strong>for</strong> Papers 27/28<br />

<strong>vgbe</strong> Workshop<br />

Emissionsüberwachung 2023 17<br />

<strong>vgbe</strong> Fachtagung<br />

Kühlsysteme 2023 23<br />

SAINT-GOBAIN ISOVER G+H AG<br />

VALMET GmbH<br />

U II<br />

U IV<br />

<strong>vgbe</strong> Conference<br />

Materials &<br />

Quality Assurance 2023 19<br />

<strong>vgbe</strong> Fachtagung<br />

Inst<strong>and</strong>haltung in Kraftwerken 2023<br />

Maintenance in Power Plants 2023 41<br />

BORSIG GmbH <strong>11</strong><br />

BRAUER Maschinentechnik AG 9<br />

<strong>vgbe</strong> Fortbildungsveranstaltung<br />

Abfall und Gewässerschutz 2023 13<br />

<strong>vgbe</strong> Conference<br />

Flue Gas Cleaning 2023 21<br />

<strong>vgbe</strong> Fachtagung<br />

Kühlsysteme 2023<br />

Kühlwasserhygiene-Schulung 71<br />

94 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


<strong>vgbe</strong> Events | Events<br />

<strong>vgbe</strong> Events <strong>2022</strong>/2023 | Please visit our website <strong>for</strong> updates!<br />

– Sub ject to chan ge –<br />

Congress/Kongress<br />

<strong>vgbe</strong> Kongress 2023<br />

<strong>vgbe</strong> Congress 2023<br />

20 & 21 September 2023<br />

Berlin, Germany<br />

Contact<br />

Ines Moors<br />

t +49 201 8128-222<br />

Angela Langen<br />

t +49 201 8128-310<br />

e <strong>vgbe</strong>-congress@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Konferenzen | Fachtagungen<br />

Inst<strong>and</strong>haltung in Kraftwerken<br />

Maintenance in Power Plants 2023<br />

mit Fachausstellung/<br />

with Technical Exhibition<br />

8 <strong>and</strong> 9 March 2023<br />

Karlsruhe, Germany<br />

Contact<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f<br />

t +49 201 8128-232<br />

e <strong>vgbe</strong>-inst-kw@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Gasturbinen 2023<br />

Gas Turbines 2023<br />

mit Fachausstellung/<br />

with Technical Exhibition<br />

6 <strong>and</strong> 7 June 2023<br />

Koblenz, Germany<br />

Contact<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f<br />

t +49 201 8128-232<br />

e <strong>vgbe</strong>-gasturb@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> Chemiekonferenz 2023<br />

<strong>vgbe</strong> Conference Chemistry 2023<br />

mit Fachausstellung/<br />

with Technical Exhibition<br />

24 to 26 October 2023<br />

Ingolstadt, Germany<br />

Contact<br />

Ines Moors<br />

t +49 201 8128-222<br />

e <strong>vgbe</strong>-chemie@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Seminare | Workshops<br />

Produkte aus der<br />

thermischen Abfallverwertung<br />

Workshop<br />

6. und 7. Dezember <strong>2022</strong><br />

Kassel, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

e <strong>vgbe</strong>-therm-abf@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Basics Wasserchemie <br />

im Kraftwerk<br />

Online-Seminar<br />

14. und 15. Februar 2023<br />

Kontakt<br />

Konstantin Blank<br />

t +49 201 8128-214<br />

e <strong>vgbe</strong>-wasserdampf@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Wasseraufbereitung 2023 <br />

Seminar<br />

21. und 22. März 2023<br />

Kontakt<br />

Konstantin Blank<br />

t +49 201 8128-214<br />

e <strong>vgbe</strong>-wasseraufb@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Chemie im <br />

Wasser-Dampf-Kreislauf 2023<br />

Seminar<br />

29. und 30. November 2023<br />

Kontakt<br />

Konstantin Blank<br />

t +49 201 8128-214<br />

e <strong>vgbe</strong>-wasserdampf@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Abfall und Gewässerschutz 2023<br />

Fortbildungsveranstaltung<br />

25. bis 27. April 2023<br />

Höhr-Grenzhausen<br />

Kontakt<br />

Diana Ringh<strong>of</strong>f<br />

t +49 201 8128-232<br />

e <strong>vgbe</strong>-abf-gew@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Kühlsysteme 2023<br />

& Hygieneschulung 2023<br />

mit Fachausstellung<br />

25. und 26. April 2023<br />

Nürburgring, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

Ulrike Troglio<br />

t +49 201 8128-282<br />

e <strong>vgbe</strong>-kuehlsysteme@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

In<strong>for</strong>mation on all events<br />

with exhibition/Aus kunft<br />

zu allen Veranstaltungen<br />

mit Fachausstellung<br />

Flue Gas Cleaning 2023<br />

Conference<br />

3 <strong>and</strong> 4 May 2023<br />

Praha, Czech Republic<br />

Contact<br />

Ines Moors<br />

t +49 201 8128-222<br />

e <strong>vgbe</strong>-flue-gas@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128-310/-299<br />

e events@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Updates www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Exhibitions <strong>and</strong> Conferences<br />

2. Branchentag Wasserst<strong>of</strong>f –<br />

Lessons Learned?!<br />

1. und 2. Februar 2023, Neuer Termin!<br />

phanTECHNIKUM Wismar<br />

www.branchentag-wasserst<strong>of</strong>f.de<br />

E-world <strong>energy</strong> & water<br />

23. bis 25. Mai 2023<br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

www.e-world-essen.com<br />

55. Kraftwerkstechnisches<br />

Kolloquium<br />

10. und <strong>11</strong>. Oktober 2023<br />

Dresden, Deutschl<strong>and</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong> | 95


Preview | Imprint<br />

Preview 12 l <strong>2022</strong><br />

Focus: Research & Development<br />

in the <strong>energy</strong> sector<br />

Fokus: Forschung & Entwicklung<br />

in der Energiewirtschaft<br />

Hazop analyses in a biomass cogeneration<br />

plant – Hazards minimized,<br />

operability guaranteed<br />

Hazop-Analysen in einem<br />

Biomasse-Heizkraftwerk – Gefahren<br />

minimiert, Bedienbarkeit garantiert<br />

Florian Kraus<br />

Basic safety <strong>and</strong> additional protection by<br />

“airbags” in the low-voltage switchgear in<br />

HKW Berlin-Reuter West<br />

Basissicherheit und zusätzlicher Schutz durch<br />

„Airbags“ in den Niederspannungs-Schaltanlagen<br />

in HKW Berlin-Reuter West<br />

Holger Kuhlemann<br />

Modelling <strong>and</strong> development <strong>of</strong><br />

decarbonisation <strong>of</strong> waste<br />

incineration plants with CO 2<br />

supply<br />

Modellierung und Entwicklung der Dekarbonisierung<br />

von Abfallverbrennungsanlagen mit<br />

CO 2<br />

-Bereitstellung<br />

Harm-Peter Büchner, Rol<strong>and</strong> Scharf<br />

<strong>and</strong> Stefan Vodegel<br />

The digital twin grows<br />

continuously...<br />

To be published in the article<br />

“Life cycle <strong>of</strong> the digital twin”<br />

by Thorsten Jankowski.<br />

Imprint<br />

Publisher<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Chair:<br />

Dr. Georg Stamatelopoulos<br />

Executive Managing Director:<br />

Dr.-Ing. Oliver Then<br />

Address<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Tel.: +49 201 8128-0 (switchboard)<br />

The <strong>journal</strong> <strong>and</strong> all papers <strong>and</strong> photos<br />

contained in it are protected by copyright.<br />

Any use made there<strong>of</strong> outside the Copyright<br />

Act without the consent <strong>of</strong> the publishers is<br />

prohibited. This applies to reproductions,<br />

translations, micr<strong>of</strong>ilming <strong>and</strong> the input<br />

<strong>and</strong> incorporation into electronic systems.<br />

The individual author is held responsible <strong>for</strong><br />

the contents <strong>of</strong> the respective paper. Please<br />

address letters <strong>and</strong> manuscripts only to the<br />

Editorial Staff <strong>and</strong> not to individual persons <strong>of</strong><br />

the association´s staff. We do not assume any<br />

responsibility <strong>for</strong> unrequested contributions.<br />

Diese Fachzeitschrift und alle in ihr enthaltenen<br />

Beiträge und Fotos sind urheberrechtlich<br />

geschützt. Jede Verwertung außerhalb<br />

der Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist<br />

ohne Zustimmung der Herausgeber unzulässig.<br />

Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen,<br />

Übersetzungen, Mikroverfilmungen<br />

und die Einspeisung und Verarbeitung in<br />

elektronischen Systemen. Für den Inhalt<br />

des jeweiligen Beitrages ist der einzelne<br />

Autor verantwortlich. Bitte richten Sie<br />

Briefe und Manuskripte nur an die Redaktion<br />

und nicht an einzelne Personen.<br />

Für unaufge<strong>for</strong>dert einges<strong>and</strong>te Beiträge<br />

übernehmen wir keine Verantwortung.<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: pt-presse@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Web: www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Editorial Staff<br />

Dr. Mario Bachhiesl<br />

Dr.-Ing. Thomas Eck<br />

Dr. Lena Jentjens<br />

Dr.-Ing. Oliver Then<br />

Dipl.-Ing. Ernst Michael Züfle<br />

Scientific Editorial Advisory Board<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Frantisek Hrdlicka,<br />

Praha, Czech Republic<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Antonio Hurtado, Dresden, Germany<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Emmanouil Kakaras, Athens, Greece<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Alfons Kather, Hamburg, Germany<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Harald Weber, Rostock, Germany<br />

Editing <strong>and</strong> Translation<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong><br />

Distribution<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> service GmbH<br />

Gregor Scharpey<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 />

Martin Huhn<br />

Tel.: +49 201 8128-212<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

E-mail: ads@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Advertisement Rate Card<br />

No. 53 <strong>of</strong> 1 January <strong>2022</strong><br />

Advertising Representation<br />

<strong>for</strong> USA <strong>and</strong> North America<br />

Trade Media <strong>International</strong> 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 (<strong>11</strong> copies/year)<br />

<strong>2022</strong> – Volume 102<br />

Subscription Conditions<br />

Annual subscription price <strong>for</strong><br />

<strong>11</strong> copies (<strong>2022</strong>): 330.63 €<br />

Price per copy: 39.50 €<br />

Germany: VAT (USt.) <strong>and</strong> postage<br />

are included.<br />

Foreign countries: VAT <strong>and</strong> 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 be<strong>for</strong>e expiry.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> members receive one copy<br />

free <strong>of</strong> charge regularly;<br />

further copies at a special price.<br />

Contact: sales-media@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Printing <strong>and</strong> Processing<br />

inpuncto:asmuthdruck + medien gmbh<br />

Richard-Byrd-Straße 39<br />

Medienzentrum Ossendorf<br />

50829 Köln, Germany<br />

In<strong>for</strong>mation <strong>for</strong> authors <strong>and</strong> abstracts<br />

are available <strong>for</strong> download at<br />

www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> | Publications<br />

96 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> <strong>11</strong> · <strong>2022</strong>


EDITORIAL SCHEDULE 2023<br />

Issue Focal points Additionally in each issue: Energy News, Calendar, People Advertisement <strong>and</strong> printing deadline<br />

January/ Trends <strong>and</strong> Innovation in Power <strong>Generation</strong> – <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong> | Energy system <strong>of</strong> the future | 2 February 2023<br />

February Hydrogen <strong>and</strong> further <strong>energy</strong> carriers in <strong>energy</strong> supply <strong>and</strong> industry<br />

Maintenance in Power Plants 2023, 8 <strong>and</strong> 9 March 2023, Karlsruhe, Germany<br />

March Chemistry in power generation <strong>and</strong> storage | Fuels, furnaces <strong>and</strong> flue gas cleaning technology | 28 February 2023<br />

New <strong>and</strong> subsequent use <strong>of</strong> <strong>energy</strong> sites, repurposing | Training <strong>and</strong> advanced training<br />

April Digitisation in hydropower | Gas <strong>and</strong> diesel engines | 30 March 2023<br />

IT <strong>and</strong> cyber-security in the <strong>energy</strong> sector | Decommissioning <strong>and</strong> dismantling <strong>of</strong> <strong>energy</strong> plants<br />

Materials <strong>and</strong> Quality Assurance 2023, 10 <strong>and</strong> <strong>11</strong> May 2023, Schloss Paffendorf, Germany<br />

May Nuclear power, nuclear power plants: operation <strong>and</strong> operating experience, decommissioning, waste disposal | Decarbonisation <strong>and</strong> <strong>energy</strong> technology 27 April 2023<br />

Gas Turbines <strong>and</strong> Operation <strong>of</strong> Gas Turbines 2023, 6 <strong>and</strong> 7 June 2023, Koblenz, Germany<br />

June Maintenance in power plants <strong>and</strong> <strong>energy</strong> installations | Redispatch <strong>and</strong> generation plants | 1 June 2023<br />

Steam generators, heat exchangers | Knowledge management, documentation, data bases<br />

July Materials <strong>and</strong> quality assurance | Power-2-X | Maintenance <strong>of</strong> wind power plants – onshore <strong>and</strong> <strong>of</strong>fshore | 21 June 2023<br />

Steam turbines <strong>and</strong> operation <strong>of</strong> steam turbines<br />

August Gas turbines <strong>and</strong> operation <strong>of</strong> gas turbines | Combined cycle power plants (CCPP) | Cogeneration plants | 31 July 2023<br />

Flexibility in power <strong>and</strong> heat generation | Control room technology<br />

September Special issue <strong>vgbe</strong> Congress 2023, 20 <strong>and</strong> 21 September 2023, Berlin, Germany 23 August 2023<br />

Renewables <strong>and</strong> distributed generation: Hydro power, on- <strong>and</strong> <strong>of</strong>fshore wind power, solar-thermal power plants,<br />

photovoltaics, biomass, geothermal generation | Know-how <strong>and</strong> preservation <strong>of</strong> competence<br />

October Emissions reduction technologies | Fuel cells & battery storage | Asset management | Big data in power generation | 28 September 2023<br />

Thermal waste <strong>and</strong> sewage sludge treatment, fluidised-bed combustion<br />

<strong>vgbe</strong> Conference Chemistry 2023, 24 to 26 October 2023, Ingolstadt, Germany<br />

November Electrical engineering, instrumentation <strong>and</strong> control | Occupational safety <strong>and</strong> health protection | 30 October 2023<br />

Civil engineering <strong>for</strong> conventional power plants wind <strong>and</strong> hydropower plants<br />

December <strong>vgbe</strong> Congress 2023, Berlin, Germany: Reports, impressions | Energy systems <strong>for</strong> the future | 29 November 2023<br />

Research in power generation <strong>and</strong> storage | Repowering<br />

Editorial deadline <strong>for</strong> technical papers: 2 months prior to publication <strong>of</strong> respective issue (please also refer to the “Guidelines <strong>for</strong> Authors”, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... Publications)<br />

Deadline <strong>for</strong> submission <strong>of</strong> technical papers: 1 month prior to publication<br />

Editorial deadline <strong>for</strong> news: 4 weeks prior to publication <strong>of</strong> respective issue (please also refer to the “Guidelines <strong>for</strong> News”, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... Publications)<br />

Contact:<br />

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Deilbachtal 173, 45257 Essen, Germany<br />

Editor in Chief: Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Editorial t +49 201 8128-300<br />

department: e pt-presse@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

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<strong>and</strong> sales:<br />

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REDAKTIONSPLAN 2023<br />

Ausgabe Themenschwerpunkte In jeder Ausgabe: Nachrichten aus Energiewirtschaft und -technik Anzeigen- und Druckunterlagenschluss<br />

Januar/ Trends und Innovationen in der Stromerzeugung – <strong>vgbe</strong>-Congress <strong>2022</strong> | Energiesystem der Zukunft | 2. Februar 2023<br />

Februar Wasserst<strong>of</strong>f und alternative Energieträger in Energieversorgung und Industrie<br />

Inst<strong>and</strong>haltung in Kraftwerken 2023, 8. und 9. März 2023, Karlsruhe<br />

März Chemie in der Energieerzeugung und -speicherung | Brennst<strong>of</strong>fe, Feuerungen und Abgasreinigungstechnik | 28. Februar 2023<br />

Neu- und Nachnutzung von Energiest<strong>and</strong>orten, Repurposing | Aus- und Fortbildung<br />

April Digitalisierung in der Wasserkraft | Gas- und Dieselmotoren | 30. März 2023<br />

IT und Cybersecurity in der Energiewirtschaft | Stilllegung und Rückbau von Energieanlagen<br />

Materials <strong>and</strong> Quality Assurance 2023, 10. und <strong>11</strong>. Mai 2023, Schloss Paffendorf<br />

Mai Kernenergie, Kernkraftwerke: Betrieb und Betriebserfahrungen, Rückbau und Entsorgung | Dekarbonisierung und Energietechnik 27. April 2023<br />

Gasturbinen und Gasturbinenbetrieb 2023, 6. und 7. Juni 2023, Koblenz<br />

Juni Inst<strong>and</strong>haltung in Kraftwerken und Energieanlagen | Redispatch und Erzeugungsanlagen | 1. Juni 2023<br />

Dampferzeuger, Wärmeübertrager | Wissensmanagement, Dokumentation, Datenbanken<br />

Juli Werkst<strong>of</strong>fe und Qualitätssicherung | Power-2-X | Inst<strong>and</strong>haltung in der Windenergie – On- und Offshore | 21. Juni 2023<br />

Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb<br />

August Gasturbinen und Gasturbinenbetrieb | Kombikraftwerke (GuD) | BHKW | 31. Juli 2023<br />

Flexibilität in der Strom- und Wärmeerzeugung | Wartentechnik<br />

September Spezialausgabe <strong>vgbe</strong> Congress 2023, 20. und 21. September 2023, Berlin 23. August 2023<br />

Erneuerbare Energien und Dezentrale Erzeugung: Wasserkraft, On- und Offshore-Windkraft, Solarthermische Kraftwerke,<br />

Photovoltaik, Biomasse und Biogas, Geothermie ... Neubau, Betrieb, Rückbau | Know-how- und Kompetenzsicherung<br />

Oktober Emissionsminderungstechnologien | Brennst<strong>of</strong>fzellen & Batteriespeicher | Assetmanagement | Big data in der Energietechnik 28. September 2023<br />

Thermische Abfall- und Klärschlammbeh<strong>and</strong>lung, Wirbelschichtfeuerungen<br />

<strong>vgbe</strong>-Chemiekonferenz 2023, 24. bis 26. Oktober 2023, Ingolstadt<br />

November Elektro-, Leit- und In<strong>for</strong>mationstechnik | Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz | 30. Oktober 2023<br />

Bautechnik für Kraftwerke, Windenergieanlagen und Wasserkraftwerke<br />

Dezember <strong>vgbe</strong>-Kongress 2023, Berlin: Berichte, Impressionen | Energiesysteme für die Zukunft | 29. November 2023<br />

Forschung für die Energieversorgung: Stromerzeugung und Energiespeicherung | Repowering<br />

Redaktionsschluss für Fachbeiträge: 2 Monate vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe (s. a. „Autorenhinweise“, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... Publikationen ... <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>)<br />

Unterlagenabgabe: bis 1 Monat vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe<br />

Redaktionsschluss für Pressemitteilungen / Nachrichten: 4 Wochen vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe (s. a. „Hinweise zu Pressemitteilungen“, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... Publikationen)<br />

Kontakt:<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> service GmbH,<br />

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