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VGB POWERTECH 11 (2019)

VGB PowerTech - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat. Issue 11 (2019). Technical Journal of the VGB PowerTech Association. Energy is us! Power plant operation: legal & technology. Pumped hydro storage. Latent heat storages.

VGB PowerTech - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat. Issue 11 (2019).
Technical Journal of the VGB PowerTech Association. Energy is us!
Power plant operation: legal & technology. Pumped hydro storage. Latent heat storages.

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

<strong>11</strong> <strong>2019</strong><br />

Focus<br />

• Operation:<br />

legal & technology<br />

Acid conductivity monitoring –<br />

No more resin change<br />

Openness to<br />

technology as<br />

a legal principle<br />

Pumped hydro<br />

storage as enabler<br />

of energy transition<br />

AMI CACE<br />

Conductivity After Cation Exchange (CACE)<br />

has never been easier to measure than with<br />

the new EDI technology for cation removal<br />

from the sample<br />

Swan Analytische Instrumente AG<br />

CH-8340 Hinwil ∙ www.swan.ch<br />

swan@swan.ch<br />

Metal based<br />

latent heat storages<br />

100 years <strong>VGB</strong><br />

Series – A journey<br />

through history<br />

– the 2000s<br />

Water Steam Cycle<br />

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

Ad_<strong>VGB</strong>_CACE_130x185.indd 1 04.12.<strong>2019</strong> 14:47:18<br />

ISSN 1435–3199 · K 43600 l International Edition


SAVE THE DATE<br />

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

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

ESSEN, GERMANY<br />

9 AND 10 SEPTEMBER 2020<br />

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

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

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

Further information:<br />

www.vgb.org/en/kongress_2020.html<br />

Photos ©: Grand Hall<br />

Information on participation: Ines Moors<br />

Phone: +49 201 8128-274 E-mail: vgb-congress@vgb.org<br />

Information on the exhibition: Angela Langen<br />

Phone: +49 201 8128-310 E-mail: angela.langen@vgb.org


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Editorial<br />

The Green Deal of the new EU Commission<br />

A further great challenge for power generation<br />

Ladies and Gentlemen,<br />

On <strong>11</strong> December <strong>2019</strong>, the<br />

European Commission presented<br />

the “European Green<br />

Deal “*, a roadmap to make<br />

the Community economy<br />

sustainable. The challenges<br />

of climate and environmental<br />

protection are to be shaped<br />

as opportunities for all policy<br />

areas and the transition is<br />

to be fair and shaped jointly<br />

with all those involved. EU<br />

President Ursula von der Leyen<br />

accompanied the publication<br />

with the words: “The European Green Deal is our new<br />

growth strategy – for growth that gives us more back than it<br />

takes away ...”. EU Vice-President Frans Timmermanns noticed:<br />

“We are in a climate and environmental emergency.<br />

The European Green Deal is an opportunity to improve the<br />

health and well-being of our people by transforming our economic<br />

model....”.<br />

The Green Deal presented includes a roadmap with measures<br />

to promote the efficient use of resources. The future economy<br />

is to be transformed into a clean and circular-oriented system,<br />

climate change is to be halted, biodiversity preserved<br />

and pollution reduced. It is also essential that the roadmap<br />

and subsequent measures cover all economic sectors, namely<br />

transport, energy, agriculture and buildings, as well as the<br />

steel, cement, information and telecommunications sectors,<br />

the textile and chemical industries.<br />

Key points concerning the energy/electricity sector in the 24-<br />

page document can be summarised as follows:<br />

––<br />

Timeline<br />

The Commission will propose a European climate<br />

law in March 2020 to incorporate the climate neutrality<br />

target for 2050 into Community legislation.<br />

By summer 2020, the EU will present an impact assessment<br />

to revise the greenhouse gas reduction target for 2030 (50<br />

to 55 %).<br />

––<br />

EU climate target and emissions trading system<br />

The Commission will propose a revision of the EU Energy<br />

Tax Directive. It will focus on environmental aspects and<br />

allow the European Parliament and the Council to adopt<br />

proposals in this area by qualified majority rather than unanimity<br />

under the ordinary legislative procedure.<br />

––<br />

National Energy and Climate Plans (NECPs)<br />

Member States will present their revised energy and climate<br />

plans by the end of <strong>2019</strong>. The Commission will assess<br />

the objectives of the plans and the need for additional<br />

measures if the level of the objectives is insufficient. This<br />

will feed into the process of increasing the climate targets<br />

for 2030, for which the Commission will review the relevant<br />

legislation by June 2021 and revise it if necessary.<br />

––<br />

Energy efficiency and smart market integration<br />

Priority will be given to energy efficiency. The European energy<br />

market should be fully integrated, networked and digitised,<br />

while maintaining technological neutrality. Decarbonised<br />

gases are to be increasingly used in the gas sector.<br />

––<br />

Transport<br />

Achieving climate neutrality requires a 90% reduction in<br />

transport emissions by 2050. In 2020, the Commission<br />

will adopt a strategy for sustainable and intelligent mobility<br />

that meets this challenge and addresses all sources of<br />

emissions. The development of electromobility, including<br />

the necessary infrastructure, will be important.<br />

––<br />

Financing and innovation<br />

The Commission proposes a target of 25% of the EU budget<br />

for climate action and will present a European Sustainable<br />

Investment Plan to mobilise up to €1,000 billion over the<br />

next 10 years. Innovations for climate action under Horizon<br />

Europe will account for 35% of the budget.<br />

Following the “World Energy Outlook” with its scenarios for<br />

global energy supply summarised and commented on here in<br />

the last editorial, the EU Commission is currently positioning<br />

itself even more ambitiously for the EU states on climate<br />

and environmental issues as well as energy supply. From the<br />

roadmap it can be generally seen that from earlier considerations<br />

on climate and environmental issues and a fixation<br />

solely on the energy sector, often only electricity generation,<br />

this is seen as a comprehensive social challenge. For the implementation<br />

of the goals, it remains the case that the technological<br />

component will remain the decisive factor in the<br />

implementation. Whether with higher efficiency and better<br />

environmental protection of existing technologies or even<br />

completely new technologies is not yet answered. There is<br />

unlikely to be one solution. Many individual solutions as a<br />

whole are more likely and technology neutrality in development<br />

and application as well as respect for and consideration<br />

of aspects of energy supply security and social components<br />

should not give way to daily guiding principles.<br />

Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

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

Essen, Germany<br />

* The European Green Deal: https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/<br />

european-green-deal-communication_en.pdf<br />

https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_19_6691<br />

1


Editorial <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Der Green Deal der neuen EU-Kommission<br />

Eine weiter große Herausforderung für die Stromerzeugung<br />

Sehr geehrte Damen,<br />

sehr geehrte Herren,<br />

am <strong>11</strong>. Dezember <strong>2019</strong> präsentiere<br />

die Europäische Kommission<br />

den „European Green<br />

Deal“*, eine Roadmap, um die<br />

Wirtschaft der Gemeinschaft<br />

nachhaltig zu gestalten. Die<br />

Herausforderungen des Klimaund<br />

Umweltschutzes sollen als<br />

Chancen für alle Politikbereiche<br />

ausgestaltet und der Übergang<br />

gerecht und gemeinsam<br />

mit allen Beteiligten gestaltet<br />

werden. EU-Präsidentin Ursula<br />

von der Leyen begleitete die<br />

Veröffentlichung mit den Worten: „Der European Green Deal ist<br />

unsere neue Wachstumsstrategie – für ein Wachstum, das uns<br />

mehr bringt, als es uns kostet ...“. EU-Vizepräsident Frans Timmermanns<br />

hob hervor: „Wir befinden uns in einem Klima- und<br />

Umweltnotstand. Mit dem European Green Deal können wir zu<br />

Gesundheit und Wohlergehen unserer Bürgerinnen und Bürger<br />

beitragen, indem wir unser Wirtschaftsmodell von Grund auf<br />

verändern ...“.<br />

Der vorgelegte Green Deal beinhaltet eine Roadmap mit Maßnahmen,<br />

um den effizienten Umgang mit Ressourcen zu fördern.<br />

Die zukünftige Wirtschaft soll sich zu einem sauberen und<br />

kreislauforientierten System wandeln, der Klimawandel soll<br />

aufgehalten, Biodiversität erhalten und Schadstoffbelastung<br />

reduziert werden. Wesentlich ist auch, dass sich Roadmap und<br />

folgende Maßnahmen auf alle Wirtschaftsbereiche erstrecken,<br />

namentlich Verkehr, Energie, Landwirtschaft und Gebäude sowie<br />

Stahl-, Zement-, Informations- und Telekommunikationssektor,<br />

Textil- und Chemieindustrie.<br />

Wesentliche den Energie-/Stromsektor betreffende Punkte des<br />

24-seitigen Dokumentes lassen sich wie folgt stichpunktartig<br />

zusammen fassen.<br />

––<br />

Zeitachse<br />

Die Kommission wird im März 2020 ein europäisches Klimagesetz<br />

vorschlagen, um das Ziel der Klimaneutralität für<br />

2050 in die Gesetzgebung der Gemeinschaft aufzunehmen.<br />

Bis zum Sommer 2020 wird die EU eine Folgenabschätzung<br />

zur Überarbeitung des Treibhausgasreduktionsziels 2030 (50<br />

bis 55 %) vorlegen.<br />

––<br />

Klimaziel der EU und Emission Trading System<br />

Die Kommission wird eine Überarbeitung der EU-Energiesteuerrichtlinie<br />

vorschlagen. Diese soll sich an Umweltaspekten<br />

orientieren und es dem Europäischen Parlament und dem<br />

Rat ermöglichen, Vorschläge in diesem Bereich im Rahmen<br />

des ordentlichen Gesetzgebungsverfahrens mit qualifizierter<br />

Mehrheit und nicht mit Einstimmigkeit anzunehmen.<br />

––<br />

National Energy and Climate Plans (NECPs)<br />

Die Mitgliedstaaten werden ihre überarbeiteten Energie- und<br />

Klimapläne bis Ende <strong>2019</strong> vorlegen. Die Kommission wird die<br />

Ziele der Pläne und die Notwendigkeit zusätzlicher Maßnahmen<br />

bewerten, wenn das Niveau der Ziele nicht ausreichend<br />

ist. Dies wird in den Prozess der Erhöhung der Klimaziele für<br />

2030 einfließen, für den die Kommission die einschlägigen<br />

Vorschriften bis Juni 2021 überprüfen und gegebenenfalls<br />

überarbeiten wird.<br />

––<br />

Energieeffizienz und smarte Marktintegration<br />

Der Energieeffizienz wird Vorrang eingeräumt. Der europäische<br />

Energiemarkt soll unter Wahrung der technologischen<br />

Neutralität vollständig integriert, vernetzt und digitalisiert<br />

wird. Dekarbonisierte Gase sollen zunehmend im Gassektor<br />

Einsatz finden.<br />

––<br />

Transport<br />

Um Klimaneutralität zu erreichen, ist eine Reduzierung der<br />

Verkehrsemissionen um 90 % bis 2050 erforderlich. Die Kommission<br />

wird 2020 eine Strategie für eine nachhaltige und intelligente<br />

Mobilität verabschieden, die sich dieser Herausforderung<br />

stellt und alle Emissionsquellen angeht. Dem Ausbau<br />

von Elektromobilität einschließlich der erforderlichen Infrastruktur<br />

kommt dabei große Bedeutung zu.<br />

––<br />

Finanzierung und Innovation<br />

Die Kommission schlägt das Ziel eines Anteils von 25 % des<br />

EU-Haushaltes für Klimaschutzmaßnahmen vor und wird<br />

einen Europäischen Plan für nachhaltige Investitionen vorlegen,<br />

der in den kommenden 10 Jahren bis zu 1.000 Milliarden<br />

Euro mobilisieren soll. Innovationen für Klimaschutzmaßnahmen<br />

im Rahmen von Horizon Europe sollen 35 % des<br />

Budgets umfassen.<br />

Nach dem im letzten Editorial an dieser Stelle zusammen gefassten<br />

und kommentierten „World Energy Outlook“ mit seinen<br />

Szenarien für die Energieversorgung weltweit, positioniert sich<br />

die EU-Kommission zu Klima- und Umweltfragen sowie der<br />

Energieversorgung aktuell noch weiter ambitioniert für die<br />

EU-Staaten. Aus der Roadmap ist grundsätzlich zu entnehmen,<br />

dass aus früheren Betrachtungen bei Klima- und Umweltfragen<br />

und einer Fixierung allein auf den Energiesektor, häufig auch<br />

nur die Stromerzeugung, diese als umfassende gesellschaftliche<br />

Herausforderung gesehen wird. Für die Umsetzung der<br />

Ziele bleibt es dabei, dass in der Umsetzung die technologische<br />

Komponente weiterhin die entscheidende bleiben wird. Ob mit<br />

höherer Effizienz und besserer Umweltschonung bestehender<br />

Technologien oder auch ganz neuen Technologien wird aktuell<br />

noch nicht beantwortet. Die eine Lösung wird es wohl nicht<br />

geben. Viele Einzellösungen als Ganzes sind wahrscheinlicher<br />

und Technologieneutralität bei Entwicklung und Anwendung<br />

sowie Achtung als auch Beachtung von Aspekten der Energieversorgungssicherheit<br />

und sozialer Komponenten sollten nicht<br />

tagesaktuellen Leitsätzen weichen.<br />

Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

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

* The European Green Deal: https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/<br />

european-green-deal-communication_en.pdf<br />

https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_19_6691<br />

2


Die Ferraro Group,<br />

ein nachhaltiger und kompetenter Dienstleister,<br />

Projektentwickler und Finanzpartner<br />

Die Ferraro Group ist eines der größten Industriedemontage-<br />

und Recycling-Unternehmen in Deutschland<br />

und steht derzeit auf Platz 30 der weltweiten<br />

Rangliste.<br />

Im Mittelpunkt der Firmentätigkeit stehen aber nicht<br />

nur Rückbau und Recycling mit Reststoffverwertung,<br />

sondern gleichermaßen Projektentwicklung,<br />

Rekultivierung, Planung und Finanzierung.<br />

Im Industriebereich sind derzeit verschiedene Großprojekte<br />

in Bearbeitung, wie z.B.<br />

- Stadtteilentwicklung Duisburg RheinOrt gemeinsam<br />

mit ArcelorMittal und der Stadt Duisburg<br />

- Projektentwicklung und Rückbau der Maxhütte in<br />

Sulzbach-Rosenberg<br />

- Rückbau des Presswerkes von Opel in Bochum,<br />

größte Abrissbaustelle in Deutschland<br />

Projekte aus dem Rückbau von Kohle- und Kernkraftwerken<br />

ergänzen das Projektportfolio und umfassen<br />

das gesamte Angebotsspektrum, vom Rückbau bis<br />

hin zur Flächenentwicklung und Finanzierung. Entsprechende<br />

Zertifizierungen stehen zur Verfügung.<br />

Bis zum Rückbau der Kraftwerksanlage müssen<br />

schon im Vorfeld Brandschutzmaßnahmen vor<br />

Allem an den Kühltürmen durchgeführt werden.<br />

Diese Arbeiten wurden an den Kühltürmen des<br />

Steag-Kraftwerkes in Lünen ausgeführt. Des Weiteren<br />

werden zukünftig auch der Rückbau und das Recycling<br />

bei Windkraftanlagen zum Aufgabenbereich<br />

zählen.<br />

Die Ferraro Group bietet ein Rund um Sorglos-Paket<br />

für den Kunden an.<br />

Die Ferraro Group kauft den kompletten Standort<br />

mit den aufstehenden industriellen Einrichtungen,<br />

um dann nach dem Rückbau und der Sanierung, die<br />

freiwerdende Fläche zu entwickeln und zu vermarkten.<br />

Auch hier werden verschiedene partnerschaftliche<br />

Modelle angeboten.<br />

Wenn Sie sich genauer informieren wollen, dann gehen<br />

Sie auf die Homepage:<br />

www.ferraro-group.de<br />

Wir würden uns freuen, wenn Sie mit uns Kontakt aufnehmen<br />

würden.<br />

Ferraro Group<br />

Biedersbergweg 99<br />

66538 Neunkirchen<br />

Tel.: 06821 864461<br />

Mobil: +49 171 220 8056<br />

j.weiersbach@ferraro-group.de<br />

mail@ferraro-group.de


Contents <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Acid conductivity monitoring – No more resin change<br />

SWAN has reinvented Conductivity measurement<br />

After Cation Exchange (CACE).<br />

The AMI CACE continuously measures conductivity before and<br />

after cation exchange without the need to change resin columns<br />

every month and replace or regenerate resin.<br />

An EDI module is removing the cations from the sample in the<br />

same way the conventional resin used to do.<br />

The monitor AMI CACE is a key component in controlling<br />

water steam cycle chemistry. Its new EDI technology is significantly<br />

reducing maintenance cost and the environmental impact,<br />

saving resin and regeneration chemicals.<br />

• Continuous monitoring of sample flow to validate results<br />

• No resin replacement<br />

• Marginal maintenance<br />

• Uninterrupted data availability<br />

• Self-surveillance of integrated data<br />

International Journal for Generation<br />

and Storage of Electricity and Heat <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

The Green Deal of the new EU Commission<br />

Der Green Deal der neuen EU-Kommission<br />

Christopher Weßelmann 1<br />

Abstracts/Kurzfassungen6<br />

Members‘ News 8<br />

Industry News 27<br />

Events in brief 31<br />

The principle of openness to technology as a legal principle –<br />

A concept for the non-discriminatory promotion of CO 2 -free<br />

technologies and fuels<br />

Der Grundsatz der Technologieoffenheit als Rechtsprinzip<br />

Ein Konzept zur diskriminierungsfreien Förderung<br />

von CO 2 -freien Techniken und Kraftstoffen<br />

Hans-Peter Schwintowski 34<br />

Pumped hydro storage as enabler of energy transition<br />

Pumpspeicherkraftwerke als Baustein der Energiewende<br />

Peter Bauhofer and Michael Zoglauer 40<br />

Metal based latent heat storages to flexibilize industrial<br />

cogeneration plants<br />

Metallische Latentwärmespeicher zur Flexibilisierung<br />

industrieller Heizkraftwerke<br />

Lars Komogowski, Eva Faust, Stefan Beer, Daniel Hummel,<br />

Dirk Behrens, Karsten Riedl, Gerhard Wolf<br />

and Shashank Deepak Prabhu 48<br />

Oil analyses as part of the condition monitoring<br />

for gas turbines<br />

Ölanalysen als Bestandteil der Zustandsüberwachung<br />

von Gasturbinen<br />

Stefan Mitterer 55<br />

Digital nuclear security level for DCS main and<br />

auxiliary data distribution based on NASPIC platform<br />

Sicherheit des DCS für nukleare Anwendungen –<br />

Haupt- und Nebendatenverteilung auf Basis der NASPIC-Plattform<br />

Wu Youguang, Ma Quan, Liu Mingming, Zhang Zipeng and Zhang Yu 59<br />

Experimental study on sub-cooled boiling of natural<br />

circulation in narrow rectangular channels<br />

Experimentelle Studie zum unterkühlten Sieden<br />

bei Naturkonvektion in engen rechteckigen Kanälen<br />

Zhou Tao, Li Zichao, Li Bing, Qi Shi and Huang Yanping 63<br />

4


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Contents<br />

For more information please e-mail us at sales@swan.ch<br />

or visit our homepage www.swan.ch<br />

SWAN ANALYTICAL<br />

INSTRUMENTS AG<br />

CH-8340 Hinwil, Switzerland<br />

E-mail: sales@swan.ch<br />

www.swan.ch<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: Towards a European strategy<br />

for the security of energy supply<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: Gesicherte Energieversorgung –<br />

auf dem Weg zu einer europäischen Strategie<br />

P. de Sampaio Nuñes 71<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: EURELECTRIC´s View on R&D needs<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: F&E-Erfordernisse aus der Sicht von EURELECTRIC<br />

Jacqueline Stubbe 74<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: Pumped storage plants in a new framework –<br />

challenges and consequences<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: Pumpspeicherkraftwerke unter geänderten<br />

Rahmenbedingungen – Herausforderungen und Konsequenzen<br />

Dominik Godde and Josef F. Ciesiolka 78<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: 50 years of KWS PowerTech Training Center –<br />

Way stations –<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: 50 Jahre KWS E.V. – Stationen auf dem Weg<br />

Uwe Möller, Karl A. Theis and Heinrich Nacke 84<br />

Operating results 91<br />

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

People93<br />

Inserentenverzeichnis94<br />

Events95<br />

Imprint96<br />

Preview <strong>VGB</strong> PowerTech 12|<strong>2019</strong> 96<br />

Annual Index 2018: The Annual Index 2018, as also of previous<br />

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

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

Jahresinhaltsverzeichnis 2018: Das Jahresinhaltsverzeichnis 2018<br />

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

Download unter folgender Webadresse zur Verfügung:<br />

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

5


Abstracts <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

The principle of openness to technology as<br />

a legal principle – A concept for the nondiscriminatory<br />

promotion of CO 2 -free<br />

technologies and fuels<br />

Hans-Peter Schwintowski<br />

The targets for the Federal Republic of Germany<br />

set out in the Climate Protection Plan<br />

2050 are binding. These are therefore legal<br />

principles. It is therefore the task of the law to<br />

enforce these commitments and to review them<br />

for their appropriateness in individual cases. It<br />

is fundamental that the judiciary in the interaction<br />

between the executive and legislative<br />

branches has an important task, namely that of<br />

reviewing, monitoring the fairness of the facts<br />

and enforcing basic principles which are binding<br />

on constitutional states under international<br />

law. This means that the principle of openness<br />

to technology as a legal principle ensures the<br />

functionality of the rule of law by making the<br />

attainment of international legal objectives.<br />

Pumped hydro storage as enabler<br />

of energy transition<br />

Peter Bauhofer and Michael Zoglauer<br />

The strategic targets of the European Climate<br />

nd Energy Package (CEP) will cause a substantial<br />

decarbonisation of the energy system<br />

within the coming 30 years. Electricity is about<br />

to become the dominating energy source. In an<br />

overall context, the highly intermittent sources<br />

wind power and photovoltaics will substitute<br />

generation from coal and nuclear power plants<br />

to a significant extent, while gas generation capacities<br />

and CHP (fossil and biomass) remain<br />

an essential complement. This ambitious target<br />

will result in an enormous dynamisation of the<br />

Austrian system and an increase of flexibility<br />

demand in all time frames. The given analysis<br />

responds to the following questions: How do<br />

Austria’s residual load parameters develop under<br />

extreme shares of intermittent renewable<br />

energy sources? Can decentralised storage contribute<br />

to system stability? How does the system<br />

benefit from hydropower?<br />

Metal based latent heat storages to<br />

flexibilize industrial cogeneration plants<br />

Lars Komogowski, Eva Faust, Stefan Beer, Daniel<br />

Hummel, Dirk Behrens, Karsten Riedl, Gerhard<br />

Wolf and Shashank Deepak Prabhu<br />

Latent high power storage with metallic<br />

phasechange materials are capable of providing<br />

process steam at different temperature and<br />

pressure levels with the simplest system components.<br />

The storage bridges the time between<br />

power plant shut down and start-up of the auxiliary<br />

boiler. The permanent minimum load operation<br />

becomes obsolete, fuel is saved and the<br />

CHP decoupling is successively increased. The<br />

storage concept presented here is not only technically<br />

but also economically competitive, even<br />

if the price for the metal alloy used can be many<br />

times higher than for comparable salts.<br />

Oil analyses as part of the condition<br />

monitoring for gas turbines<br />

Stefan Mitterer<br />

Modern turbine oils have to meet various requirements<br />

in order to remain in use for many<br />

years. However, oils age and absorb dust, water<br />

and air from the environment. This also<br />

changes their performance. If the oil no longer<br />

performs its tasks adequately, machine damage<br />

and breakdowns can occur and high costs can<br />

result from repairs and unscheduled machine<br />

downtimes. Regular oil analyses are an effective<br />

tool for reliably monitoring the condition<br />

of the gas turbine and the lubricant used. The<br />

most important test methods consider essential<br />

parameters that have a major influence on the<br />

operating time of an oil. These include air separation<br />

capacity, foaming behaviour, viscosity<br />

and additive degradation.<br />

Digital nuclear security level for DCS main<br />

and auxiliary data distribution based on<br />

NASPIC platform<br />

Wu Youguang, Ma Quan, Liu Mingming,<br />

Zhang Zipeng and Zhang Yu<br />

The digital security level DCS system is called<br />

“nerve center” of nuclear power plant, which<br />

requires high safety and reliability. In this system,<br />

the data involved in the implementation<br />

of shutdown protection and safety facility drive<br />

functions are important information, which<br />

need to be prioritised directly related to reactor<br />

safety. In this paper, through in-depth study<br />

of the structure of security level DCS, the idea<br />

of main and auxiliary data distribution is put<br />

forward. Priority is given to ensuring the safe<br />

and reliable processing and transmission of the<br />

main data directly related to the security function,<br />

so as to improve the security and reliability<br />

of digital security level DCS, which is conducive<br />

to ensuring the safe and reliable operation of<br />

nuclear power plants.<br />

Experimental study on sub-cooled boiling<br />

of natural circulation in narrow rectangular<br />

channels<br />

Zhou Tao, Li Zichao, Li Bing, Qi Shi<br />

and Huang Yanping<br />

Sub-cooled boiling of natural circulation has<br />

been experimentally investigated based on a<br />

natural circulation device with narrow rectangular<br />

channels. The results show that the heat<br />

transfer coefficient of sub-cooled boiling increases<br />

with the increasing of heating power<br />

and decreases with the increasing of inlet subcooling<br />

and size of narrow rectangular channels.<br />

The heat transfer process of sub-cooled<br />

boiling is mainly affected by the generation<br />

and departure of bubbles, accompanied with<br />

flow oscillation. It is discovered that there are<br />

3 stages of subcooled boiling in the narrow rectangular<br />

channels. Finally, an empirical correlation<br />

has been proposed for the heat transfer<br />

coefficient of natural circulation sub-cooled<br />

boiling in narrow rectangular channels, based<br />

on dimensionless analysis method and the errors<br />

fall in the range of ±15 %.<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: Towards a European strategy<br />

for the security of energy supply<br />

P. de Sampaio Nuñes<br />

The liberalisation of markets, cross-border<br />

trading, the application of clean and renewable<br />

technologies, reducing emissions from power<br />

stations, improving energy efficiency: the electricity<br />

industry’s responsibilities go far beyond<br />

mere power supply to consumers. As we look<br />

forward to a European strategy for the security<br />

of energy supply, it is confident that the electricity<br />

industry will continue to carry out its task<br />

in a reliable and mature manner. In this way,<br />

electricity provision will continue to increase<br />

its importance in Europe’s energy supply, and<br />

the electricity industry will be a vital and valued<br />

player in a future strategy for a secure and<br />

sustainable energy supply.<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: EURELECTRIC´s View on<br />

R&D needs<br />

Jacqueline Stubbe<br />

In the rapidly evolving context of liberalisation<br />

and more stringent environmental regulations,<br />

the WG R&D of EURELECTRIC has concentrated<br />

its efforts on evaluating R&D needs and<br />

its organisation in order to meet the new challenges<br />

coming in the next decades. The results<br />

are presented.<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: Pumped storage plants in a<br />

new framework – challenges and<br />

consequences<br />

Dominik Godde and Josef F. Ciesiolka<br />

Originally designed exclusively for peak load<br />

covering, pumped storage plants are now<br />

faced with new challenges brought about by<br />

the deregulation of the electricity market and<br />

the substantial growth of wind power capacity.<br />

Today’s pumped storage plants are started<br />

more frequently and often for shorter periods of<br />

time. The grid controlling tasks have increased<br />

the importance of the role played by this type<br />

of power plant and improved sales considerably.<br />

But the operational demands have grown substantially<br />

as well. This paper discusses the ensuing<br />

adaptation of power plant operation as well<br />

as options available to power plant operators.<br />

100 Years <strong>VGB</strong>: 50 years of KWS PowerTech<br />

Training Center – Way stations –<br />

Uwe Möller, Karl A. Theis and Heinrich Nacke<br />

On 10 th April 1957 the working group “Kraftwerksmeisterausbildung“<br />

started its activities in<br />

Essen which can now be considered as the date<br />

of birth of KRAFTWERKSSCHULE E.V. During<br />

the last 50 years KRAFTWERKSSCHULE E.V.<br />

turned into an efficient training center for the<br />

whole industry. The know-how in highly qualified<br />

training and advanced training can now be<br />

offered worldwide, thanks to state-of-the-art<br />

technology and simulators.<br />

6


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Kurzfassungen<br />

Der Grundsatz der Technologieoffenheit<br />

als Rechtsprinzip<br />

Der Grundsatz der Technologieoffenheit<br />

als Rechtsprinzip Ein Konzept zur<br />

diskriminierungsfreien Förderung von<br />

CO 2 -freien Techniken und Kraftstoffen<br />

Hans-Peter Schwintowski<br />

Die im Klimaschutzplan 2050 festgelegten Ziele<br />

für die Bundesrepublik Deutschland sind verbindlich.<br />

Es handelt sich also um Rechtsprinzipien.<br />

Dem Recht kommt somit die Aufgabe zu,<br />

diese Bindungen durchzusetzen und auf Sachgerechtigkeit<br />

im Einzelfall zu überprüfen. Diese<br />

Erkenntnis ist grundlegend. Sie zeigt, dass die<br />

Judikative im Zusammenspiel zwischen Exekutive<br />

und Legislative eine wichtige Aufgabe,<br />

nämlich die der Überprüfung, der Sachgerechtigkeitskontrolle<br />

und der Durchsetzung von<br />

Grundprinzipien hat, die sich Rechtsstaaten<br />

völkerrechtlich verbindlich geben. Das bedeutet,<br />

der Grundsatz der Technologieoffenheit als<br />

Rechtsprinzip sorgt für die Funktionalität des<br />

Rechtsstaates indem die Erreichung der völkerrechtlichen<br />

Ziele, etwa aus dem Pariser Klimaschutzabkommen<br />

2015, Gegenstand des Rechtes<br />

und damit auch der Rechtsprechung werden.<br />

Pumpspeicherkraftwerke als Baustein der<br />

Energiewende<br />

Peter Bauhofer und Michael Zoglauer<br />

Die strategischen Ziele des Europäischen Klimaund<br />

Energiepakets (CEP) werden in den kommenden<br />

30 Jahren zu einer erheblichen Dekarbonisierung<br />

des Energiesystems führen. Strom<br />

wird sich zur dominierenden Energiequelle entwickeln.<br />

Insgesamt werden die hoch intermittierenden<br />

Quellen Windkraft und Photovoltaik<br />

die Erzeugung aus Kohle- und Kernkraftwerken<br />

in erheblichem Umfang ersetzen, während Gaserzeugungskapazitäten<br />

und KWK (fossil und<br />

Biomasse) als wesentliche Ergänzung bestehen<br />

bleiben. Der Wandel erfolgt auf allen Stufen der<br />

Wertschöpfungskette, gleichzeitig. Die ehrgeizigen<br />

Ziele werden zu einer enormen Dynamik<br />

des österreichischen Stromversorgungssystems<br />

und einer Erhöhung des Flexibilitätsbedarfs in<br />

allen Zeiträumen führen. Die vorliegende Analyse<br />

beantwortet folgende Fragen: Wie entwickeln<br />

sich die österreichischen Residuallastparameter<br />

unter sehr hohen Anteilen an intermittierender<br />

erneuerbaren Anteilen? Können dezentrale<br />

Speicher zur Systemstabilität beitragen? Wie<br />

profitiert das System von der Wasserkraft?<br />

Metallische Latentwärmespeicher zur<br />

Flexibilisierung industrieller Heizkraftwerke<br />

Lars Komogowski, Eva Faust, Stefan Beer, Daniel<br />

Hummel, Dirk Behrens, Karsten Riedl, Gerhard<br />

Wolf und Shashank Deepak Prabhu<br />

Hochleistungswärmespeicher mit metallischen<br />

Phasenwechselmaterialien sind in der Lage,<br />

Prozessdampf auf verschiedenen Temperaturund<br />

Druckniveaus mit einfachsten Systemkomponenten<br />

bereitzustellen. Der Speicher kann<br />

die Zeit zwischen Abfahrt des Kraftwerks und<br />

der Anfahrt des Besicherungskessels überbrücken.<br />

Der permanente Mindestlastbetrieb des<br />

Besicherungskessels wird überflüssig und wertvoller<br />

fossiler Brennstoff eingespart. Das vorgestellte<br />

Speicherkonzept ist nicht nur technisch,<br />

sondern auch wirtschaftlich wettbewerbsfähig,<br />

auch wenn der Preis für die eingesetzte Metalllegierung<br />

um ein Vielfaches höher sein kann als<br />

für vergleichbare Salze.<br />

Ölanalysen als Bestandteil der<br />

Zustandsüberwachung von Gasturbinen<br />

Stefan Mitterer<br />

Moderne Turbinenöle müssen diverse Anforderungen<br />

erfüllen, um über viele Jahre im Einsatz<br />

bleiben zu können. Die wichtigsten Prüfverfahren<br />

betrachten wesentliche Parameter, die einen<br />

großen Einfluss auf die Einsatzzeit eines Öls haben.<br />

Hierzu zählen u. a. das Luftabscheidevermögen,<br />

das Schaumverhalten, die Viskosität<br />

und der Additivabbau.<br />

Sicherheit des DCS für nukleare<br />

Anwendungen – Haupt- und<br />

Nebendatenverteilung auf Basis<br />

der NASPIC-Plattform<br />

Wu Youguang, Ma Quan, Liu Mingming,<br />

Zhang Zipeng und Zhang Yu<br />

Für die Sicherheit von Kernkraftwerken besitzt<br />

das digitale Leit- und Sicherheitssystem (DCS)<br />

eine hohe Bedeutung – hohe Zuverlässigkeit<br />

und höchstes Sicherheitsniveau sind grundlegend.<br />

Für dieses System sind die Daten, die bei<br />

der Umsetzung von Anlagen- und Reaktorschutz<br />

genutzt werden, wichtige Informationen, die<br />

Priorität in direktem Zusammenhang mit der<br />

Reaktorsicherheit besitzen. In dieser Untersuchung<br />

wird durch eine eingehende Betrachtung<br />

der Struktur des DCS ein Modell der Haupt- und<br />

Nebendatenpriorisierung vorgestellt. Vorrangig<br />

wird der Gewährleistung einer sicheren und<br />

zuverlässigen Verarbeitung und Übermittlung<br />

der wichtigsten Daten, die in direktem Zusammenhang<br />

mit Sicherheitsfunktion stehen, eingeräumt,<br />

um Sicherheit und Zuverlässigkeit des<br />

DCS zu optimieren, Dies gewährleistet mit Blick<br />

auf diesen Teilaspekt einen zuverlässigen und<br />

sicheren Betrieb von Kernkraftwerken.<br />

Experimentelle Studie zum unterkühlten<br />

Sieden bei Naturkonvektion in engen<br />

rechteckigen Kanälen<br />

Zhou Tao, Li Zichao, Li Bing, Qi Shi<br />

und Huang Yanping<br />

Unterkühltes Sieden unter der Bedingung der<br />

Naturkonvektion wurde experimentell in einem<br />

Versuchsstand mit engen rechteckigen Kanälen<br />

untersucht. Wird die Heizleistung für den Wärmeübergang<br />

auf ein bestimmtes Niveau erhöht,<br />

können das Phänomen des unterkühlten Siedens<br />

sowie die Blasenbewegung über ein Sichtfenster<br />

beobachtet werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen<br />

zeigen, dass der Wärmeübergangskoeffizient<br />

des unterkühlten Siedens mit zunehmender<br />

Heizleistung zunimmt und mit zunehmender<br />

Unterkühlung am Kanaleintritt und Größe<br />

der engen rechteckigen Kanäle abnimmt. Die<br />

Wärmeübertragung des unterkühlten Siedens<br />

wird hauptsächlich durch die Bildung und Abtrennung<br />

von Blasen beeinflusst, begleitet von<br />

Strömungsoszillationen. Beobachtet wurden 3<br />

Stufen des unterkühlten Siedens in engen rechteckigen<br />

Kanälen. Schließlich wurde eine empirische<br />

Korrelation für den Wärmeübergangskoeffizienten<br />

der natürlichen Konvektion in engen<br />

rechteckigen Kanälen ermittelt, basierend auf<br />

dimensionslosen Kennzahlen.<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: Gesicherte<br />

Energieversorgung – auf dem Weg zu einer<br />

europäischen Strategie<br />

P. de Sampaio Nuñes<br />

Der Energie- und der Strommarkt sind eng mit<br />

politischen Ereignissen und Entscheidungen<br />

verknüpft.<br />

Unsere Möglichkeiten, die Herausforderungen<br />

der Energieversorgung anzunehmen, sind zumindest<br />

teilweise davon abhängig, wie wir die<br />

Umstrukturierung in der Gesellschaft und der<br />

Wirtschaft meistern. Diese Veränderungen werden<br />

im vorliegenden Beitrag mit Einblick in die<br />

Vorgehensweise der EU-Kommission im Hinblick<br />

auf diese Veränderungen angesprochen.<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: F&E-Erfordernisse aus der<br />

Sicht von EURELECTRIC<br />

Jacqueline Stubbe<br />

Forschung und Entwicklung im Elektrizitätssektor<br />

werden weiterhin von entscheidender<br />

Bedeutung sein. Im Zuge der Liberalisierung<br />

sowie immer strikter werdender umweltrechtlicher<br />

Vorgaben hat die Eurelectric-Arbeitsgruppe<br />

„Forschung und Entwicklung“ ihren Schwerpunkt<br />

auf eine Ermittlung der tatsächlichen<br />

Bedürfnisse von Forschung und Entwicklung<br />

gelegt, um den neuen Anforderungen der kommenden<br />

Jahrzehnte adäquat gewachsen zu sein.<br />

Die Ergebnisse werden vorgestellt.<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: Pumpspeicherkraftwerke<br />

unter geänderten Rahmenbedingungen –<br />

Herausforderungen und Konsequenzen<br />

Dominik Godde und Josef F. Ciesiolka<br />

Die ursprünglich für reinen Veredelungsbetrieb<br />

ausgelegten Pumpspeicherkraftwerke sehen<br />

sich aufgrund der Liberalisierung des Strommarktes<br />

und des starken Zubaus von Windenergieanlagen<br />

mit neuen Herausforderungen konfrontiert.<br />

Der Stellenwert dieses Anlagentyps<br />

innerhalb des Kraftwerksparks hat sich erhöht,<br />

die Beanspruchungen der Anlagen sind aber<br />

auch deutlich gestiegen. Der Beitrag diskutiert<br />

die sich ergebenden Anpassungen des Kraftwerkseinsatzes<br />

sowie Handlungsmöglichkeiten<br />

für den Kraftwerksbetreiber.<br />

100 Jahre <strong>VGB</strong>: 50 Jahre KWS E.V. –<br />

Stationen auf dem Weg<br />

Uwe Möller, Karl A. Theis und Heinrich Nacke<br />

Am 10. April 1957 nahm in Essen die Arbeitsgemeinschaft<br />

„Kraftwerksmeisterausbildung“ ihre<br />

Arbeit auf, was als Geburtsstunde der KRAFT-<br />

WERKSSCHULE E.V. betrachtet werden kann.<br />

In den jetzt 50 Jahren ihrer Arbeit und Entwicklung<br />

hat sich die KRAFTWERKSSCHULE E.V zu<br />

einem leistungsfähigen Ausbildungszentrum für<br />

die ganze Branche entwickelt. Ihr Know-how zur<br />

qualifizierten Aus- und Weiterbildung kann sie<br />

heute, auch dank modernster Technologie der<br />

verfügbaren Simulatoren, inzwischen quasi<br />

weltweit anbieten.<br />

7


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Profount knowledge about electricity<br />

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1/2 2012<br />

European<br />

Generation Mix<br />

• Flexibility and<br />

Storage<br />

1/2 2012<br />

International Journal for Electricity and Heat Generation<br />

The electricity sector<br />

at a crossroads<br />

The role of<br />

renewables energy<br />

in Europe<br />

Power market,<br />

technologies and<br />

acceptance<br />

Dynamic process<br />

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engineering tool<br />

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ISSN 1435–3199 · K 123456 l International Edition<br />

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Contact: Gregor Scharpey<br />

Tel: +49 201 8128-200<br />

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Members´ News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Members´<br />

News<br />

Alpiq: Zuverlässige<br />

Instandhaltung und störungsfreier<br />

Betrieb von Windparks<br />

(alpiq) Bis vor wenigen Jahren waren<br />

Windturbinenhersteller die einzigen Wartungsdienstleister<br />

für Windparks. Unabhängige<br />

Dienstleistungsanbieter wie Alpiq<br />

erobern den Markt erst nach und nach.<br />

Dank unseres persönlichen Supports, einer<br />

breiten Dienstleistungspalette und unserer<br />

gesammelten Erfahrung ermöglichen wir<br />

auch anderen Betreibern und Investoren<br />

wettbewerbsfähigere Preise und schaffen<br />

einen Mehrwert.<br />

Windparks sind das ganze Jahr rund um<br />

die Uhr der Witterung ausgesetzt. Neben<br />

technischen Störungen wird ihre Funktionsfähigkeit<br />

auch durch wetterbedingten<br />

Verschleiß beeinträchtigt. So brauchen<br />

etwa Rotorblätter regelmäßige Wartung,<br />

da sie Regen, Hagel, Eis und Blitzschlägen<br />

ausgesetzt sind. Selbst wenn sie nicht von<br />

Schäden oder Erosion betroffen sind, können<br />

Ablagerungen ihre aerodynamische<br />

Effizienz negativ beeinflussen. Laut Studien<br />

kann die Turbinenleistung aufgrund<br />

von Ablagerungen auf der Rotoroberfläche<br />

um bis zu 25 % sinken. Dieses Szenario<br />

lässt sich nur durch ständiges Anlagenmanagement<br />

und rechtzeitige Wartungsarbeiten<br />

verhindern.<br />

Wartung und Kontrolle für einen<br />

sichereren, produktiveren Betrieb<br />

Aus der Erfahrung als Windparkbetreiber<br />

mit einer installierten Gesamtleistung von<br />

328 MW aus neuen erneuerbaren Energien<br />

ist bekannt, dass ungeplante Instandhaltungsarbeiten<br />

und das Troubleshooting<br />

mindestens genauso wichtig sind wie regelmäßige<br />

Kontrollen und terminierte<br />

Wartungseinsätze. Seit 2017 können Kunden<br />

von Alpiq vom Know-how profitieren.<br />

Bevor Alpiq diese Dienstleistungen auf den<br />

Markt brachte, wurden sie ausgiebig im<br />

technischen Betrieb des Windparks Vetrocom<br />

getestet. Das Ergebnis: Die Betriebsbereitschaft<br />

des Windparks lag bei über 98 %<br />

im Monats- und Jahresdurchschnitt.<br />

Dieser Erfolg soll an die Kunden weitergeben<br />

werden und helfen, die Produktivität<br />

ihrer Windturbinen zu steigern. Um dies zu<br />

erreichen, sorgt Alpiq für minimale Stillstandzeiten<br />

und maximale Leistung der Rotorblätter.<br />

Das umfangreiche Dienstleistungsangebot<br />

für Windparkbetreiber umfasst<br />

eine 24/7-Fernüberwachung inklusive<br />

Rückstellung und Wiedereinschaltung,<br />

tägliches Reporting und Analysen, geplante<br />

Turbinen- und Schaltanlagenwartung, Fehlersuche<br />

und -behebung sowie Jahreskontrollen.<br />

(193501823)<br />

LLwww.alpiq.com<br />

Nant de Drance:<br />

Erste Flutung der Triebwasserwege<br />

(alpiq) Die Bauarbeiten schreiten im<br />

Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance<br />

voran. In der zweiten Monatshälfte November<br />

wird mit der Flutung der beiden<br />

Triebwasserwege ein neuer Meilenstein<br />

erreicht. Die Triebwasserwege sind wesentliche<br />

Elemente für die hydraulische<br />

Stromerzeugung. 2021 wird Nant de Drance<br />

voll in Betrieb sein.<br />

Die Triebwasserwege verbinden den oberen<br />

Stausee Vieux Emosson mit dem tiefer<br />

gelegenen Stausee Emosson. Zu ihnen gehören<br />

auch die beiden über 425 Meter hohen<br />

Vertikalschächte. Nach letzten<br />

Sicherheitstrockentests werden die Triebwasserwege<br />

ab Ende November schrittweise<br />

zum ersten Mal geflutet. Zuerst erfolgt<br />

eine Füllung bis auf das Niveau des unteren<br />

Speicherbeckens. Diese erste Befüllung<br />

umfasst Dichtigkeits- und Funktionstests<br />

insbesondere an den Hauptschiebern.<br />

Anschließend werden beide Druckschächte<br />

gleichzeitig bis auf das obere Niveau<br />

gefüllt, das heisst bis zum Wasserstand<br />

des oberen Stausees Vieux Emosson.<br />

Dieser Füllstand wird während mehrerer<br />

Wochen beibehalten, bis die Stabilität des<br />

umgebenden Gesteins sichergestellt ist.<br />

Danach folgen diverse mechanische und<br />

elektrische Tests; die ersten Nasstests der<br />

sechs Maschinengruppen (Pumpturbinen)<br />

werden ab Anfang 2020 durchgeführt. Die<br />

Versuchs- und Messreihen werden mehrere<br />

Monate dauern, um den reibungslosen Betrieb<br />

der Maschinen zu gewährleisten. Die<br />

sechs Pumpturbinen mit jeweils 150 MW<br />

installierter Leistung werden schrittweise<br />

in Betrieb genommen, sodass das Kraftwerk<br />

ab drittem Quartal 2021 voll einsatzfähig<br />

sein wird.<br />

Ein zukunftsgerichtetes Kraftwerk<br />

Die Aktionäre der Nant de Drance SA investieren<br />

rund zwei Milliarden Franken in<br />

den Bau des Pumpspeicherkraftwerks.<br />

Diese Investition ist Teil einer langfristigen<br />

Vision und entspricht dem Bestreben, auf<br />

die Herausforderungen der zukünftigen<br />

Stromversorgung zu reagieren. Das Kraftwerk<br />

wird mit einer Leistung von 900 MW<br />

je nach Bedarf und innerhalb kürzester<br />

Zeit grosse Mengen an Strom produzieren<br />

oder speichern können. Diese aussergewöhnliche<br />

Flexibilität wird in einem Umfeld<br />

entscheidend sein, in dem die Stromerzeugung<br />

aus neuen erneuerbaren<br />

Energien zunehmend volatiler wird. Die<br />

Regelenergie von Nant de Drance wird den<br />

Ausgleich zwischen Stromproduktion und<br />

Verbrauch ermöglichen. Das Kraftwerk<br />

Nant de Drance wird damit einen wichtigen<br />

Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes<br />

auf europäischer Ebene und zur Gewährleistung<br />

der Versorgungssicherheit in der<br />

Schweiz leisten.<br />

Nant de Drance in Kürze<br />

Das Projekt Nant de Drance umfasst den<br />

Bau eines Pumpspeicherkraftwerks in einer<br />

Felskaverne zwischen den zwei bestehenden<br />

Speicherseen Emosson und Vieux<br />

Emosson im Wallis. Mit einer installierten<br />

Gesamtleistung von 900 Megawatt wird<br />

die Anlage einen entscheidenden Beitrag<br />

zur Stabilität des schweizerischen und europäischen<br />

Stromnetzes leisten. Für den<br />

Bau, die Inbetriebnahme und den Betrieb<br />

des Pumpspeicherkraftwerks ist Nant de<br />

Drance SA, bestehend aus den Partnern Alpiq<br />

(39 %), SBB (36 %), IWB (15 %) und<br />

FMV (10 %), zuständig. (193501827)<br />

LLwww.nant-de-drance.ch<br />

www.alpiq.com<br />

Alpiq: Zuverlässige Instandhaltung und störungsfreier Betrieb von Windparks<br />

8


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Members´News<br />

Nant de Drance: Erste Flutung der Triebwasserwege<br />

Axpo unterzeichnet<br />

Stromabnahmevertrag für zwei<br />

Windparks in Finnland<br />

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

Abnahmeverträgen (Power Purchase<br />

Agreements, PPA) für Strom aus erneuerbaren<br />

Energien in Nordeuropa weiter aus:<br />

Die Tochtergesellschaften Axpo Nordic AS<br />

und Axpo Finland Oy werden den<br />

Ökostrom aus den neu entstehenden Windparks<br />

Kröpuln und Storbacken in der finnischen<br />

Region Österbotten vermarkten, deren<br />

installierte Leistung jeweils bei 30 MW<br />

liegen wird. Für das Geschäft von Axpo<br />

Nordic in Finnland ist dieser Vertragsabschluss<br />

ein wichtiger Meilenstein, nachdem<br />

die nordeuropäische Tochtergesellschaft<br />

in den vergangenen Monaten bereits<br />

in Schweden mehrere langfristige PPAs<br />

unterzeichnet hatte.<br />

In Finnland machen erneuerbare Energiequellen<br />

derzeit etwa 40 Prozent des gesamten<br />

Verbrauchs aus. Die Energie- und<br />

Klimastrategie der finnischen Regierung<br />

zielt darauf ab, den Anteil der erneuerbaren<br />

Energien bis ins Jahr 2030 auf über 50<br />

Prozent zu steigern. In diesem Zusammenhang<br />

besteht vor allen Dingen im Onshore-Windmarkt<br />

aktuell eine hohe Investorennachfrage<br />

und es ist ein klarer Trend zu<br />

PPAs auszumachen.<br />

Für Axpo als führende Vermarkterin von<br />

Strom aus erneuerbaren Energien in Nordeuropa<br />

ist der finnische Markt deshalb zuletzt<br />

immer interessanter geworden. Das<br />

PPA für die Windparks Kröpuln und Storbacken,<br />

die sich derzeit in Bau befinden,<br />

hat Axpo mit dem Unternehmen OX2 abgeschlossen.<br />

Der renommierte Projektentwickler<br />

für erneuerbare Energien in Nordeuropa<br />

zeichnet für den Bau der beiden<br />

Windparks verantwortlich, die mit ihren 14<br />

Anlagen jährlich rund 206 GWh sauberen<br />

Strom erzeugen werden, was dem Strombedarf<br />

von rund 120‘000 Haushalten entspricht.<br />

Die kommerzielle Inbetriebnahme<br />

der Windparks ist für das vierte Quartal<br />

2021 vorgesehen.<br />

Matti Ahtosalo, Managing Director von<br />

Axpo Finland Oy, kommentiert: „Wir freuen<br />

uns, dass wir nach diversen PPAs in anderen<br />

nordeuropäischen Märkten nun<br />

auch in Finnland einen solchen Vertrag für<br />

ein nicht-subventioniertes Windparkprojekt<br />

abschließen konnten. Mit unserer Erfahrung<br />

bei Stromabnahmeverträgen tragen<br />

wir dazu bei, hierzulande den Ausbau<br />

der erneuerbaren Energien im Allgemeinen<br />

und der Windkraft im Besonderen weiter<br />

voranzutreiben.“<br />

Paul Stormoen, CEO von OX2, fügt hinzu:<br />

„Wir freuen uns sehr, dass wir dieses PPA<br />

mit Axpo unter Dach und Fach gebracht<br />

haben. Dieser Vertragsabschluss verdeutlicht,<br />

dass Onshore-Windprojekte im finnischen<br />

Markt absolut wettbewerbsfähig<br />

sind.“<br />

Axpo Nordic hat sich seit ihrer Gründung<br />

im Jahr 2003 zu einem führenden Vermarkter<br />

von Strom aus erneuerbaren Energien<br />

in Nordeuropa und dem Baltikum entwickelt.<br />

Der Fokus der dortigen Geschäftsaktivitäten<br />

liegt auf langfristigen<br />

Stromliefer- und Abnahmeverträgen. Neben<br />

dem PPA-Geschäft hat sich Axpo Nordic<br />

darauf spezialisiert, für ihre Kunden<br />

aus Handel, Industrie und Energieerzeugung<br />

maßgeschneiderte Produkte und Services<br />

anzubieten. Die Aktivitäten in den<br />

nordeuropäischen Ländern sind Teil der<br />

Strategie von Axpo, ihre internationale<br />

Präsenz und Geschäftstätigkeit im Bereich<br />

der Energielösungen für ihre Kunden weiter<br />

auszubauen. Mittlerweile ist das Unternehmen<br />

in 28 Ländern präsent und in 39<br />

Märkten in Europa und den USA aktiv.<br />

(193501830)<br />

LLwww.axpo.com<br />

KKL: Unangebrachte<br />

hohe Zusatzkosten durch<br />

Revision der SEFV<br />

(kkl-ch) Der Bundesrat hat heute die dritte<br />

Revision der Stilllegungs- und Entsorgungsfondsverordnung<br />

(SEFV) verabschiedet.<br />

Dies führt zu hohen Zusatzkosten für alle<br />

Schweizer Kernkraftwerke, so auch für das<br />

Kernkraftwerk Leibstadt (KKL). Zudem<br />

entzieht der Bundesrat dem KKL faktisch<br />

die Mitsprache in Fragen der Stilllegung<br />

und Entsorgung sowie deren Finanzierung.<br />

Das KKL erachtet die vom Bundesrat beschlossene<br />

Senkung der Realrendite der<br />

beiden Fonds für Stilllegung und Entsorgung<br />

von 2,0 auf 1,6 Prozent als unangebracht.<br />

Denn die bisher gesetzlich vorgegebene<br />

Realrendite der Stilllegungs- und<br />

Entsorgungsfonds wurde in der Vergangenheit<br />

im Durchschnitt deutlich übertroffen<br />

und die periodisch von der Branche<br />

durchgeführten Kostschätzungen haben<br />

sich bewährt. Die Fondsentwicklungen<br />

sind auf Kurs, weshalb die Anpassung nicht<br />

notwendig bzw. nicht nachvollziehbar ist.<br />

Die Reduktion der Realrendite und die im<br />

Mai 2018 vom Eidgenössischen Departement<br />

für Umwelt, Verkehr, Energie und<br />

Kommunikation (UVEK) verfügten höheren<br />

Kosten für die Stilllegung der Anlagen<br />

und die Entsorgung der radioaktiven Abfälle<br />

führen dazu, dass das KKL im Vergleich<br />

zu heute bis Ende der Zahlungspflicht im<br />

Jahre 2034 jährlich über 28 Millionen Franken<br />

zusätzlich in die Fonds einzahlen muss,<br />

insgesamt über 500 Mio. CHF.<br />

Getriebeservice<br />

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9


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Die Anpassung ist unangebracht auch angesichts<br />

der bereits heute bei einer ungenügenden<br />

Fondsentwicklung zu Verfügung<br />

stehenden wirkungsvollen Sicherungsmechanismen<br />

– etwa die Zwischenveranlagung<br />

– zur Vermeidung von<br />

Deckungslücken.<br />

Unangebracht ist für das KKL zudem die<br />

im Rahmen der Revision vom Bundesrat<br />

beschlossene Marginalisierung der Betreiber<br />

in den Fondsgremien. Das KKL läuft<br />

mit der neuen Regelung in der SEFV Gefahr,<br />

in den Fondsgremien nicht mehr vertreten<br />

zu sein. Dies obwohl das KKL bisher<br />

weit über eine Milliarde Franken in die<br />

Fonds einbezahlt hat und einen wesentlichen<br />

Beitrag zur Versorgungssicherheit der<br />

Schweiz leistet. Rund zwei Millionen<br />

Schweizer Haushalte werden vom KKL mit<br />

Strom versorgt. Das Werk erzeugt im Vollbetrieb<br />

rund 15 Prozent der Schweizer<br />

Stromproduktion.<br />

Unangebracht ist schließlich auch das<br />

Verbot von Rückzahlungen aus den Fonds.<br />

Dieses bedeutet faktisch eine Enteignung<br />

der Kernkraftwerkbetreiber auf dem Verordnungsweg.<br />

Zusammen mit den anderen Betreibern<br />

der Kernkraftwerke behält sich das KKL<br />

deshalb rechtliche Schritte vor.<br />

(193501834)<br />

LLwww.kkl.ch<br />

The EDF Group launches the<br />

construction of Neart na Gaoithe<br />

450 MW offshore wind farm<br />

along with new Irish partner, ESB<br />

(edf) The EDF Group is announcing the<br />

construction of the Scottish Neart na Gaoithe<br />

(NnG) offshore wind farm project and<br />

the new partnership with the Irish electricity<br />

company ESB which is taking a 50%<br />

stake in the project. The 450 MW NnG project<br />

confirms a wider commitment to renewables<br />

in the United Kingdom where<br />

EDF already has a strong footprint.<br />

EDP launches challenge to improve thermal power plant efficiency<br />

Neart na Gaoithe (Gaelic for ‘strength of<br />

the wind’) will consist of 54 turbines and<br />

will be located in the North Sea approximately,<br />

15 km off the coast of Fife in southeast<br />

Scotland. When fully operational, the<br />

NnG offshore wind farm will generate the<br />

equivalent electricity to power over<br />

375,000 households each year, which corresponds<br />

to 4 % of Scotland’s electricity<br />

consumption. This fully consented offshore<br />

wind project has a 15 year Contract for Difference<br />

(CfD) at £ <strong>11</strong>4.39 per MWh in 2012<br />

pound sterling, and grid connection agreements<br />

in place.<br />

With all of the financial agreements now<br />

in place, EDF Renewables is launching full<br />

construction of the project and can announce<br />

some of the tier one contractors.<br />

These include:<br />

• Siemens Gamesa Renewable Energy<br />

(SGRE) is the wind turbine generators<br />

supplier. It will provide the 8 MW<br />

turbine model;<br />

• Saipem is the turbine foundations supplier<br />

and installer ;<br />

• GE Renewable Energy Grid Solutions<br />

will carry out the supply the two electrical<br />

substations, plus electrical design<br />

work ;<br />

• Prysmian SRL will supply and install the<br />

export cables, both offshore and onshore ;<br />

• Deme Offshore has won the contract for<br />

engineering, procuring, constructing<br />

and installing the inter-turbines cables<br />

with offshore installation;<br />

Fred Olsen Windcarrier will be delivering<br />

the transportation and installation of the<br />

turbines with offshore installation.<br />

Construction of components is now underway,<br />

offshore construction will start in<br />

June 2020 and full commissioning will be<br />

complete in 2023.<br />

NnG will contribute to the local Scottish<br />

economy providing new jobs and manufacturing<br />

opportunities. Some foundations<br />

jackets will be built by the Scottish engineering<br />

firm BiFab. The wind turbine generators<br />

will be assembled at the Port of<br />

Dundee. Eyemouth Harbour has been selected<br />

as preferred supplier to operate and<br />

service the wind farm over its 25-years lifetime.<br />

More precisely, this activity will create<br />

around 50 permanent jobs, located<br />

nearby the wind farm.<br />

EDF Renewables is also announcing its<br />

partnership with the leading Irish energy<br />

company ESB that is taking a 50% stake in<br />

the project. This operation will result in the<br />

consolidation of the project by equity<br />

method. ESB operates across the electricity<br />

market on the island of Ireland, from generation,<br />

through transmission and distribution<br />

to the supply of customers with an<br />

expanding presence across Great Britain.<br />

In 2017, ESB opened an office in Scotland<br />

and is spearheading further development<br />

of renewable energy projects, in particular<br />

onshore and offshore wind.<br />

The EDF Group, via its subsidiary EDF Renewables,<br />

is a significant global player in<br />

the offshore wind market with a 5 GW<br />

portfolio of projects under operations and<br />

development, including 103 MW of offshore<br />

wind farms already operational in<br />

the United Kingdom (Teesside with 62MW<br />

and Blyth with 41,5MW both in north-east<br />

England).<br />

In total, the Group currently operates<br />

more than 13 GW of gross wind and solar<br />

capacity around the world, including nearly<br />

1 GW in the United Kingdom, and in addition<br />

of the 23 GW of hydroelectricity. The<br />

NnG project is consistent with the CAP<br />

2030 strategy which aims to double EDF’s<br />

renewable energy globally between 2015<br />

and 2030 increasing to 50 GW.<br />

Bruno Bensasson, EDF Group’s Senior Executive<br />

Vice President, Renewable Energies<br />

and Chairman and CEO of EDF Renewables<br />

said: ”These are two major milestones<br />

achieved by EDF Renewables<br />

demonstrating our strong capabilities in<br />

developing large offshore projects. We are<br />

pleased to get work underway with our<br />

new partner ESB and all Scottish companies<br />

and stakeholders involved. The 450<br />

MW NnG project will play an important<br />

role in de- carbonising the UK electricity<br />

system.”<br />

Simone Rossi, CEO of EDF Energy added:<br />

“The UK has committed to achieving Net<br />

Zero emissions by 2050 and the UN‘s latest<br />

emissions gap report underlines the need<br />

for urgent action. NNG is our largest offshore<br />

windfarm in the UK to date. We are<br />

determined to play our part in reducing the<br />

country‘s carbon emissions, while also generating<br />

jobs and economic opportunities<br />

for communities.“<br />

Pat O’Doherty, Chief Executive of ESB<br />

said: “Our 50 percent stake in Neart na<br />

Gaoithe fits entirely with ESB’s Brighter<br />

Future strategy to build a balanced low carbon<br />

generation portfolio of scale. Offshore<br />

wind is one of the main technologies underpinning<br />

the clean electricity systems<br />

10


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Members´News<br />

that will power our societies into the future.<br />

This investment in the Neart na Gaoithe<br />

project builds on significant ESB involvement<br />

in offshore wind off the Irish<br />

coast as ESB develops its experience to assist<br />

Ireland deliver its Climate Action Plan.<br />

We look forward to pooling our expertise<br />

with EDF Renewables in delivering this<br />

major project.” (193501847)<br />

LLwww.edf.com<br />

EDP launches challenge<br />

to improve thermal<br />

power plant efficiency<br />

(edf) Finding an algorithm that improves<br />

the operation of coal-fired boilers is the<br />

challenge that EDP is launching to the<br />

technology community. The best solution<br />

wins a €10,000 cash prize.<br />

Once again, EDP challenges researchers,<br />

students, startups and the tech community<br />

for a new quest: developing an algorithm<br />

to help monitor the operation of coal-fired<br />

boilers in thermal power plants and optimize<br />

their efficiency.<br />

Launched on the EDP Open Data platform,<br />

this new challenge invites candidates<br />

to present their solution to an operational<br />

problem called „slagging“. The challenge<br />

consists of finding a predictive model that<br />

will make it possible to anticipate any obstruction<br />

during the operation of coal-fired<br />

boilers—which, if singled out in a timely<br />

manner, will ensure greater plant efficiency,<br />

fewer emissions, and minimal environmental<br />

impact.<br />

The challenge is available online via this<br />

link. Candidates can submit their proposals<br />

until February 28, 2020. After the deadline,<br />

the best solutions will be presented to<br />

the EDP team and the winning proposal<br />

will receive a cash prize of €10,000. In addition<br />

to the cash prize, participants will<br />

also have access to data which the academic<br />

and technological communities need for<br />

their energy-related projects.<br />

The company uses the EDP Open Data<br />

platform to share operational data on its<br />

assets and launch challenges that help create<br />

solutions to optimize business operations<br />

in this field. For EDP, this is a way of<br />

getting closer to these communities and to<br />

identify people and companies with the potential<br />

to create new AI-based tools and<br />

solutions, among others. EDP believes that<br />

open innovation is one of the cornerstones<br />

that will help the company lead the revolution<br />

which the energy sector is going<br />

through.<br />

You can check all the information about<br />

the platform and the latest challenges at<br />

EDP Open Data: https://www.edp.com/<br />

pt-pt/edp-open-data (193501851)<br />

LLwww.edp.com<br />

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Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

EDPR and Shell secure<br />

804 MW offshore wind<br />

contract in Massachusetts<br />

(edp) The two companies‘ proposal for the<br />

production of wind power has just been<br />

chosen by Massachusetts State authorities.<br />

Back in December 2018, EDP Renováveis<br />

and Shell announced the creation of a joint<br />

venture to produce clean energy from offshore<br />

wind.<br />

Mayflower Wind Energy LLC, a consortium<br />

created by EDP Renováveis and Shell,<br />

has just been chosen by Massachusetts<br />

State authorities to supply 804MW worth<br />

of renewable energy, which will be produced<br />

by an offshore wind farm off Massachusetts<br />

and provide clean energy to about<br />

half a million homes.<br />

The wind farm will be located about 20<br />

miles south of Nantucket and is expected to<br />

go into operation in 2025. The wind farm<br />

will offer long-term prices below the initial<br />

ceiling of $84.23/MWh, which will provide<br />

electricity tariff savings of over $3 billion<br />

during the contract. This project will also<br />

create some 10,000 jobs in the state of Massachusetts<br />

and avoid, due to the production<br />

of renewable energy, about 1.7 million<br />

tons of CO 2 .<br />

Thanks to the in-depth experience that<br />

both partners have in the development,<br />

construction and operation of onshore and<br />

offshore wind farms, the EDP Renováveis/<br />

Shell consortium will further boost the implementation<br />

of renewable energies in that<br />

US state. Together, the two companies<br />

boast more than 18,000 employees in the<br />

United States and a network of over 5,000<br />

suppliers.<br />

About Mayflower Wind<br />

Mayflower Wind Energy LLC was established<br />

by a joint venture between EDP<br />

Renováveis (EDP Renewables Offshore<br />

North America LLC) and Shell (Shell New<br />

Energies US LLC), which are equally represented.<br />

Once is has been built, the wind farm will<br />

be prepared to accommodate up to 1.6 gigawatts<br />

(GW) - enough energy to provide<br />

clean energy to more than 680,000 homes<br />

per year in that US state. (193501853)<br />

LLwww.edp.com<br />

EEW: Kapazitäten der geplanten Anlagen in Stapelfeld. Innenansicht. (EEW)<br />

EEW: Kapazitäten der geplanten<br />

Anlagen in Stapelfeld<br />

• EEW-Angaben zu Kapazitäten bleiben<br />

unverändert<br />

• Im Antrag abweichende Kapazitäten<br />

genehmigungsrechtlich<br />

begründet<br />

• Geplante Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage<br />

zu 80 Prozent vertraglich<br />

ausgelastet<br />

(eew) Im Zuge der öffentlichen Einsichtnahme<br />

in die Genehmigungsanträge für<br />

die Neubauvorhaben der EEW Energy from<br />

Waste Stapelfeld GmbH sind in der jüngsten<br />

Vergangenheit Fragen zu den geplanten<br />

Kapazitäten der Anlagen aufgekommen.<br />

Dazu teilt EEW mit:<br />

Die von EEW seit Beginn der Planung genannten<br />

Kapazitäten für den Neubau des<br />

Müllheizkraftwerks (MHKW) und der Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage<br />

(KVA)<br />

haben sich nicht geändert.<br />

EEW plant weiterhin – auch im Rahmen<br />

des laufenden Genehmigungsverfahrens –<br />

mit folgenden, der Öffentlichkeit bekannten,<br />

tatsächlichen Kapazitäten:<br />

• MHKW: 320.000 – 350.000 Tonnen pro<br />

Jahr bei einem unterstellten Heizwert<br />

des Abfalls zwischen 10.000 – <strong>11</strong>.000<br />

Kilojoule/kg<br />

• KVA: 32.500 Tonnen Trockensubstanz<br />

pro Jahr (bzw. 135.000 Tonnen Originalsubstanz<br />

pro Jahr bei Anlieferung<br />

mit ca. 24 % Trockensubstanz)<br />

Diese Werte hat EEW unter anderem<br />

auch anlässlich der Bürgerinformationsveranstaltungen<br />

im Dezember 2018 sowie<br />

März <strong>2019</strong> genannt. Sie gelten unverändert.<br />

Im Antrag abweichende Kapazitäten<br />

genehmigungsrechtlich begründet<br />

Aus immissionsschutzrechtlichen Gründen<br />

müssen Genehmigungsanträge von<br />

anderen Rahmenbedingungen ausgehen,<br />

die allerdings keinen Einfluss auf die tatsächlich<br />

durchgesetzten Mengen in den<br />

Anlagen haben.<br />

Das Immissionsschutzrecht schreibt vor,<br />

alle notwendigen Untersuchungen und<br />

Gutachten auf eine theoretische Maximalkapazität<br />

auszulegen. Bei dieser theoretischen<br />

Maximalkapazität werden geplante<br />

(z. B. Wartungen) oder ungeplante (z. B.<br />

Ausfälle) Stillstände der Anlagen nicht berücksichtigt.<br />

Aus Sicherheitsgründen erfolgt<br />

die Genehmigung zudem zusätzlich<br />

auf Basis eines sog. <strong>11</strong>0%igen (MHKW)<br />

bzw. <strong>11</strong>5% (KVA) Lastfalls. Hintergrund<br />

ist, dass beispielsweise sicherheitsrelevante<br />

Bauteile auf diese theoretischen Extremfälle<br />

ausgelegt werden müssen, ohne dass<br />

diese im Regelbetrieb realistisch sind.<br />

Diese Gesetzlichen Rahmenbedingungen,<br />

immissionsschutzrechtlich vorgegeben,<br />

führen damit zu theoretischen Durchsatzmengen,<br />

die in der Praxis nie erreicht<br />

werden (MHKW: 433.620 t pro Jahr, KVA:<br />

188.890 t Originalsubstanz pro Jahr).<br />

Vor dem offiziellen Genehmigungsverfahren<br />

hat sich EEW mit den Kreisen Stormarn<br />

und Herzogtum Lauenburg im Rahmen einer<br />

rechtlich bindenden Vereinbarung dazu<br />

verpflichtet, eine Kapazität für die Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage<br />

von<br />

35.000 Tonnen Trockensubstanz pro Jahr<br />

nicht zu überschreiten. Mit dem Sicherheitspuffer<br />

von 2.500 Tonnen pro Jahr können<br />

– bspw. bei Ausfällen anderer Anlagen<br />

in der Region – kurzzeitig etwaige Kapazitätsengpässe<br />

bei der Klärschlammverwertung<br />

in der Region ausgeglichen werden.<br />

Geplante Klärschlamm-<br />

Monoverbrennungsanlage bereits heute<br />

vertraglich zu 80 % ausgelastet<br />

Zu der in der Öffentlichkeit diskutierten<br />

Frage, ob die von EEW geplante Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage<br />

für<br />

eine sichere Klärschlammverwertung in<br />

der Region gebraucht wird, stellen wir fest:<br />

Das Land Schleswig-Holstein hat frühzeitig<br />

erkannt, dass die gesetzlichen Änderungen<br />

der Klärschlamm- und Düngeverordnung<br />

Auswirkungen auf die Klärschlammentsorgung<br />

haben werden und gemeinsam mit<br />

Partnern nach einer Lösung gesucht. EEW<br />

war von Anfang an Teil einer Lösung und<br />

sowohl Gesprächspartner im sogenannten<br />

12


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Members´News<br />

Markterkundungsverfahren 2017 als auch<br />

im später gegründeten Klärschlammbeirat.<br />

EEW hat in der Folge Verantwortung übernommen,<br />

ist in die Genehmigungsplanung<br />

eingetreten, hat die am weitesten fortgeschrittene<br />

Planung und wird – vorbehaltlich<br />

der Erteilung einer Genehmigung – die<br />

erste KVA in Schleswig-Holstein in Betrieb<br />

nehmen. Hinzu kommt, dass die Kapazität<br />

der künftigen Anlage am Standort Stapelfeld<br />

schon heute vertraglich zu mehr als 80<br />

Prozent ausgelastet ist.<br />

EEW Energy from Waste Stapelfeld ist<br />

Teil der EEW-Gruppe. EEW Energy from<br />

Waste ist Deutschlands führendes Unternehmen<br />

in der Erzeugung umweltschonender<br />

Energie aus der thermischen Abfallverwertung.<br />

EEW entwickelt, errichtet und<br />

betreibt thermische Abfallverwertungsanlagen.<br />

In den derzeit 18 Anlagen der Unternehmensgruppe<br />

in Deutschland und im<br />

benachbarten Ausland können jährlich<br />

rund 5 Millionen Tonnen Abfall energetisch<br />

verwertet werden. Durch die Nutzung<br />

der im Abfall enthaltenen Energie erzeugt<br />

EEW Prozessdampf für Industriebetriebe,<br />

Fernwärme für Wohngebiete sowie umweltschonenden<br />

Strom für umgerechnet<br />

rund 700.000 Haushalte. Mit einem durchschnittlichen<br />

Anteil biogener Stoffe im Abfall<br />

von 50 Prozent erzeugt EEW gemäß<br />

Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) Energie<br />

aus erneuerbaren Quellen. Gleichzeitig<br />

wird durch die energetische Verwertung<br />

der in den EEW-Anlagen eingesetzten<br />

Brennstoffe die CO 2 -Bilanz entlastet. EEW<br />

beschäftigt an allen Standorten sowie in<br />

seiner Unternehmenszentrale in Helmstedt<br />

insgesamt rund 1.150 Mitarbeiterinnen<br />

und Mitarbeiter. (193501845)<br />

LLwww.eew-energyfromwaste.com<br />

50 Jahre Energie AG Kraftwerk<br />

Gmunden: Wasserkraft ist<br />

Heimvorteil in der Erzeugung<br />

(e-ag) „Oberösterreich hat sich ein klares<br />

Ziel gesetzt: Als aktiver Beitrag zum Klimaschutz<br />

soll Oberösterreich zu einem Land<br />

der erneuerbaren Energien werden. Wir<br />

wollen einen wesentlichen Beitrag zur<br />

Energiewende in unserem Bundesland<br />

leisten und setzen dabei<br />

auf drei Schwerpunkte: Adieu Öl<br />

- also Raus aus dem Heizen mit<br />

Öl, Energie vom Dach – volle Power<br />

für Sonnenstrom in OÖ sowie<br />

verstärkte Nutzung der Wasserkraft<br />

als Grundlage der oberösterreichischen<br />

Stromversorgung. In<br />

allen drei Bereichen ist die Energie<br />

AG Oberösterreich ein wesentlicher<br />

Umsetzungspartner des<br />

Landes OÖ“, erklärt Aufsichtsratsvorsitzender<br />

Wirtschafts- und<br />

Energie-Landesrat Markus Achleitner<br />

anlässlich des Jubiläums<br />

„50 Jahre Kraftwerk Gmunden<br />

der Energie AG“.<br />

Die Wasserkraft ist eine heimische CO 2 -<br />

freie Energiequelle, sie liefert auch wichtige<br />

Beiträge zur wirtschaftlichen Entwicklung<br />

und insbesondere zur Versorgungssicherheit<br />

in Österreich. „Oberösterreich ist<br />

ein Land der Wasserkraft: 67 Prozent der<br />

Stromerzeugung bzw. 90 Prozent des in OÖ<br />

erzeugten erneuerbaren Stroms kommen<br />

aus Wasserkraft“, so Landesrat Achleitner.<br />

Die Wasserkraft hat zudem zahlreiche<br />

weitere positive Effekte in den Bereichen<br />

Hochwasserschutz bzw. -management,<br />

Sohlstabilisierung, Lebens- und Erholungsraum,<br />

Tourismus und Schifffahrt. Darüber<br />

hinaus haben Investitionen in Wasserkraft<br />

einen sehr hohen heimischen Wertschöpfungsanteil:<br />

Mehr als 80 Prozent der Investitionssumme<br />

fließen in die österreichische<br />

Gesamtwirtschaft. Auch zahlreiche oberösterreichische<br />

Betriebe sind hier mit ihrem<br />

Know-How führend tätig und können<br />

durch Wasserkraftprojekte weitere Arbeitsplätze<br />

in Oberösterreich schaffen bzw. absichern.<br />

„Die aktuellen Ausbauprojekte der Energie<br />

AG – Dürnau, Traunfall und Weißenbach<br />

– werden weitere wichtige Impulse<br />

zur Stromversorgung aus erneuerbaren<br />

Energien und Vermeidung von CO 2 bringen“,<br />

unterstreicht Landesrat Achleitner.<br />

Wasserkraft hat hohen Stellenwert in der<br />

Energie AG<br />

Die Energie AG Oberösterreich setzt seit<br />

Beginn ihrer Unternehmensgeschichte auf<br />

nachhaltige Stromerzeugung. Wasserkraft<br />

und andere erneuerbare Energiequellen<br />

spielten damals wie heute eine wichtige<br />

Rolle. Mittlerweile produzieren 43 Wasserkraftwerke<br />

sauberen Strom – und das über<br />

Jahrhunderte und für viele Generationen.<br />

Das Kraftwerk Gmunden, als viertgrößtes<br />

Laufkraftwerk der Energie AG, ist bereits<br />

seit 50 Jahren ein wichtiger Teil der Stromerzeugung<br />

im Salzkammergut. Mit der<br />

Jahreserzeugung von rund 48 Mio. Kilowattstunden<br />

kann der durchschnittliche<br />

Jahresverbrauch von mehr als 13.700<br />

Haushalten abgedeckt werden. Das entspricht<br />

in etwa den Haushalten rundum<br />

den Traunsee.<br />

Jede ist zu ersetzen!<br />

Redesign<br />

PE01<br />

S4<br />

S2<br />

Stellungsgeber<br />

Von den Anfängen der Energie AG bis<br />

zum heutigen Energie- und<br />

Dienstleistungskonzern<br />

Seit 1892 versorgen die Energie AG und<br />

ihre Vorgängerunternehmen unser Land<br />

mit elektrischer Energie. Mit dem Beginn<br />

der Planungen für das Dampfkraftwerk in<br />

St. Wolfgang wurde die Ära der öffentlichen<br />

Stromversorgung in Oberösterreich eingeläutet.<br />

Die Erfolgsgeschichte unseres Landes<br />

ist somit eng mit der Geschichte des<br />

Unternehmens verbunden. Im Sinne des<br />

Mottos „Wir denken an morgen“ bestimmen<br />

Nachhaltigkeit und verantwortungsvoller<br />

Umgang mit Ressourcen über Generationen<br />

hinweg das Handeln der Energie AG.<br />

Heute ist die Energie AG Oberösterreich<br />

mit ihren 4.500 Mitarbeitern viel mehr als<br />

ein reiner Energieerzeuger und –versorger.<br />

Mit einem breiten Spektrum an Dienstleistungen<br />

und Produkten für Privat-, Gewerbe-,<br />

Industrie- und Kommunalkunden hat<br />

man sich zu einem modernen und leistungsfähigen<br />

Umwelt- und Nachhaltigkeitskonzern<br />

entwickelt. In den Bereichen<br />

Strom, Gas, Wärme, Wasser sowie bei den<br />

Entsorgungs-, Kommunikations- und Daten-Dienstleistungen<br />

bedient die Energie<br />

AG als verlässlicher Partner die Kunden<br />

und insbesondere auch die Gemeinden in<br />

ihrem Versorgungsgebiet.<br />

„Die Energie AG ist stark in unserem Land<br />

verankert und mit den Regionen verbunden.<br />

Bei uns wird der Strom dort erzeugt,<br />

wo er auch verbraucht wird. Das Kraftwerk<br />

Gmunden ist dafür seit 50 Jahren ein erstklassiges<br />

Symbol, weil es am zweiten<br />

Hauptstandort der Energie AG steht und<br />

ein wichtiger Naherholungsbereich für die<br />

Stadt Gmunden ist“, sagt Generaldirektor<br />

Werner Steinecker.<br />

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13


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Rahmenbedingungen schaffen damit die<br />

Energiezukunft gelingen kann<br />

„Zusammen entwickeln wir die Antworten<br />

auf Fragen der Energiezukunft. Insbesondere<br />

die #mission2030 der Bundesregierung<br />

fordert die Erzeugungseinheiten<br />

enorm und dafür müssen wir gerüstet sein“,<br />

betont der Generaldirektor und fügt hinzu:<br />

„Durch die Neuaufstellung der Erzeugung<br />

aus den früheren Bereichen Kraftwerke,<br />

Wärme und Power Solutions wollen wir Synergien<br />

heben, um das Ergebnis zu verbessern<br />

und noch interessantere Arbeitsplätze<br />

bieten, die attraktiv für die benötigten<br />

Schlüsselarbeitskräfte sind.“ In der #mission2030<br />

ist vorgesehen, den Anteil der erneuerbaren<br />

Energien auf 45 bis 50 Prozent<br />

zu erhöhen, den CO 2 -Ausstoß um 36 Prozent<br />

gegenüber 2005 zu reduzieren und<br />

national, bilanziell 100 Prozent erneuerbare<br />

Stromerzeugung bereits bis 2030 zu erreichen.<br />

Dazu braucht es einen starken Ausbau<br />

der erneuerbaren Erzeugung aus Wasserkraft,<br />

Photovoltaik und Wind.<br />

Im Hinblick auf die laufenden Regierungsverhandlungen<br />

ergänzt Steinecker:<br />

„Wir brauchen seitens der Bundesregierung<br />

stabile Rahmenbedingungen und rasche<br />

Abwicklung der Verfahren, damit<br />

man überhaupt die sehr ambitioniert gesteckten<br />

Ziele erreichen kann“.<br />

Wasserkraft ist wichtige<br />

Säule der Produktion<br />

Die 43 Wasserkraftwerke der Energie AG<br />

reichen von Ranna im Mühlviertel über<br />

zahlreiche Kraftwerke an Traun und Steyr<br />

bis nach Großarl im Salzburgerland. Sie<br />

sind heute – zum Teil mehr als 100 Jahre<br />

nach Inbetriebnahme – eine wesentliche<br />

Stütze für die Stromversorgung in Oberösterreich<br />

und Salzburg. Von diesem generationenübergreifenden<br />

Denken bei der Wasserkraftnutzung<br />

profitiert heute das ganze<br />

Land. „Wasserkraft ist ein wesentlicher Beitrag<br />

zur erneuerbaren Energiezukunft und<br />

damit gelebter Klimaschutz“, sagt Technikvorstand<br />

Stefan Stallinger. So können wir<br />

unsere Haushaltskunden mit unserer Wasserkraft<br />

versorgen. Sie erhalten Strom aus<br />

heimischer Wasserkraft – aus eigenen<br />

Kraftwerken in Oberösterreich, Salzburg<br />

und der Steiermark sowie aus Kraftwerken<br />

in Österreich an denen die Energie AG beteiligt<br />

ist bzw. Bezugsrechte hat. In Summe<br />

verfügt die Energie AG über eine saubere<br />

Stromerzeugung aus Wasserkraft von rund<br />

2.500 GWh im Jahr. Dies entspricht dem<br />

durchschnittlichen Jahresverbrauch von<br />

mehr als 700.000 Haushalten.<br />

Das Kraftwerk Gmunden,<br />

mehr als nur Produktion<br />

Das Kraftwerk Gmunden ist Teil der<br />

Traunkette, die mit 16 Kraftwerken von Gosau<br />

bis Traun-Pucking eine zentrale Säule<br />

der Wasserkraftproduktion in der Energie<br />

AG ist. Im Kraftwerk Gmunden arbeiten<br />

seit 1969 zwei Kaplan-Rohrturbinen mit<br />

Tafelenthüllung bei der 50-Jahr-Feier beim Kraftwerk Gmunden<br />

v.l.n.r.: Abteilungsleiter Wasserkraft August Lemmerer, Geschäftsführer Erzeugung Norbert<br />

Rechberger, Technikvorstand Stefan Stallinger, Aufsichtsratspräsident und Wirtschaftslandesrat<br />

Markus Achleitner, Generaldirektor Werner Steinecker, Geschäftsführer Josef Postl und Stadtrat<br />

Manfred Andessner. (Foto: Energie AG)<br />

einer Gesamtleistung von 12.200 Kilowatt.<br />

Bei diesen Turbinen fließt das Wasser nicht<br />

wie üblich über eine Einlaufspirale, sondern<br />

direkt zu den Laufradschaufeln. Ihrer<br />

fast waagrechten Bauart ist es zu verdanken,<br />

dass das Krafthaus ungewöhnlich<br />

niedrig gehalten werden konnte und sich<br />

harmonisch in die reizvolle Landschaft des<br />

engen Trauntals einfügt. Die Staumauer<br />

des Kraftwerks Gmunden verfügt über drei<br />

Wehrfelder mit Wehrklappen. Bei Hochwasser<br />

werden diese Klappen umgelegt,<br />

damit mehr Wasser abfließen kann. Während<br />

die alte Hochwasser-Wehranlage in<br />

Gmunden, die sogenannte „Seeklause“,<br />

nur rund 120 Kubikmeter Wasser in der Sekunde<br />

bewältigen konnte, fließt über die<br />

Wehrklappen und durch die Turbinen des<br />

Kraftwerks dreimal so viel ab, nämlich 360<br />

Kubikmeter pro Sekunde. Das Kraftwerk<br />

dient somit nicht nur der Stromerzeugung,<br />

sondern regelt auch die Wasserstände. Die<br />

Wehranlage kann große Wassermengen<br />

aus dem Traunsee abführen, ohne die Anrainer<br />

zu gefährden. Überschwemmungen<br />

im Stadtbereich kommen seit der Errichtung<br />

des Kraftwerks nur noch bei den seltenen,<br />

sogenannten „Jahrhundert-Hochwässern“<br />

vor und sind vor allem der Enge und<br />

Verbauung bei der Einmündung des Traunsees<br />

in die Traun geschuldet.<br />

Zusammen mit dem Kraftwerk wurde<br />

auch der Abwasserhauptsammler für<br />

Gmunden und mehrere benachbarte Gemeinden<br />

errichtet und die Trinkwasserversorgung<br />

der Stadt entscheidend verbessert:<br />

Zwei Rohrleitungen führen durch den<br />

Wehrgang des Kraftwerks. Für die Infrastruktur<br />

Gmundens war der Kraftwerksbau<br />

ebenfalls ein Gewinn: Der im Zuge der<br />

Bauarbeiten errichtete „Mariensteg“ bildet<br />

seit damals für Fußgänger und Radfahrer<br />

eine willkommene Verbindung der beiden<br />

Traunseiten.<br />

Erster Fischlift Oberösterreichs in<br />

Gmunden<br />

Vor zwei Jahren wurde der erste Fischlift<br />

Oberösterreichs hier in Gmunden in Betrieb<br />

genommen. Durch die schluchtenartige<br />

Topographie und die Fallhöhe von<br />

zehn Metern war es eine besondere Herausforderung,<br />

die Fischdurchgängigkeit zu<br />

realisieren. Die Lösung ist eine Kombination<br />

eines Vertical-Slot-Fischpasses (Betonbauwerk<br />

mit Lockströmung) und eines Fischliftes.<br />

Die größenbestimmende Fischart<br />

ist die Seeforelle, die eine Länge von rund<br />

90 Zentimetern erreicht. Es können aber<br />

auch alle kleineren Fische die Fischaufstiegshilfen<br />

nutzen. Bester Funktionsnachweis<br />

war ein <strong>11</strong>4 cm langer Hecht, der nach<br />

oben transportiert wurde.<br />

Energie AG forciert den Ausbau von<br />

Energie aus Wasser<br />

Die Energie AG will gemeinsam mit dem<br />

Haupteigentümer Land Oberösterreich<br />

den Ausbau der sauberen Wasserkraft forcieren<br />

und hat dazu drei Projektideen im<br />

Sommer der Öffentlichkeit vorgestellt. Mit<br />

dem Ersatzneubau des Kraftwerks Dürnau<br />

in Vöcklabruck wurde bereits im September<br />

<strong>2019</strong> begonnen. Die beiden weiteren<br />

Projekte befinden sich in Planung. Es handelt<br />

sich dabei um den Ersatzneubau des<br />

Kraftwerks Traunfall und die Projektidee<br />

des Kraftwerks Weißenbach, welche das<br />

Ziel verfolgt, in der Gemeinde Bad Goisern<br />

den Hochwasserschutz mit sauberer Stromerzeugung<br />

aus Wasserkraft zu kombinieren.<br />

Mit den angeführten Wasserkraftwerks-Projekten<br />

kann eine Steigerung der<br />

Erzeugung von sauberem Strom von bis zu<br />

65 Mio. Kilowattstunden erreicht werden.<br />

Dies würde eine Einsparung von 55.000<br />

Tonnen CO 2 pro Jahr bedeuten.<br />

(193501922)<br />

LLwww.energie-ag.at<br />

14


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Members´News<br />

enercity baut Windkraft -<br />

geschäft weiter aus<br />

(enercity) Der Energiedienstleister enercity<br />

hat den Projektentwickler Gamesa Energie<br />

Deutschland (GED) mit Sitz in Oldenburg<br />

von Siemens Gamesa übernommen<br />

Das Unternehmen wurde 2005 gegründet<br />

und war als Tochter der Siemens Gamesa<br />

Renewable Energy Wind Farms S.A. auf die<br />

Entwicklung von Greenfield-Projekten spezialisiert.<br />

Über den Kaufpreis wurde Stillschweigen<br />

vereinbart.<br />

„Unser Ziel ist es, den Anteil grüner Energie<br />

am Strommix für unsere Kunden auszubauen<br />

und unser Engagement im deutschen<br />

Windmarkt weiter zu stärken. Die<br />

Integration des Projektentwicklungsgeschäfts<br />

von Siemens Gamesa bringt uns<br />

hierbei einen entscheidenden Schritt weiter“,<br />

sagt enercity-Vorstandschefin Dr. Susanna<br />

Zapreva.<br />

„Wir haben die strategische Entscheidung<br />

getroffen, uns im deutschen Onshore-Markt<br />

auf den Vertrieb und Service von<br />

Windturbinen zu konzentrieren. enercity<br />

ist genau der verlässliche Partner mit starker<br />

Aufstellung und klarem Fokus auf<br />

Deutschland, den wir als neuen Eigner für<br />

unsere Gesellschaften gesucht haben“, sagt<br />

Claudia Kratz, Onshore Region North Europe<br />

& Middle East CFO bei Siemens Gamesa.<br />

Portfolio umfasst Pipeline<br />

von 200 MW Leistung<br />

Das GED-Portfolio umfasst eine Pipeline<br />

von rund 200 MW Leistung und 420<br />

GWh/a Ertrag. Die Projekte erstrecken sich<br />

vor allem auf Standorte im Norden und<br />

Westen des Landes - das erste Vorhaben<br />

wird noch <strong>2019</strong> in Rheinland-Pfalz umgesetzt.<br />

Damit ergänzt enercity seine bestehenden<br />

Windenergieanlagen, die bislang<br />

vorwiegend in den östlichen Bundesländern<br />

Ökostrom produzieren. „Wir werden<br />

in den kommenden Jahren mehrere hundert<br />

Millionen Euro in Windparks investieren<br />

und über 2.000 GWh Strom aus Windenergie<br />

produzieren“, sagt Zapreva. „Der<br />

aktuelle Anlagenbestand soll so bis 2030<br />

nahezu vervierfacht werden“, so Zapreva.<br />

Weitere Windparks in Brandenburg<br />

und Niedersachsen<br />

Bereits im Frühjahr <strong>2019</strong> hatte enercity<br />

mit Siemens Gamesa den Erwerb des<br />

Windparks Schönemoor im niedersächsischen<br />

Landkreis Wesermarsch vereinbart.<br />

Im August <strong>2019</strong> hatte der hannoversche<br />

Energieanbieter zudem im brandenburgischen<br />

Klettwitz den Grundstein für einen<br />

neuen Windpark mit zehn Windkraftanlagen<br />

und einer Gesamtnennleistung von 33<br />

MW gelegt. (193501926)<br />

LLwww.enercity.de<br />

“Spezialist für<br />

Aftermarket- und<br />

Serviceleistungen an<br />

Kraftwerksventilatoren<br />

Unser Service für Sie:<br />

Wartung und Inspektionen<br />

Revision des Rotors, der Hauptlagerung & der hydraulischen<br />

Verstelleinrichtung – auch als Eilrevision mit kurzer<br />

Durchlaufzeit<br />

Korrosions- & Verschleißschutz<br />

Up-/ Downgrades & Optimierungen<br />

Beratungsdienstleistungen<br />

Lokale Servicewerkstätten<br />

Schnelle Ersatzteilverfügbarkeit<br />

Langzeitserviceverträge und -konzepte<br />

Unser Fokus:<br />

Verbesserte Effizienz<br />

Geringere Ausfallzeiten<br />

Schnelle Ventilatorrevisionen<br />

Geringere Lebenszykluskosten<br />

TLT-Turbo GmbH<br />

Gleiwitzstr. 7, 66482 Zweibrücken<br />

Telefon: +49 6332 808-0<br />

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Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

EnBW mit weiterhin positiver<br />

Ergebnisentwicklung<br />

• Zuwachs von fast 39 Prozent bei den Erneuerbaren<br />

Energien in den ersten neun<br />

Monaten<br />

• Ergebnis für das Gesamtjahr <strong>2019</strong> wird<br />

in einer Bandbreite von 2,35 bis 2,5 Milliarden<br />

Euro erwartet<br />

• Finanzvorstand Kusterer: „Sind zuversichtlich<br />

unser Ergebnisziel für das Geschäftsjahr<br />

2020 bereits in diesem Jahr<br />

zu erreichen“<br />

(enbw) In den ersten neun Monaten des<br />

Geschäftsjahres <strong>2019</strong> setzte die EnBW ihren<br />

Kurs mit einem operativen Ergebnis<br />

(Adjusted EBITDA) von rund 1,69 Milliarden<br />

Euro erfolgreich fort. Das Adjusted<br />

EBITDA liegt damit um 7,4 Prozent über<br />

dem Ergebnis des Vorjahres (1,57 Milliarden<br />

Euro). Der Umsatz betrug 14,37 Milliarden<br />

Euro (-3,2 Prozent). Die Zahl der<br />

Mitarbeiter stieg auf 22.934, dies entspricht<br />

einem Plus von 6,7 Prozent gegenüber<br />

dem Vorjahr.<br />

Das Adjusted EBITDA für das Geschäftsjahr<br />

<strong>2019</strong> wird in einer Bandbreite von<br />

2,35 bis 2,5 Milliarden Euro erwartet.<br />

„Unsere Ergebnisprognose für das Gesamtjahr<br />

bestätigen wir unverändert“, betont<br />

Finanzvorstand Thomas Kusterer.<br />

„Dies vor allem mit Blick auf die im vierten<br />

Quartal neu hinzukommenden Ergebnisbeiträge<br />

unserer Offshore-Windparks<br />

Hohe See und Albatros sowie die stabilen<br />

Ergebnisbeiträge bei den Netzen. Vor diesem<br />

Hintergrund sind wir zuversichtlich,<br />

unser strategisches Ziel für das Geschäftsjahr<br />

2020 von 2,4 Milliarden Euro bereits<br />

in diesem Jahr zu erreichen, wohlwissend,<br />

dass wir dafür auch in unseren Effizienzanstrengungen<br />

nicht nachlassen dürfen“, so<br />

Kusterer weiter.<br />

Der auf die Aktionäre der EnBW AG entfallende<br />

Adjusted Konzernüberschuss erhöhte<br />

sich von 397 Millionen Euro im Vorjahreszeitraum<br />

auf aktuell rund 507 Millionen<br />

Euro für die ersten neun Monate<br />

<strong>2019</strong>.<br />

Entwicklung der Geschäftsbereiche<br />

Im Segment Vertriebe lag das Adjusted<br />

EBITDA in den ersten neun Monaten <strong>2019</strong><br />

bei 187,4 Millionen Euro und damit um 7,5<br />

Prozent unter dem Ergebnis des Vorjahres.<br />

Die Abweichung ist im Wesentlichen auf<br />

gestiegene Beschaffungskosten für Strom<br />

und Gas zurückzuführen. Seit Beginn des<br />

dritten Quartals trägt auch das Kölner Telekommunikations-Unternehmen<br />

Plusnet,<br />

das im Juni <strong>2019</strong> erworben wurde, zum<br />

Ergebnis bei.<br />

Das Geschäftsfeld Netze hat sich weiter<br />

positiv entwickelt. Das Adjusted EBITDA<br />

liegt bei 1024,6 Millionen Euro und erhöhte<br />

sich damit in den ersten neun Monaten<br />

<strong>2019</strong> um 4,6 Prozent gegenüber dem Vorjahreszeitraum.<br />

Wesentlichen Einfluss auf<br />

die positive Ergebnisentwicklung haben<br />

die gestiegenen Erlöse aus Netznutzung,<br />

insbesondere aufgrund gestiegener erforderlicher<br />

Investitionen in die Versorgungssicherheit<br />

und -zuverlässigkeit der Netze.<br />

Im Segment Erneuerbare Energien stieg<br />

das Adjusted EBITDA in den ersten neun<br />

Monaten <strong>2019</strong> deutlich auf 298,6 Millionen<br />

Euro. Das entspricht einem Plus von<br />

38,5 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Diese<br />

Verbesserung ist zum einen auf die Ergebnisbeiträge<br />

der Ende letzten Jahres in<br />

Schweden erworbenen Onshore-Windparks<br />

sowie auf insgesamt bessere Windverhältnisse<br />

bei den Onshore und Offshore<br />

Windparks in Deutschland zurückzuführen.<br />

Seit Beginn des dritten Quartals<br />

trägt zudem das französische Unternehmen<br />

Valeco zum Ergebnis bei. Die Offshore-Windparks<br />

Hohe See und Albatros werden<br />

im vierten Quartal <strong>2019</strong> zum Ergebnis<br />

beitragen.<br />

Das Segment Erzeugung und Handel liegt<br />

in den ersten neun Monaten <strong>2019</strong> bei einem<br />

Adjusted EBITDA von 192,6 Millionen<br />

Euro und mit plus 0,6 Prozent auf dem Niveau<br />

des Vorjahres. Im Vergleich zum Vorjahr<br />

sind die Terminpreise für die an den<br />

Großhandels- märkten verkauften Stromengen<br />

gestiegen. Gegenläufig wirkte der<br />

Entfall positiver Einmaleffekte, die das Ergebnis<br />

im Vorjahr geprägt hatten, sowie die<br />

unplanmäßige Verlängerung der Revisionen<br />

in den Kraftwerken Neckarwestheim<br />

(GKN2) und Philippsburg (KKP2).<br />

Die Investitionen des EnBW-Konzerns haben<br />

sich mit rund 2,13 Milliarden Euro gegenüber<br />

dem Vorjahr (1,02 Mrd. Euro)<br />

verdoppelt. Dies liegt wesentlich am Erwerb<br />

des Wind- und Solarunternehmens<br />

Valeco sowie dem Erwerb der Plusnet<br />

GmbH. Beide Unternehmen unterstützen<br />

die strategische Ausrichtung der EnBW.<br />

Weitere Investitionen flossen in die Fertigstellung<br />

der Offshore-Windparks EnBW<br />

Hohe See und EnBW Albatros. Diese stehen<br />

vor der Inbetriebnahme. Alle 87 Anlagen<br />

sind fertig errichtet. Noch vor Jahresende<br />

sollen beide Windparks mit einer Leistung<br />

von insgesamt 609 MW ans Netz gehen.<br />

Finanzvorstand Thomas Kusterer: „Dabei<br />

ist uns bewusst, dass die mit Valeco und<br />

Plusnet vorgezogenen Wachstumsinvestitionen<br />

natürlich auch unseren finanziellen<br />

Anspannungsgrad erhöhen. Zusätzlich belastend<br />

wirkt das Niedrigzinsumfeld mit<br />

Blick auf unsere Pensions- und Kernenergierückstellungen.<br />

Entsprechend sorgfältig<br />

werden wir unsere weiteren Investitionen<br />

planen und steuern.“ (193510808)<br />

LLwww.enbw.com<br />

E.ON: Essen und Dortmund<br />

bleiben wichtige E.ON-Standorte<br />

(eon) Die Ruhrgebietsmetropolen Essen<br />

und Dortmund werden auch nach der<br />

Übernahme von innogy durch E.ON sehr<br />

wichtige Konzernstandorte bleiben. Dies<br />

bestätigte das Energieunternehmen heute.<br />

Essen bleibt die Energiehauptstadt in<br />

Deutschland und wird auch in Zukunft der<br />

zentrale Standort der neuen E.ON in<br />

Deutschland sein. Die Ruhrmetropole<br />

bleibt Sitz des Konzerns und aller nationalen<br />

und internationalen Netzsteuerungsfunktionen.<br />

Zudem wird hier die neu gegründete<br />

Holding des größten deutschen<br />

Verteilnetzbetreibers, die „Westenergie“,<br />

angesiedelt. Von Essen aus wird E.ON auch<br />

Innovationen steuern. Hierzu zählen beispielsweise<br />

innovative Projekte auf dem<br />

Gelände des UNESCO Weltkulturerbes<br />

Zollverein. Essen wird darüber hinaus<br />

Kernstandort des Geschäftskundenvertriebs<br />

in Deutschland sein.<br />

Dortmund bleibt einer der größten<br />

Standorte der neuen E.ON in Deutschland.<br />

Die westfälische Metropole ist auch künftig<br />

mit der Westnetz Heimat des mit Abstand<br />

größten Verteilnetzbetreibers von E.ON in<br />

Deutschland und bereits heute wichtiger<br />

Standort für das bedeutsame Zukunftsgeschäfts<br />

Elektromobilität. In Dortmund<br />

wird zudem das vertriebliche Zukunftsgeschäft<br />

„City Energy Solutions“ gestärkt –<br />

Quartiers- oder Wärme-Lösungen sind für<br />

den nachhaltigen Umbau des Energiesystems<br />

ein entscheidender Baustein.<br />

Die bayerische Landeshauptstadt München<br />

wird auch weiterhin ein wichtiger<br />

Vertriebsstandort von E.ON sein, an dem<br />

wichtige Funktionen zum deutschlandweiten<br />

Strom- und Gasgeschäft zusammengefasst<br />

sind.<br />

Das Standortkonzept, dessen Details<br />

noch entwickelt und dann mit den zuständigen<br />

Arbeitnehmervertretern besprochen<br />

werden, wird gleichzeitig die Anforderungen<br />

aus dem operativen Geschäft gewährleisten<br />

und notwendige Synergien unterstützen.<br />

Dabei sollten die Auswirkungen<br />

auf die Mitarbeiter so gering wie möglich<br />

gehalten werden. Für Essen und Dortmund<br />

erwartet E.ON insofern kurz- und mittelfristig<br />

Auswirkungen auf Arbeitsplätze,<br />

sieht aber für beide Städte ein gutes Fundament<br />

für eine gesunde langfristige<br />

Zukunfts entwicklung im Gleichklang mit<br />

der Entwicklung der neuen E.ON.<br />

(1935108<strong>11</strong>)<br />

LLwww.eon.com<br />

16


en<br />

hmern<br />

n im<br />

ber,<br />

ÖL IM KRAFTWERK<br />

Verfahrenstechnik Turbinenbetrieb mit<br />

DIENSTAG, 24. MÄRZ 2020<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech Schwerpunktthema <strong>11</strong> l <strong>2019</strong> Ölsystem und Reinigung,<br />

Members´News<br />

12:00 h Begrüßung<br />

<strong>VGB</strong>-WORKSHOP<br />

Schwingungsanalyse während des<br />

Ursachen thermischer Anstreifschäden<br />

Dampfturbinenbetriebes<br />

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

24./25. MÄRZ 2020, BEDBURG<br />

12:15 h Anforderungen an Turbinenöle<br />

Proactive Maintenance – Online Fluidmonitoring und<br />

Pflege<br />

Oftmals treten nach Revisionen Fehler an Lagern, Dichtungen<br />

Andreas Busch und Berk Saracoglu,<br />

ÖL und IM Ölsystemen KRAFTWERK<br />

auf. Ziel des Workshops ist es, den Teilnehmern<br />

HYDAC FILTER SYSTEMS GMBH, Sulzbach/Saar<br />

Möglichkeiten einer Analyse von Fehlern und Auffälligkeiten im<br />

12:45 h Praktische Vorführung und Diskussion<br />

Verfahrenstechnik Laufverhalten – verursacht Turbinenbetrieb durch Ausrichtungsfehler, mit Lagergeometrien<br />

und Ölqualität – während aufzuzeigen. des Dampfturbinenbetriebes HYDAC FILTER SYSTEMS GMBH, Sulzbach/Saar<br />

Schwerpunktthema Ölsystem und Reinigung,<br />

Andreas Busch und Berk Saracoglu,<br />

Schwingungsanalyse<br />

24. UND Verschiedene 25. Turbinenöl- MÄRZ und 2020 Schwingungs-Monitoring-<br />

IN BEDBURG | LANDHAUS 13:15 DANIELSHOF<br />

h Mittagspause<br />

Hauptstraße Methoden 3d werden | 50181 in diesem Bedburg Workshop vorgestellt.<br />

14:00 h Gebrauchtölmonitoring anhand von Laboranalysen<br />

Dr. Jens Steidtner, RWE Power AG, Frechen<br />

Schwerpunkte sind unter anderem:<br />

Oftmals treten nach Revisionen Fehler an Lagern, Dichtungen und Ölsystemen | Reinigung 14:45 h von Ölsystemen Die tragende Rolle des Öls – Grundlagen der<br />

‐ Turbinenöl-Monitoring<br />

auf. Ziel des Workshops ist es, den Teilnehmern Möglichkeiten einer Analyse | Laufverhalten von Turbinen<br />

Gleitlagertechnik<br />

von Fehlern ‐ und Fluidengineering<br />

Auffälligkeiten im Laufverhalten – verursacht durch Ausrichtungsfehler,<br />

‐ Lagergeometrien Ausrichtungsempfehlung und Ölqualität – aufzuzeigen.<br />

Gleitlagertechnik Essen GmbH, Essen<br />

Dr. Stefan Verstege,<br />

Praktische Vorführungen runden den Workshop ab.<br />

Unsere Workshop-Themen sprechen die Zielgruppe Betreiber, Planer und Instandhaltungspersonal<br />

an.<br />

Verschiedene ‐ Lagergeometrien<br />

Turbinenöl- und Schwingungs-Monitoring-Methoden werden in 15:15 h Gleitlagerschäden in der Überwachung<br />

diesem Workshop ‐ Reinigung vorgestellt. von Ölsystemen<br />

Clemens Bueren, Siempelkamp NIS<br />

Fragen aus dem Teilnehmerkreis<br />

‐ Laufverhalten von Turbinen<br />

Ingenieurgesellschaft werden gerne mbH, im Vorfeld Essen entgegengenommen<br />

und vor Ort gemeinsam diskutiert.<br />

Schwerpunkte sind unter anderem:<br />

| Turbinenöl-Monitoring<br />

16:00 h Standortbesichtigung Kraftwerk Neurath<br />

Ihre Fragen senden Sie bitte an vgb-oil-pp@vgb.org<br />

| Fluidengineering Praktische Vorführungen runden den Workshop ab.<br />

18:30 h<br />

Wir freuen uns darauf, Abendveranstaltung<br />

Sie in Bedburg begrüßen zu dürfen.<br />

| Ausrichtungsempfehlung<br />

Unsere Workshop-Themen sprechen die Zielgruppe Betreiber,<br />

| Lagergeometrien<br />

Planer und Instandhaltungspersonal an.<br />

PROGRAMM<br />

10:45<br />

PROGRAMM<br />

h Typische Schadensbilder und deren Ursachen bei<br />

Turbogetrieben<br />

PROGRAMM ÄNDERUNGEN Fragen aus VORBEHALTEN<br />

dem (Änderungen Teilnehmerkreis vorbehalten) werden gerne im Vorfeld<br />

ÄNDERUNGEN VORBEHALTEN<br />

David Ziolko, J.M. Voith SE & Co. KG, Crailsheim<br />

entgegengenommen und vor Ort gemeinsam diskutiert.<br />

DIENSTAG, 24. MÄRZ 2020<br />

Ihre Fragen senden Sie bitte an vgb-oil-pp@vgb.org<br />

<strong>11</strong>:15 MITTWOCH, h Wuchten 25. von Rotoren MÄRZ 2020<br />

Chance oder Luxus?<br />

12:00 h Begrüßung<br />

09:00 h Reinigung und Spülen von Ölsystemen nach<br />

Dr. Matthias Humer, Uniper Anlagenservice GmbH,<br />

Wir freuen Ursachen uns darauf, thermischer Sie in Bedburg Anstreifschäden begrüßen zu dürfen.<br />

<strong>VGB</strong>-S-030<br />

Essen<br />

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

Heiko Fingerholz, <strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH,<br />

<strong>11</strong>:45 h Praktische Vorführung und Diskussion<br />

12:15 h Essen, im Anforderungen November <strong>2019</strong><br />

Gelsenkirchen<br />

an Turbinenöle<br />

Clemens Bueren, Siempelkamp NIS<br />

Proactive Maintenance – Online Fluidmonitoring und<br />

09:45 h Praktische Vorführung und Diskussion<br />

Ingenieurgesellschaft mbH, Essen<br />

Pflege<br />

Heiko Fingerholz, <strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH,<br />

Andreas Busch und Berk Saracoglu,<br />

12:15 h Mittagspause Gelsenkirchen<br />

HYDAC FILTER SYSTEMS GMBH, Sulzbach/Saar<br />

13:0010:15 h h Empfehlung Kaffeepause für Überwachung und Monitoring an<br />

12:45 h Praktische Vorführung und Diskussion<br />

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

PROGRAMM<br />

10:45 h Typische Schadensbilder und deren Ursachen bei<br />

Andreas Busch und Berk Saracoglu,<br />

Clemens Turbogetrieben<br />

Bueren, Siempelkamp NIS<br />

ÄNDERUNGEN HYDAC VORBEHALTEN<br />

FILTER SYSTEMS GMBH, Sulzbach/Saar<br />

Ingenieurgesellschaft David Ziolko, J.M. mbH, Voith Essen SE und & Co. Dr. KG, Matthias Crailsheim<br />

13:15 DIENSTAG, h Mittagspause 24. MÄRZ 2020<br />

<strong>11</strong>:15 h<br />

Humer, Uniper Anlagenservice GmbH, Essen<br />

Wuchten von Rotoren<br />

14:00 h Gebrauchtölmonitoring anhand von Laboranalysen 13:45 h Abschlussdiskussion<br />

Chance oder Luxus?<br />

12:00 h Begrüßung<br />

Dr. Jens Ursachen Steidtner, thermischer RWE Power Anstreifschäden<br />

AG, Frechen<br />

Dr. Matthias Humer, Uniper Anlagenservice GmbH,<br />

14:30 h Ende der Essen Veranstaltung<br />

14:45 h Die tragende Peter Richter, Rolle <strong>VGB</strong> des Öls PowerTech – Grundlagen e.V., Essen der<br />

12:15 h Gleitlagertechnik<br />

<strong>11</strong>:45 h Praktische Vorführung und Diskussion<br />

Anforderungen an Turbinenöle<br />

Dr. Stefan Proactive Verstege,<br />

Clemens Bueren, Siempelkamp NIS<br />

Maintenance – Online Fluidmonitoring und<br />

Gleitlagertechnik Pflege Essen GmbH, Essen<br />

Ingenieurgesellschaft mbH, Essen<br />

15:15 h Gleitlagerschäden Andreas Busch in und der Berk Überwachung Saracoglu,<br />

12:15 h Mittagspause<br />

Clemens HYDAC Bueren, FILTER Siempelkamp SYSTEMS NIS GMBH, Sulzbach/Saar<br />

13:00 h Mit freundlicher Empfehlung Unterstützung für Überwachung von und Monitoring an<br />

12:45 h Ingenieurgesellschaft Praktische Vorführung mbH, Essen und Diskussion<br />

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

16:00 h Standortbesichtigung Andreas Busch und Kraftwerk Berk Saracoglu, Neurath<br />

Clemens Bueren, Siempelkamp NIS<br />

HYDAC FILTER SYSTEMS GMBH, Sulzbach/Saar<br />

Ingenieurgesellschaft mbH, Essen und Dr. Matthias<br />

18:30 h Abendveranstaltung<br />

13:15 h Mittagspause<br />

Humer, Uniper Anlagenservice GmbH, Essen<br />

14:00 h Gebrauchtölmonitoring anhand von Laboranalysen 13:45 h Abschlussdiskussion<br />

ANMELDEUNTERLAGEN Dr. Jens Steidtner, RWE Power AG, Frechen<br />

PROGRAMM<br />

14:30 h Ende der Veranstaltung<br />

www.vgb.org<br />

ÄNDERUNGEN<br />

14:45 Menü: h Veranstaltungen<br />

VORBEHALTEN<br />

Die tragende Rolle des Öls – Grundlagen der<br />

ONLINEANMELDUNG Gleitlagertechnik<br />

ww.vgb.org/oel_kraftwerk_anmeldung.html<br />

MITTWOCH, 25. Dr. MÄRZ Stefan Verstege, 2020<br />

TEILNEHMERGEBÜHREN/HINWEISE<br />

Gleitlagertechnik Essen GmbH, Essen<br />

09:00 h Reinigung und Spülen von Ölsystemen nach<br />

<strong>VGB</strong>-Mitglieder € 650,00<br />

AKTUELLE INFORMATIONEN<br />

15:15 h <strong>VGB</strong>-S-030 Gleitlagerschäden in der Überwachung<br />

Nichtmitglieder € 1.000,00<br />

www.vgb.org/oel_kraftwerk_20.html<br />

Heiko Fingerholz, Clemens Bueren, <strong>VGB</strong> PowerTech Siempelkamp Service NIS GmbH,<br />

Mit freundlicher Unterstützung von<br />

Datenschutzhinweise: www.vgb.org/datenschutzhinweis.html<br />

KONTAKT Gelsenkirchen Ingenieurgesellschaft mbH, Essen<br />

Koordination:<br />

09:4516:00 Diana<br />

h h<br />

Ringhoff<br />

Praktische Standortbesichtigung<br />

| E: vgb-oil-pp@vgb.org<br />

Vorführung und Diskussion Kraftwerk Neurath<br />

18:30 h Heiko Fingerholz,<br />

Abendveranstaltung<br />

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

Gelsenkirchen<br />

10:15 h Kaffeepause<br />

PROGRAMM<br />

ÄNDERUNGEN VORBEHALTEN<br />

17<br />

<strong>11</strong><br />

<strong>11</strong><br />

12<br />

13<br />

13<br />

14


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

„TÜV-Plakette“ für das Energieund<br />

Umweltmanagement der<br />

ENERVIE Gruppe<br />

Erfolgreich rezertifiziert: Michael Lotz, Leiter Managementsysteme Mitte-West, OBS Systemzertifizierung<br />

TÜV NORD (links), übergab ENERVIE Vorstandssprecher Erik Höhne (2.v.r.),<br />

Thomas Leuschner (Leiter Arbeits-/Umweltschutz ENERVIE und Geschäftsführer ADUG, 2.v.l.) und<br />

Matias Busse (Energiemanager ADUG, rechts) das Zertifikat.<br />

E.ON plant Bau eines<br />

Biomassekraftwerks im<br />

UPM Werk Hürth<br />

(eon) E.ON plant den Bau eines Biomassekraftwerks<br />

auf dem Gelände des UPM Papierwerks<br />

in Hürth. Die neue Anlage ist auf<br />

eine elektrische Leistung von 20 Megawatt<br />

(MW) sowie eine thermische Feuerungsleistung<br />

von 87 MW ausgelegt. E.ON plant<br />

Investitionen von rund <strong>11</strong>0 Millionen Euro<br />

in das Projekt und mehr als 30 neue Arbeitsplätze<br />

sollen entstehen.<br />

Das Kraftwerk wird neben der Wärmeversorgung<br />

des Werks Hürth auch erneuerbare<br />

Energie in das Stromnetz einspeisen und<br />

wird so zur Energiewende, zum Klimaschutz<br />

und zur Stabilität des öffentlichen<br />

Stromnetzes in Deutschland beitragen.<br />

Den Brennstoff Restholz bezieht E.ON aus<br />

dem regionalen Umfeld. Im ersten Quartal<br />

2022 soll die Anlage in Betrieb gehen.<br />

E.ON Vorstandsmitglied Karsten Wildberger:<br />

„Gemeinsam mit UPM werden wir<br />

zeigen, dass eine wirtschaftliche und verlässliche,<br />

nahezu CO 2 -neutrale Energieversorgung<br />

eines energieintensiven Industriebetriebs<br />

möglich ist. Wir bringen unsere<br />

Erfahrung und eine ausgereifte Technik in<br />

die Partnerschaft ein. UPM und E.ON liefern<br />

damit ein Beispiel für die klimafreundliche<br />

Energieversorgung der Wirtschaft,<br />

das weit über die Papierbranche hinausreichen<br />

wird.“<br />

„Durch die neue Versorgung kann das<br />

Werk UPM Hürth seinen CO 2 -Fußabdruck<br />

signifikant senken. Das Projekt unterstützt<br />

den langfristig geplanten Ausstieg aus der<br />

Kohleverstromung in Deutschland“, sagt<br />

Winfried Schaur, Vorstandsmitglied von<br />

UPM. „Die neue Anlage soll eine stabile<br />

und wirtschaftlich planbare Wärmeversorgung<br />

des Standorts sicherstellen und unseren<br />

schon heute auf 100 Prozent Altpapier<br />

basierenden Produktionskreislauf in Hürth<br />

noch nachhaltiger machen“, so Schaur abschließend.<br />

Beide Unternehmen kooperieren bereits<br />

am UPM-Standort im bayrischen Plattling.<br />

Dort versorgt E.ON die Papierfabrik mit einem<br />

hocheffizienten Gas- und Dampfkraftwerk.<br />

Biomassekraftwerke im industriellen<br />

Maßstab betreibt E.ON auch in Großbritannien<br />

und Schweden.<br />

Über UPM<br />

UPM liefert erneuerbare und verantwortungsvolle<br />

Lösungen sowie Innovationen<br />

für eine Zukunft ohne fossile Rohstoffe.<br />

Der Konzern besteht aus sechs Geschäftsbereichen:<br />

UPM Biorefining, UPM Energy,<br />

UPM Raflatac, UPM Specialty Papers, UPM<br />

Communication Papers und UPM Plywood.<br />

Das Unternehmen beschäftigt weltweit<br />

etwa 19.000 Mitarbeiter und die Umsatzerlöse<br />

liegen bei etwa 10,5 Milliarden Euro<br />

pro Jahr.<br />

UPM Communication Papers<br />

UPM Communication Papers ist der weltweit<br />

führende Hersteller von grafischen<br />

Papieren und bietet seinen Kunden aus der<br />

Werbebranche, dem Verlagswesen und Anwendern<br />

aus den Bereichen Home und Office<br />

eine umfangreiche Produktpalette. Die<br />

leistungsstarken Papiere und Service-Konzepte<br />

von UPM schaffen Mehrwert für Unternehmenskunden<br />

und erfüllen zugleich<br />

aktiv die strengsten Kriterien für Umweltschutz<br />

und soziale Verantwortung. Mit<br />

Hauptsitz in Deutschland beschäftigt UPM<br />

Communication Papers etwa 8.000 Mitarbeiter.<br />

Weitere Informationen zu UPM<br />

Communication Papers und allen Produkten<br />

finden Sie unter www.upmpaper.de<br />

(193510812)<br />

LLwww.eon.com<br />

(enervie) Erstmals wurden Energiemanagement<br />

und Umweltschutz in einem integrierten<br />

Managementsystem der ENER-<br />

VIE Gruppe betrachtet und vom TÜV<br />

NORD rezertifiziert. Die Unternehmen im<br />

Konzern erhielten unter diesen erweiterten<br />

Vorgaben nun die Zertifikate nach DIN EN<br />

ISO 50001 und DIN EN ISO 14001.<br />

„Herzlichen Glückwunsch zur erfolgreichen<br />

Zertifizierung“, konnte Michael Lotz,<br />

Leiter Managementsysteme Mitte-West,<br />

OBS Systemzertifizierung TÜV NORD,<br />

dann bei der Übergabe der Zertifikate den<br />

ENERVIE Verantwortlichen sagen. „In der<br />

Energiebranche stellen sich bisher nur wenige<br />

Unternehmen dieser doppelten Prüfung.<br />

Umso mehr ist es erfreulich, dass Sie<br />

hier im Einzelnen sowie im Ganzen in Sachen<br />

Energieeffizienz und Umweltschutz<br />

die Anforderungen der jeweiligen Norm<br />

erfüllen.“<br />

„Ein sehr gutes Ergebnis – und die Bestätigung,<br />

dass wir in Sachen Energie und<br />

Umwelt richtig unterwegs sind“, freut sich<br />

Erik Höhne als Vorstandssprecher der<br />

Gruppe. Mit der Zertifizierung verpflichtet<br />

sich die ENERVIE Gruppe zudem zur stetigen<br />

Verbesserung im Ressourcen- und Umweltschutz.<br />

„Eine Herausforderung, zu der<br />

wir uns als Energieunternehmen und im<br />

Sinn unserer Kunden stellen.“ Das Knowhow<br />

aus dem Unternehmen fließt für ihn<br />

beispielsweise extern in der Initiative zum<br />

kommunalen Energie- und Ressourcennetzwerk<br />

„KERN“, die von der ENERVIE<br />

Gruppe gestartet wurde, zusammen. Im<br />

Netzwerk gehen die Kommunen in der Region<br />

gezielt Klimaschutzprojekte im öffentlichen<br />

Raum an.<br />

Gemeinsam mit Betrieben Klimaschutz<br />

voranbringen<br />

„Um Erfolge in Sachen Klimaschutz zu<br />

erzielen, sind Energiemanagement, -audits<br />

und -controlling sowie CO 2 -Bilanzierung<br />

wichtige Werkzeuge. Wir unterstützen Unternehmen<br />

auf dem Weg zur Energie- und<br />

Ressourceneffizienz und beraten zu Maßnahmen,<br />

die den Klimaschutz verstärken<br />

und sich zudem wirtschaftlich für die Betriebe<br />

darstellen“, berichtet Thomas Leuschner<br />

als verantwortlicher Leiter Arbeitsund<br />

Umweltschutz und Geschäftsführer<br />

der Tochtergesellschaft ADUG.<br />

Weitere Informationen: www.enerviegruppe.de/Home/Verantwortung.aspx.<br />

(193510813)<br />

LLwww.enervie-gruppe.de<br />

18


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Members´News<br />

ESB and Equinor announce<br />

partnership to deliver potential<br />

offshore wind projects<br />

(esb) ESB is pleased to announce that it has<br />

entered into a partnership with Equinor, a<br />

Norwegian-based energy company.<br />

The partnership will work to identify<br />

suitable sites for new offshore windfarms<br />

in Irish waters and work to mature potential<br />

future wind projects. The potential for<br />

energy storage technology and other technologies<br />

to complement offshore wind operations<br />

will also be examined.<br />

It is the ambition of the partnership to explore<br />

opportunities for large scale wind projects<br />

towards commercial operation by<br />

2030, thus contributing to the wider goals<br />

of the Irish Government on energy transition.<br />

Furthermore, this agreement strengthens<br />

ESB’s commitment to the development<br />

of an offshore wind portfolio in the Irish<br />

market, building on a recent investment in<br />

the Galloper offshore windfarm in the UK<br />

and making an important contribution to<br />

ESB’s Brighter Future Strategy. This partnership<br />

will also support the Government’s<br />

2050 vision for a net zero carbon economy<br />

through fixed and floating offshore wind<br />

farms and enabling technologies.<br />

The partnership is founded on a longterm<br />

vision held by both participants to<br />

develop well-designed offshore wind projects<br />

of scale, taking into account the needs<br />

and interests of key stakeholders.<br />

Equinor has significant global experience<br />

in the development and operation of offshore<br />

wind energy projects which complement<br />

ESB’s existing expertise and experience<br />

of developing and operating generation<br />

projects in the Irish and UK market.<br />

Welcoming the partnership, ESB Generation<br />

and Trading Executive Director Jim<br />

Dollard, says: “Through this partnership,<br />

we are demonstrating our commitment to<br />

creating a low-carbon future, powered by<br />

clean electricity. The delivery of offshore<br />

wind projects in Ireland further supports<br />

our strategy to significantly reduce the carbon<br />

intensity of the electricity we generate.<br />

By collaborating with innovative,<br />

like-minded organisations such as Equinor<br />

we will play a leading role in the transition<br />

to a clean energy future. Equinor’s scale<br />

and capabilities making them an ideal<br />

long-term partner. Today’s announcement<br />

represents a significant commitment by<br />

ESB in offshore wind in Ireland.”<br />

The initiation of this partnership is timely.<br />

The Government’s Climate Action Plan, published<br />

in June of this year, set a target to have<br />

at least 3.5GW of offshore wind for Ireland<br />

in the next decade, which will help renewables<br />

account for 70 percent of electricity generation<br />

by 2030. With a sea area almost 10<br />

times the size of its landmass, Ireland has<br />

very significant offshore wind capacity.<br />

EVN: Über 1.000 Anlagen fest im Blick. VN Mitarbeiter Karl Meisinger und Bernd Muik<br />

(Foto: EVN/Rumpler)<br />

With a sea area almost 10 times the size of<br />

its landmass, Ireland has very significant<br />

offshore wind capacity.<br />

“We are looking forward to a strong collaboration<br />

with ESB, where we will jointly<br />

explore offshore wind opportunities in the<br />

Irish market. ESB brings local knowledge<br />

and expertise and in the ongoing energy<br />

transition offshore wind can contribute as<br />

an important source of renewable providing<br />

energy to people and progress to society,”<br />

says Senior Vice President for business<br />

development in New Energy Solutions,<br />

Equinor Jens O. Økland. (193510815)<br />

LLwww.esb.ie<br />

EVN: Über 1.000 Anlagen<br />

fest im Blick<br />

Neue Zentralwarte geht rechtzeitig vor<br />

Heizsaison in Betrieb<br />

Über 1.000 Anlagen werden künftig mit<br />

Hilfe der neuen Warte in Mödling zentral<br />

überwacht. Dazu gehören auch die Biomasse-Anlagen<br />

der Thermenregion, dem<br />

größten Naturwärmenetz Österreichs.<br />

„Das Netz hat eine Länge von rund 150<br />

Kilometern und erstreckt sich über <strong>11</strong> Gemeinden.<br />

Die EVN Wärme versorgt ca.<br />

30.000 Kunden mit Wärme, Warmwasser<br />

und Klima-Raumkühlung“, so EVN Sprecher<br />

Stefan Zach.<br />

Gleichzeitig werden aber auch alle anderen<br />

Wärme-Anlagen und Netze der EVN<br />

Wärme überwacht. „Für die sichere Versorgung<br />

arbeiten in der Warte 2 bis 3 Mitarbeiter<br />

rund um die Uhr“, so Zach. „Im Mittelpunkt<br />

steht dabei die permanente Überwachung<br />

der Anlagen und Netze.<br />

Gegebenenfalls wird von hier aus auch die<br />

Störungsbehebung eingeleitet.“<br />

EVN Wärme GmbH<br />

Der Einsatz erneuerbarer Energien ist für<br />

die EVN insbesondere im Wärmebereich<br />

seit vielen Jahren von großer Bedeutung.<br />

Die EVN betreibt heute mit Partnern aus<br />

der Landwirtschaft und der Sägeindustrie<br />

bereits über 60 Biomasseanlagen in ganz<br />

Niederösterreich. Etwa zwei Drittel der gelieferten<br />

kommunalen Fernwärme wird<br />

aus Biomasse erzeugt. Durch die enge Kooperation<br />

der EVN mit der regionalen<br />

Land- und Forstwirtschaft bleibt die Wertschöpfung<br />

der Region erhalten. Die EVN<br />

setzt auf regionale Biomasse und arbeitet<br />

nur mit österreichischen Partnern. Mit einem<br />

Einsatz von rund 1,5 Millionen<br />

Schüttraummeter Hackschnitzel ist die<br />

EVN der größte Naturwärmeversorger aus<br />

Biomasse in Österreich. (193510824)<br />

LLwww.evn.at<br />

Eskom shares the Transmission<br />

Development Plan for<br />

2020 to 2029<br />

(eskom) Eskom shared its Transmission<br />

Development Plan (TDP) for the period<br />

2020 to 2029 with different stakeholders<br />

at a public forum in Midrand. This is part of<br />

Eskom’s Transmission licence requirements<br />

issued by the National Energy Regulator<br />

of South Africa (Nersa), which requires<br />

Eskom to publish a TDP annually.<br />

This forum forms part of a consultative<br />

process where industry, various business<br />

sectors, local government and other infrastructure<br />

development partners, get to influence<br />

the long-term development plan of<br />

the transmission system.<br />

Segomoco Scheppers, Group Executive<br />

for Transmission says, “Some adjustments<br />

have been made to the TDP since its last<br />

publication in 2018, which include the<br />

re-phasing of capital investment in transmission<br />

projects to align with the project<br />

execution timelines associated with servitude<br />

acquisitions and current available<br />

funding.”<br />

Significant progress has also been made in<br />

the establishment of a transmission network<br />

to enable the successful connection of<br />

additional generation from Medupi and Kusile<br />

to the national grid. Furthermore, approximately<br />

379 km of lines and 540 MVA<br />

19


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

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

DAMPFERZEUGER, INDUSTRIE-<br />

UND HEIZKRAFTWERKE & BHKW 2020<br />

mit Fachausstellung<br />

(17.) 18. UND 19. MÄRZ 2020 IN PAPENBURG<br />

VERANSTALTUNGSORT<br />

Hotel Alte Werft Papenburg<br />

Ölmühlenweg 1<br />

26871 Papenburg<br />

L www.hotel-alte-werft.de<br />

Um die aktuellen und zukünftigen energiepolitischen Anforderungen<br />

mit den bestmöglichen technologischen Entwicklungen zu<br />

begleiten, stellt die <strong>VGB</strong>-Fachtagung „Dampferzeuger, Industrieund<br />

Heizkraftwerke & BHKW“ im Jahr 2020 neben den<br />

Themen<br />

| Flexibilisierung,<br />

| Speichertechnologien und<br />

| geänderte Gesetzgebung im Zusammenhang mit den<br />

zukünftigen Grenzwerten und technische Umsetzung<br />

die „Energietechniken der Zukunft – Wechsel von Kohle zu<br />

Energien der Zukunft“ in den Fokus.<br />

Aktuelle Betriebserfahrungen mit neuen Technologien sowie<br />

praktischen Anwendungen werden diskutiert. Ziel dieser<br />

Fach tagung ist es, durch einen aktiven und zielgerichteten<br />

Erfahrungsaustausch die Chance nutzen, auch zukünftig optimale<br />

technische Aufstellungen zu definieren. Neben einem attraktiven,<br />

aktuellen und zielgerichteten Vortragsprogramm soll ein intensiver<br />

Erfahrungsaustausch zwischen den Betreibern und Herstellern<br />

stattfinden. Dazu präsentieren sich unsere Kooperationspartner in<br />

der begleitenden Fachausstellung.<br />

Parallel zur Fachtagung findet am 18. März 2020 die<br />

Sektion „BHKW“ statt.<br />

Der verstärkte dezentrale Einsatz von Blockheizkraftwerken<br />

(BHKW) ist ein Weg, um stark schwankende Einspeisungen<br />

von erneuerbaren Energien auszugleichen. Der Betrieb wird<br />

durch Förderungen des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes<br />

(KWKG) unterstützt. Die Motorentechnik bietet die Möglichkeit,<br />

hohe Lastwechsel gradienten zu bedienen, bei kurzer Anfahrzeit<br />

und nur geringem technischen Aufwand bei der Warmhaltung.<br />

Diesen Eigenschaften geschuldet, ist eine stark wachsende<br />

Bedeutung der Verbrennungsmotoren im Bereich der Stromund<br />

Wärmeerzeugung festzustellen.<br />

Nutzen Sie diese <strong>VGB</strong>-Veranstaltung als Plattform für Ihr<br />

Networking und einen Erfahrungsaustausch unter Fachleuten.<br />

Wir können die Herausforderungen des Wandels in der<br />

Energieerzeugung gemeinsam meistern.<br />

Auf Wiedersehen in Papenburg!<br />

TAGUNGSPROGRAMM<br />

(Änderungen vorbehalten)<br />

10:00<br />

bis<br />

16:00<br />

DIENSTAG, 17. MÄRZ 2020<br />

1) Sitzung „TG Industrie- und Heizkraftwerke“<br />

Werner Hartwig, <strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

2) Sitzung „PG BHKW“<br />

Andreas Böser, <strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

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

MITTWOCH, 18. MÄRZ 2020<br />

08:00 Registrierung & Besuch der Fachausstellung<br />

Sektionsleitung: Michael Schütz, RWE AG, Essen<br />

Werner Hartwig, <strong>VGB</strong> PowerTech e.V., Essen<br />

09:00 Begrüßung<br />

09:15<br />

V 01<br />

09:45<br />

V 02<br />

10:15<br />

V 03<br />

<strong>11</strong>:30<br />

V 04<br />

12:00<br />

V 05<br />

Implikation ambitionierter Klimapfade auf<br />

die deutsche Energiewirtschaft<br />

Stefan Schönberger;<br />

Boston Consulting Group, Hamburg<br />

Die neue 13. BImSchV – Finden Luftreinhaltung und<br />

Energiewende endlich zusammen?<br />

Dr.-Ing. Martin Ruhrberg, BDEW Bundesverband der<br />

Energie & Wasserwirtschaft e.V., Berlin<br />

Jenseits der Kohle, jenseits des Holzes,<br />

die Fabrik als Wald<br />

Marinus Tabak, RWE Generation NL, Niederlande<br />

Unterschiedliche Gasqualitäten und Anforderungen<br />

an die Umwandlungsprozesse<br />

Dr. Matthias Werschy, DBI Gut, Freiberg<br />

Konzept einer Energie- und Verwertungsanlage<br />

am Industriestandort Jänschwalde<br />

Günter Heimann, Frank Mielke,<br />

LEAG Lausitz Energie Kraftwerke AG, Cottbus<br />

12:30 Networking-Lunch in der Ausstellung<br />

ONLINEANMELDUNG<br />

L www.vgb.org/dihkw_bhkw_anmeldung.html<br />

Stay in contact with us!<br />

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

20


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

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

Members´News<br />

DAMPFERZEUGER, INDUSTRIE-<br />

UND HEIZKRAFTWERKE &<br />

BHKW 2020<br />

14:00<br />

V 06<br />

14:30<br />

V 07<br />

Aktivkohle-Dosieranlage Lippendorf –<br />

Konzept, Errichtung und Betrieb<br />

A. Schröter, Ch. Rönisch, O. Höhne,<br />

LEAG Lausitz Energie Kraftwerke AG, Cottbus<br />

Praktische Erfahrung mit der Distran Ultra<br />

Hauptautor: Walter Umbricht, Distran, Zürich, Schweiz<br />

Co-Autor: Jörg Schubert, RWE Power AG,<br />

Kraftwerk Neurath<br />

MITTWOCH, 18. MÄRZ 2020<br />

BHKW-Sektion (Raum Elbe 1)<br />

B 01 –<br />

B 08<br />

Sektionsleitung: Steffen Lilienthal, HKW Cottbus mbH;<br />

Andreas Böser, <strong>VGB</strong> PowerTech e.V., Essen<br />

09:00 Begrüßung der BHKW-Sektion<br />

09:15<br />

B 01<br />

09:45<br />

B 02<br />

10:15<br />

B 03<br />

<strong>11</strong>:30<br />

B 04<br />

12:00<br />

B 05<br />

Umstellung eines Wärmestandortes von Kohle<br />

auf Gas – HKW Stuttgart-Gaisburg<br />

Jens Rathert, EnBW, Stuttgart<br />

Technische Versicherung Allianz!<br />

Schadenerfahrungen und Beispiele von<br />

Versicherungslösungen für KWK-Anlagen<br />

Birte Trefz, Hans-Jürgen Mader,<br />

Allianz Versicherungs AG, Hamburg<br />

Gasmotoren KWK für erneuerbare Brennstoffe<br />

Dr. Klaus Payrhuber, Dr. Michael Url,<br />

INNIO Jenbacher GmbH & Co. OG, Austria<br />

Monitoring von Schmierstoffen und Gasmotoren –<br />

Welchen Beitrag die Schmierstoffanalytik leistet<br />

Stefan Mitterer, OELCHECK GmbH, Brannenburg<br />

Der Begriff des Standes der Technik in Bezug auf<br />

BImSchG und MVP-/LCP-Richtlinie mit Umsetzung<br />

durch 44. sowie 13. BImSchV.<br />

Stefan Hüsemann, Dr. Poppe AG, Kassel<br />

12:30 Networking-Lunch in der Ausstellung<br />

14:00<br />

B 06<br />

14:30<br />

B 07<br />

15:00<br />

B 08<br />

Chance der Sektorenkopplung<br />

für großtechnische Verbrennungsanlagen<br />

Marc Jedamzic, Mitsubishi Hitachi Power<br />

Systems Europe GmbH, Duisburg<br />

Verwendung von Wasserstoff im BHKW<br />

Dr. Sebastian Ohler,<br />

Caterpillar Energy Solutions GmbH, Mannheim<br />

BHKW-Technologie für<br />

„grün“ erzeugten Wasserstoff<br />

Frank Grewe, F&E 2G Energietechnik GmbH, Heek<br />

DONNERSTAG, 19. MÄRZ 2020<br />

09:00 Besuch der Fachausstellung<br />

Sektionsleitung: Thomas Bahde, Vattenfall Wärme AG,<br />

Berlin; Werner Hartwig, <strong>VGB</strong> PowerTech e.V., Essen<br />

09:30<br />

V 08<br />

Entwicklungspfade Thermischer Kraftwerke auf<br />

dem Weg zur EU-Kohlenstoffneutralität:<br />

Biomasse – Wasserstoff – Power to X<br />

Dr.-Ing. Christian Bergins, Mitsubishi Hitachi<br />

Power Systems Europe GmbH, Duisburg<br />

10:00<br />

V 09<br />

<strong>11</strong>:00<br />

V 10<br />

<strong>11</strong>:30<br />

V <strong>11</strong><br />

12:00<br />

V 12<br />

Entwicklung eines Beschichtungskonzepts zum<br />

Korrosionsschutz von Überhitzerstählen bei<br />

Biomasse (Mit-) Verbrennung in Kohlekraftwerken<br />

Tobias Meißner, DECHEMA-Forschungsinstitut, Frankfurt<br />

StoreToPower-Pilotanlage zur Entwicklung eines<br />

Wärmespeicherkraftwerks im Rheinischen Revier<br />

Dr. Witold Arnold, RWE Power AG, Essen<br />

Inbetriebnahmeprüfung von Kraftwerksanlagen<br />

nach BetrSichV<br />

Florian Birkeneder,<br />

TÜV Rheinland Industrie Service, Berlin<br />

„Gore System“ im Anwendungsfall<br />

Philipp Schauer, Erik Kühnel,<br />

Stadtwerke Chemnitz, Chemnitz<br />

12:30 Networking-Lunch in der Ausstellung<br />

14:00<br />

V 13<br />

14:30<br />

V 14<br />

15:00<br />

V 15<br />

15:30<br />

bis<br />

16:00<br />

Vorstellung der neuen Q 101 Dämmarbeiten an<br />

Kraftwerkskomponenten<br />

Thomas Ortlieb, G&H Isoliertechnik, Speyer<br />

Technische Lösungen für zukünftige<br />

Emissionsgrenzwerte<br />

Thomas Schröder, SAACKE GmbH, Bremen<br />

Trichterbeschichtung als Erosionsschutz an einem<br />

815/h Dampfkessel im Kraftwerk Jänschwalde<br />

Frank Graßmel,<br />

LEAG Lausitz Energie Kraftwerke AG, Peitz<br />

Abschlussdiskussion mit<br />

anschließendem Farewell-Coffee<br />

ORGANISATORISCHE HINWEISE<br />

VERANSTALTUNGSORT<br />

Hotel Alte Werft Papenburg<br />

Ölmühlenweg 1<br />

26871 Papenburg<br />

KONFERENZSPRACHEN<br />

Konferenzsprache: Deutsch<br />

(Simultanübersetzung nur bei erhöhtem Interesse)<br />

ANMELDUNG | ONLINE<br />

www.vgb.org/dihkw_bhkw_anmeldung.html<br />

bis zum 27. Februar 2020 (Redaktionsschluss des Teilnehmerverzeichnisses,<br />

spätere Anmeldung, auch vor Ort, möglich).<br />

TEILNEHMERGEBÜHREN/HINWEISE<br />

<strong>VGB</strong>-Mitglieder € 750,00<br />

Nichtmitglieder € 990,00<br />

Hochschule, Behörde, Ruheständler € 300,00<br />

ABENDVERANSTALTUNG<br />

Am Mittwoch, 18. März 2020 ist jeder Teilnehmer herzlich zur<br />

Abendveranstaltung eingeladen. Es findet eine Besichtigung der Meyer<br />

Werft statt. Im Anschluss an die Besichtigung beginnt die Abendveranstaltung<br />

in der ‚Alten Werft‘.<br />

Kontakt: Barbara Bochynski | Tel. +49 201 8128-205 | Fax +49 201 8128-321 | E-Mail: vgb-dihkw@vgb.org<br />

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

21


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

of transformation capacity were successfully<br />

commissioned in the <strong>2019</strong> financial year.<br />

A number of transmission substations<br />

and transformer capacity enhancement<br />

projects were commissioned in support of<br />

the Renewable Energy Independent Power<br />

Producer Procurement (REIPPP) Programme<br />

Bid Windows 1 to 3, increasing<br />

the number of connected projects to 67, totalling<br />

4,041 MW which was in operation<br />

by July <strong>2019</strong>.<br />

As part of the TDP for the period 2020 to<br />

2029, Eskom plans to increase its transmission<br />

infrastructure by approximately 4 800<br />

km of extra high voltage transmission lines<br />

and 35 000 MVA of transformer capacity<br />

over the next 10 years. This is part of Eskom’s<br />

commitment to capital investment in<br />

infrastructure and compliance with the<br />

South African Grid Code, which sets out<br />

the essential requirements for a reliable<br />

and efficient transmission system. All this<br />

takes place in the context of the Eskom<br />

Roadmap and the creation of the Transmission<br />

subsidiary,” said Scheppers.<br />

(193510819)<br />

LLwww.eskom.co.za<br />

Helen optimises district heat<br />

production as one of the means<br />

towards carbon neutrality<br />

(helen) Helen is improving energy efficiency<br />

in the district heating network by acquiring<br />

a digital control system that optimises<br />

the district heating network. The system<br />

will enable the reduction of both emissions<br />

and costs.<br />

The digital optimisation system for district<br />

heat production and network will enable<br />

the management of production, consumption<br />

and distribution in the entire district<br />

heating network through a single<br />

solution. The digital platform will allow efficient<br />

building of demand response control<br />

in the future. This will bring new possibilities<br />

for reducing both emissions and costs.<br />

The system in question is a real-time extension<br />

to Helen’s existing automation and<br />

production planning systems. The extension<br />

for Helen will be implemented by Valmet.<br />

The optimisation application for the<br />

district heating network is part of Valmet’s<br />

industrial internet services for customers<br />

in the energy industry.<br />

“With the system, we will improve the energy<br />

efficiency of the entire district heating<br />

network as the network can be used in a<br />

more optimal way, calculating the effects<br />

of transfer lags and temperatures in advance.<br />

The change in the operating model<br />

will enable reduced costs in energy procurement<br />

and decreased emissions,” says<br />

Helen’s Team Manager Miika Lindholm.<br />

“The system optimises the temperature,<br />

pressure differences and pumping of supply<br />

water in the district heating network<br />

and coordinates the outputs of the heating<br />

plants and district heat batteries. It will<br />

also enable automated management of the<br />

district heating network and plants,” Lindholm<br />

continues.<br />

The optimisation system is due to be commissioned<br />

in spring 2021.<br />

Helen aims for carbon neutrality by 2035<br />

“Helen aims towards carbon-neutral energy<br />

production, and the optimisation of<br />

district heat production and the district<br />

heating network is one of our numerous<br />

means of attaining this objective,” says<br />

Helen’s Director Heikki Hapuli.<br />

By 2025, Helen will reduce carbon dioxide<br />

emissions by 40 per cent compared to<br />

the 1990 level, increase the share of renewable<br />

energy in energy production to 25 per<br />

cent, and halve the amount of coal used.<br />

Helen will phase out the use of coal in full<br />

by 2029. Helen’s energy production will be<br />

carbon neutral in 2035. (193510828)<br />

Facts:<br />

• Helen is acquiring an adaptive control<br />

system that optimises the district heating<br />

network.<br />

• The system will improve energy efficiency<br />

in the district heating network.<br />

• It will reduce the costs and emissions of<br />

energy procurement.<br />

• The system will be implemented by Valmet<br />

Automation Oy, and it will become<br />

operational in spring 2021.<br />

LLwww.helen.fi<br />

innogy versorgt die Asahi<br />

Brauereien in Polen mit Ökostrom<br />

• Langfristiger Stromliefervertrag für<br />

zehn Jahre<br />

• Onshore-Windpark Nowy Staw soll<br />

100% des Strombedarfs der polnischen<br />

Asahi-Brauereien decken<br />

• Erster PPA in Polen für einen Windpark<br />

in Planung, der keine staatliche Förderung<br />

erhält<br />

(innogy) Die Kompania Piwowarska SA,<br />

eine Tochtergesellschaft der Asahi Breweries<br />

Europe Group, einen Stromliefervertrag<br />

(Power Purchase Agreement – PPA)<br />

mit innogy unterschrieben, um den Strombedarf<br />

der Produktion auf 100 Prozent erneuerbare<br />

Energien umzustellen: Kompania<br />

Piwowarska wird Ökostrom aus dem<br />

polnischen innogy-Windpark Nowy Staw<br />

beziehen, um den Strombedarf ihrer drei<br />

polnischen Brauereien zu decken.<br />

Asahi Breweries Europe Group betreibt in<br />

Polen drei Brauereien durch das lokale<br />

Tochterunternehmen Kompania Piwowarska,<br />

dem Marktführer in der polnischen<br />

Bierindustrie: Tyskie Browary<br />

Książęce in Tychy, die Dojlidy Brauerei in<br />

Białystok und Lech Browary Wielkopolski<br />

in Posen.<br />

Die Vertragslaufzeit des PPA beträgt zehn<br />

Jahre – von 2020 bis 2029. Ab 2020 wird<br />

innogy‘s polnischer Onshore-Windpark<br />

Nowy Staw (73 Megawatt installierte Leistung)<br />

nahe der Stadt Danzig grünen Strom<br />

mit einem Liefervolumen von 30 GWh (Gigawattstunden)<br />

an die Kompania Piwowarska<br />

liefern. Ab 2021 soll der Windpark<br />

Nowy Staw den gesamten Energiebedarf<br />

aller polnischen Brauereien der Kompania<br />

Piwowarska durch eine geplante Erweiterung<br />

des Bestandswindparks um bis zu elf<br />

Megawatt decken. innogy plant den Baustart<br />

zur Nowy Staw-Erweiterung für das<br />

Jahr 2020 und die Inbetriebnahme voraussichtlich<br />

für das Jahr 2021. Ab dann soll<br />

Nowy Staw bis zu 80 GWh jährlich an die<br />

drei polnischen Brauereien liefern. Dies ist<br />

das erste Mal, dass in Polen ein PPA unterschrieben<br />

wird, bei dem der erzeugte<br />

Strom aus einem neuen, noch nicht in Betrieb<br />

befindlichen Windprojekt kommt, das<br />

keine staatliche Förderung für erneuerbare<br />

Energien erhält.<br />

Holger Himmel, CFO Renewables bei innogy<br />

SE erklärt: „Dieser Vertrag ist beispielhaft<br />

für eine moderne Energiewelt, in<br />

der sich die erneuerbaren Energien dem<br />

Wettbewerb stellen: Der Deal ermöglicht<br />

es Asahi, die polnischen Produktionsstätten<br />

klimafreundlich betreiben, indem der<br />

CO 2 -Ausstoß deutlich reduziert wird.<br />

Gleichzeitig können wir durch den PPA unseren<br />

Windpark ausbauen, ohne auf staatliche<br />

Förderung angewiesen zu sein. Gemeinsam<br />

zeigen wir, wie Klimaschutz zu<br />

Marktbedingungen funktioniert. Unser<br />

Ziel ist es, erneuerbare Energien weltweit<br />

mit Hilfe von PPAs und Partnerschaften<br />

auszubauen, so wie wir es bei diesem Projekt<br />

tun.“<br />

Paolo Lanzarotti, CEO Asahi Breweries<br />

Europe Group: „Ich freue mich sehr, dass<br />

wir bereits ab 2021 ein Drittel unseres Produktionsvolumens<br />

in Mitteleuropa mit 100<br />

Prozent Ökostrom brauen werden. Das<br />

entspricht etwa drei Milliarden Bierflaschen<br />

pro Jahr. Damit werden wir unsere<br />

CO 2 -Bilanz in Polen im Vergleich zu <strong>2019</strong><br />

um 66 Prozent verringern. Mit diesem Deal<br />

gehen wir eine bedeutende Verpflichtung<br />

ein, mit der wir nicht nur dem Ziel der Asahi-Gruppe<br />

einen Schritt näher kommen,<br />

über die gesamte Lieferkette hinweg bis<br />

2050 klimaneutral zu sein, sondern legen<br />

gleichzeitig für innogy den Grundstein, in<br />

ein neues Onshore-Bauprojekt zu investieren,<br />

das die Energiewende in Polen vorantreiben<br />

wird.“<br />

Der Vertrag ist Teil der Nachhaltigkeitsstrategie<br />

von Asahi, mit der Zielsetzung,<br />

entlang der gesamten Lieferkette bis 2050<br />

klimaneutral zu sein. (193510831)<br />

LLwww.innogy.com<br />

22


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Members´News<br />

innogy liefert Sonnenstrom an<br />

Audax Renovables<br />

• Solarkraftwerk Alarcos erhält keine<br />

staatliche Förderung<br />

• Langfristige Preissicherheit durch Stromabnahmevertrag<br />

(PPA) mit zehnjähriger<br />

Laufzeit<br />

• innogy Solarpark soll Strombedarf der<br />

spanischen Audax-Kunden decken<br />

(innogy) Audax Renovables S.A. (Audax)<br />

hat mit innogy einen langfristigen Stromabnahmevertrag<br />

unterzeichnet, ein sogenanntes<br />

Power Purchase Agreement (PPA),<br />

zur Lieferung von Ökostrom aus innogys<br />

Solarkraftwerk Alarcos (50 Megawatt). Mit<br />

diesem Vertrag bezieht Audax einen wichtigen<br />

Teil der benötigten Strommenge, um<br />

seine spanischen Kunden mit grünem<br />

Strom versorgen zu können.<br />

Die Vertragslaufzeit beträgt zehn Jahre.<br />

Wirksam wird die Vereinbarung ab dem<br />

ersten Halbjahr 2020, wenn die Photovoltaikanlage<br />

Alarcos ihren vollständigen Betrieb<br />

aufgenommen hat. Ab diesem Zeitpunkt<br />

soll der innogy-Solarpark seine jährliche<br />

Gesamtproduktion an Audax liefern:<br />

etwa 100 Gigawattstunden Ökostrom pro<br />

Jahr. Die grüne Eigenschaft des erzeugten<br />

Stroms wird über die Ausstellung von Herkunftsnachweisen<br />

belegt.<br />

Dazu Holger Himmel, CFO Renewables<br />

bei innogy SE: „Mit dieser Vereinbarung<br />

stellen wir unter Beweis, dass Klimaschutz<br />

zu Marktbedingungen machbar ist. Dank<br />

des PPA können wir unseren Solarpark Alarcos<br />

ohne staatliche Förderung betreiben.<br />

Damit unterstreichen wir noch einmal,<br />

dass Solarenergie mittlerweile wettbewerbsfähig<br />

ist. Die nochmals gesunkenen<br />

Kosten für das Equipment werden diese<br />

Entwicklung weiter beflügeln. Des Weiteren<br />

kann Audax durch den PPA seine spanischen<br />

Kunden mit klimafreundlicher Energie<br />

versorgen.“ Keith Moseley, Leiter des<br />

Bereichs Commercial bei innogy SE, ergänzt:<br />

„Unser Ziel ist es, erneuerbare Energien<br />

weltweit mit Hilfe von PPAs und Partnerschaften<br />

auszubauen, so wie wir es bei<br />

diesem Projekt mit Audax tun.“<br />

José Elías, President von Audax Renovables<br />

S.A., erklärt: „Dieser Vertrag steht mit<br />

unseren strategischen Zielen in Einklang,<br />

über langfristige PPAs möglichst kostengünstige<br />

und saubere Energie zu beziehen,<br />

um unser Wachstum weiter zu steigern.<br />

Durch den PPA mit innogy können wir unsere<br />

Position als erster unabhängiger Energieversorger<br />

für mittelständische Unternehmen<br />

in Spanien festigen.“<br />

Das Solarkraftwerk Alarcos entsteht südlich<br />

der Stadt Ciudad Real in der Autonomen<br />

Gemeinschaft Castilla-La Mancha. Die<br />

Photovoltaikanlage soll im zweiten Quartal<br />

nächsten Jahres den kommerziellen Betrieb<br />

aufnehmen. Nach der vollständigen<br />

Inbetriebnahme wird das Solarkraftwerk<br />

genügend Strom produzieren, um umgerechnet<br />

rund 25.000 Haushalte klimafreundlich<br />

zu versorgen. innogys Tochtergesellschaft<br />

BELECTRIC ist für alle Bauarbeiten<br />

verantwortlich und wird auch den<br />

Betrieb und die Wartung der Photovoltaikanlage<br />

dienstleistend übernehmen.<br />

innogys Präsenz auf dem spanischen<br />

Markt für erneuerbare Energien<br />

innogy betreibt in Spanien bereits Onshore-Windparks<br />

mit einer installierten Gesamtleistung<br />

von über 440 Megawatt<br />

(MW) sowie vier kleinere Wasserkraftwerke<br />

(zusammen über 10 MW). Das Unternehmen<br />

ist außerdem an einer Photovoltaikanlage<br />

(1 MW) in der spanischen Provinz<br />

Toledo beteiligt sowie am<br />

solarthermischen Kraftwerk Andasol 3.<br />

Andasol 3 liegt in der südspanischen Provinz<br />

Granada und verfügt über eine installierte<br />

Leistung von rund 50 MW. Damit hat<br />

das Unternehmen ein solides Fundament<br />

für weiteres Wachstum auf der iberischen<br />

Halbinsel gelegt. (193510831)<br />

LLwww.innogy.com<br />

KELAG: Konferenz Erneuerbare<br />

Energie Kärnten <strong>2019</strong><br />

(kelag) Am 6. November <strong>2019</strong> veranstaltete<br />

die Kelag zum 14. Mal die „Konferenz<br />

Erneuerbare Energie Kärnten“.<br />

Unter dem Tagungsmotto „Zentral. Dezentral.<br />

Digital. Wie neue Technologien<br />

unsere Energiewelt grundlegend verändern“<br />

verfolgten rund 350 Teilnehmer im<br />

Casineum Velden unter der Moderation<br />

von Ernst Sittinger die spannenden Ausführungen<br />

der hochkarätigen Referenten.<br />

„Wenn Kärnten das Ziel erreichen will,<br />

bis 2050 klimaneutral zu sein, dann werden<br />

wir in den nächsten 30 Jahren eine<br />

Verdoppelung der installierten Leistung an<br />

erneuerbaren Energien benötigen“, betont<br />

Kelag-Vorstand Manfred Freitag und ergänzt,<br />

dass die Energiewende keine reine<br />

Stromwende sei. „Wir benötigen auch eine<br />

Wärme- und Mobilitätswende.“ Die Energiewende<br />

werde es nicht zum Nulltarif geben.<br />

Vorhandene Mittel sollten daher nicht<br />

in Strafzahlungen, sondern in die heimische<br />

Wertschöpfung sowie in den Klimaund<br />

Umweltschutz investiert werden.<br />

Denn die Herausforderungen seien bekannt<br />

und die Ziele ambitioniert. „Wir benötigen<br />

die Unterstützung aller: sowohl<br />

von der Politik, den Behörden, den Anrainern<br />

und den Grundstückseigentümern,<br />

als auch von der Industrie.“ Auch die Medien<br />

seien gefragt, da sie einen wichtigen<br />

Beitrag dazu leisten, dass die Akzeptanz<br />

für absolut notwendige Maßnahmen der<br />

Zukunft steigt. Manfred Freitag. „Es geht<br />

um unsere Umwelt, unsere Zukunft und<br />

die Lebensqualität unserer Kinder und Enkelkinder.<br />

Packen wir es gemeinsam an!“<br />

Gilbert Isep, Aufsichtsratsvorsitzender<br />

der Kelag, hält in seiner Eröffnungsrede<br />

fest, dass das Thema Umwelt- und Klimaveränderung<br />

immer stärker in das öffentliche<br />

Bewusstsein rückt. „Bewegungen wie<br />

?Fridays for Future? spielen eine wichtige<br />

Rolle in der Bewusstseinsbildung.“ Die Kelag<br />

beschäftige sich schon seit langem mit<br />

Klimaschutz und Nachhaltigkeit. „Seit<br />

20<strong>11</strong> hat die Kelag über eine Milliarde Euro<br />

in Kraftwerke, Netzausbau, Fernwärme<br />

und Innovationen investiert“, so Isep. Jeder<br />

könne etwas zum Klimaschutz beitragen.<br />

„Die Politik muss neue Rahmenbedingungen<br />

setzen, aber der Einzelne darf nicht<br />

darauf warten. Handeln wir gemeinsam<br />

und gehen wir es an!“<br />

Für Gaby Schaunig, Landeshauptmann-Stellvertreterin,<br />

ist die Konferenz<br />

Erneuerbare Energie Kärnten eine gute Gelegenheit,<br />

einen Blick in die Zukunft zu<br />

werfen. „Als Eigentümervertreterin möchte<br />

ich mich bei allen Partnerinnen und<br />

Partnern der Kelag als verlässliche Mitstreiter<br />

beim Gestalten einer guten Zukunft<br />

für Kärnten ganz herzlich bedanken. Des<br />

Weiteren möchte ich mich auch bei den<br />

Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern bedanken,<br />

welche die Herausforderungen der<br />

Zukunft annehmen und stolz darauf sind,<br />

in einem Unternehmen zu arbeiten, das vorausblickt<br />

und ganz viel dazu beiträgt, dass<br />

Wertschöpfung, wirtschaftliches Gestalten<br />

und Arbeitsplätze in Kärnten gesichert<br />

sind“, betont Schaunig.<br />

„Wir haben sehr gute Strategien, wie wir<br />

gemeinsam die Zukunft gestalten, aber wir<br />

werden auch immer wieder vor Zielkonflikte<br />

gestellt, wenn es darum geht, auch<br />

auf unsere Naturlandschaft zu achten“, so<br />

Landesrätin Sara Schaar. „Wir haben in<br />

Kärnten eine Windkraftstandorträume-Verordnung.<br />

Diese Verordnung fungiert<br />

wie ein Trichter, weil sie sensible Gebiete<br />

aus naturschutzrechtlicher und touristischer<br />

Sicht ausschließt. Am Ende<br />

dieser Windkraftstandorträume-Verordnung<br />

bleiben Gebiete, in welchen es punktuell<br />

Windkraftanlagen geben wird“, betont<br />

Schaar.<br />

Für Peter Traupmann, Geschäftsführer<br />

Österreichische Energieagentur, muss der<br />

Klimaschutz ganz oben auf der Agenda stehen.<br />

„Die Auswirkungen der Klimakrise<br />

spüren wir alle: Wetterkapriolen, Hitze,<br />

Dürre und ein Temperaturanstieg in Österreich<br />

zwischen 1,8 und 2 Grad Celsius. Der<br />

Strombedarf wird stark steigen, wenn wir<br />

aus fossilen Energieträgern schrittweise<br />

aussteigen. Hier gilt es, die heimischen<br />

Energieträger Wasserkraft, Windkraft und<br />

Photovoltaik stärker zu nutzen. Kärnten<br />

braucht derzeit sechs Terawattstunden<br />

(TWh) Strom, und die zusätzlich nutzbaren<br />

Potenziale liegen bei vier bis zehn<br />

TWh. Die damit verbundenen Vorteile sind<br />

die Sicherung der lebenswerten Umwelt,<br />

Wertschöpfung und Arbeitsplätze in der<br />

Region und die Unabhängigkeit von Energieimporten.“<br />

(193510834)<br />

LLwww.kelag.at<br />

23


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Ørsted: Asnæs Power Station generates green power<br />

The new wood chip-fired unit 6 at Asnæs<br />

Power Station will supply heat together<br />

with Asnæs Power Station’s boiler and<br />

Kalundborg Forsyning’s large heat pump.<br />

The green power from wind and solar PV is<br />

thus utilised when it’s available at competitive<br />

prices, while wood chips from sustainably<br />

managed forests ensure that Kalundborg’s<br />

need for process steam for the industry,<br />

district heating for homes and power<br />

for Denmark is fully covered without using<br />

coal, while delivering a high reliability of<br />

supply and a high degree of flexibility.<br />

With Asnæs 6, another important step<br />

will be taken towards the complete phaseout<br />

of coal at Ørsted’s power stations.<br />

(193510838)<br />

LLwww.orsted.com<br />

LEAG: Brandenburgischer<br />

Koalitionsvertrag stellt gültigen<br />

Braunkohlenplan in Frage<br />

• Investitionsentscheidung für den Welzower<br />

Teilabschnitt II braucht Rechtssicherheit<br />

(leag) Der Koalitionsvertrag der drei künftig<br />

in Brandenburg regierenden Parteien<br />

SPD, CDU und Grüne stellt den gültigen<br />

Braunkohlenplan für die Erweiterung des<br />

Tagebaus Welzow-Süd in Frage. Bei einem<br />

Ausschluss von Umsiedlungen wäre die<br />

Nutzung des Teilfeldes Welzow-Süd II<br />

nicht mehr möglich und hätte erhebliche<br />

Konsequenzen für Beschäftigung und<br />

Wertschöpfung in der Lausitzer Region.<br />

„Der Koalitionsvertrag stellt eine deutliche<br />

Zäsur für unser Unternehmen dar. Damit<br />

würde der geltende Braunkohlenplan<br />

Makulatur und unser Lausitzer Revierkonzept<br />

in Frage gestellt“, stellt der LEAG-Vorstandsvorsitzende<br />

Dr. Helmar Rendez fest.<br />

„Dieser Vertrag erschwert zudem die auf<br />

Basis unseres Braunkohlengeschäfts eingeleitete<br />

Entwicklung neuer Geschäftsfelder.“<br />

Die Lausitz Energie Bergbau AG und Lausitz<br />

Energie Kraftwerke AG (LEAG) hatte<br />

bei der Vorstellung ihres Revierkonzeptes<br />

im März 2017 angekündigt, im Jahr 2020<br />

eine Investitionsentscheidung über die<br />

Weiterführung des Tagebaus Welzow-Süd<br />

zu treffen. Grundlage dafür sollte die energiewirtschaftliche<br />

Notwendigkeit, die<br />

Strommarktentwicklung sowie die energiepolitische<br />

Ausrichtung der Bundesregierung<br />

sein.<br />

„Wir sehen weiterhin die energiewirtschaftliche<br />

Notwendigkeit für eine Inanspruchnahme<br />

des Teilabschnitts Welzow<br />

Süd 2“, bekräftigt Dr. Rendez. „Wenn infolge<br />

der Umsetzung der KWSB-Empfehlungen<br />

durch die Bundesregierung Kraftwerkskapazitäten<br />

vorzeitig stillgelegt werden<br />

und dadurch die Kohlemengen einer<br />

Erweiterung des Tagebaus Welzow-Süd<br />

nicht mehr genutzt werden könnten, beraubt<br />

sich Deutschland einer wichtigen<br />

Option, seine gesicherte Versorgung in<br />

Engpasssituationen mit der einzig wirtschaftlichen<br />

gesicherten Leistung durch<br />

die Braunkohleverstromung aufrecht zu<br />

erhalten“. (193510836)<br />

LLwww.leag.de<br />

Ørsted: Asnæs Power Station<br />

generates green power<br />

• First green power generated by the turbine<br />

at the new wood chip-fired unit 6<br />

on 20 November.<br />

(orsted) For more than 30 months, suppliers,<br />

technicians and project employees<br />

have been working hard on making Asnæs<br />

Power Station in Denmark capable of generating<br />

process steam, heat and power<br />

without using coal. One of the most important<br />

pieces of the big puzzle fell into place<br />

on 20 November when the unit’s generator<br />

was connected to the Zealand grid and<br />

generated power for the first time.<br />

The technicians have carried out countless<br />

preparations and tests prior to the energisation<br />

of the generator.<br />

“It’s fantastic that we’ve come this far<br />

with the project. In August, we were able to<br />

supply the first green district heating and<br />

process steam to our customers, and now<br />

we’ve connected the unit to the grid and<br />

generated green power for the Zealand<br />

grid,” says Henrik Boye Jørgensen, Senior<br />

Project Manager at Ørsted and responsible<br />

for the construction of Asnæs Power Station’s<br />

unit 6.<br />

The new turbine has a capacity of 25MW<br />

power and 129MJ/s process steam and district<br />

heating. To generate power, the steam<br />

must be fed into the turbine at a pressure of<br />

100 bar and a temperature of 540°C.<br />

Green energy with<br />

a high reliability of supply<br />

Ørsted initiated the conversion of Asnæs<br />

Power Station in October 2017 to enable<br />

the power station to replace coal with sustainable<br />

wood chips in the future.<br />

Ørsted partners with Pict Offshore<br />

to develop game-changing<br />

technology for offshore wind<br />

operations and maintenance<br />

(orsted) Ørsted has acquired a 22.5% share<br />

in Pict Offshore, the Scottish developer of<br />

an innovative technology set to transform<br />

the way technicians access offshore wind<br />

turbines.<br />

The Get Up Safe (GUS) system, developed<br />

in partnership between Ørsted and<br />

Pict Offshore, is a motion compensated<br />

hoist solution that enables technicians to<br />

safely transfer between small moving vessels<br />

and offshore wind turbines.<br />

Using this technology means that technicians<br />

will no longer have to step from a<br />

moving boat onto a ladder and then climb<br />

(sometimes over 20 metres) to reach the<br />

base of the turbine. Instead they can clip<br />

onto the system and be safely and effortlessly<br />

hoisted up to the turbine base directly<br />

from the boat.<br />

The system’s motion compensation capability<br />

means that the hoist automatically<br />

adjusts the line position to take account of<br />

the boats movements so that even in periods<br />

of high and varying wave heights,<br />

there is no danger of collision between the<br />

technician and the boat.<br />

In addition, the technology removes the<br />

need for external access ladders on the turbines,<br />

reducing the amount of steel required<br />

in the structure and provides further<br />

potential for cost reduction.<br />

The technology is patent-protected and in<br />

the final stages of development. More than<br />

1,600 successful hoists have already been<br />

conducted at Ørsted sites as part of the<br />

testing process.<br />

Mark Porter, Senior Vice President for<br />

Offshore Operations at Ørsted, said: “The<br />

offshore wind sector already has a proven<br />

track record of innovation and rapid cost<br />

reduction, and we’re continually looking at<br />

new technologies to enhance both the construction<br />

and maintenance of our projects.<br />

24


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

<strong>VGB</strong>-SEMINAR<br />

Members´News<br />

CHEMIE IM WASSER-DAMPFKREISLAUF<br />

10. BIS 12. MÄRZ 2020 IN ESSEN | SCHULUNGSZENTRUM DER KRAFTWERKSSCHULE E.V.<br />

P<br />

P<br />

THEMEN<br />

Deilbachtal 199 | 45257 Essen<br />

<strong>VGB</strong>-SEMINAR<br />

CHEMIE CHEMIE IM WASSER-DAMPF-KREISLAUF<br />

IM Der Betrieb moderner Kraftwerksanlagen wird häufig durch chemisch bedingte<br />

Probleme im Bereich des Wasser-Dampf-Kreislaufs negativ beeinflusst. Aus<br />

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

und die chemische Fahrweise entsprechend der betrieblichen Belange einzustellen.<br />

Hierzu sollen die Teilnehmer in die Lage versetzt werden, die chemischen<br />

Vorgänge in ihren Anlagen besser zu verstehen, sie zielgerichtet prüfen<br />

es<br />

es<br />

und gegebenenfalls optimieren zu können.<br />

Profitieren Sie durch die Teilnahme an diesem praxisorientierten Seminar von<br />

den langjährigen Erfahrungen der Mitarbeiter des Bereiches „Wasserchemie“<br />

der <strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH.<br />

DIENSTAG, 10. 10. MÄRZ MÄRZ 2020<br />

2020<br />

Teilnehmerkreis<br />

Angesprochen werden alle Mitarbeiter aus den Bereichen Chemie, Maschinenbau<br />

und Verfahrenstechnik, die in der Aufbereitung von Kesselspeisewasser<br />

und in der Betreuung, der Planung oder der Prüfung von Wasser-Dampf-<br />

Kreisläufen ein gemeinsames Arbeitsgebiet aufweisen (z.B. Ingenieure,<br />

Kraftwerker, Chemiker, Laboranten e<br />

e etc.).<br />

Den Teilnehmern wird darüber hinaus die Möglichkeit geboten, spezifische<br />

Probleme in ihren Anlagen zu diskutieren und Erfahrungen auszutauschen.<br />

Seminarleitung<br />

Dr. rer. nat. Claudia<br />

Konditionierung Stockheim<br />

von<br />

| von<br />

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

Wasser-Dampf-Kreisläufen<br />

PowerTech Service GmbH, Essen<br />

PROGRAMM<br />

(Änderungen vorbehalten)<br />

e<br />

e<br />

zu<br />

zu<br />

THEMEN<br />

DIENSTAG, 10. 10. MÄRZ MÄRZ 2020<br />

2020<br />

Konditionierung von von Wasser-Dampf-Kreisläufen (Fortsetzung)<br />

Claudia Stockheim<br />

P Claudia Stockheim<br />

P<br />

D- E<br />

D- E<br />

MITTWOCH, <strong>11</strong>. <strong>11</strong>. MÄRZ MÄRZ 2020<br />

2020<br />

n<br />

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Konditionierung von von Wasser-Dampf-Kreisläufen<br />

Konditionierung von von Wasser-Dampf-Kreisläufen (Fortsetzung)<br />

16:30<br />

16:30<br />

(Fortsetzung)<br />

MITTWOCH, <strong>11</strong>. <strong>11</strong>. MÄRZ MÄRZ 2020<br />

2020<br />

n<br />

n<br />

DONNERSTAG, 12. 12. MÄRZ MÄRZ 2020<br />

2020<br />

AKTUELLE INFORMATIONEN<br />

www.vgb.org/chemie_wasser_dampf_kreislauf_03_2020.html<br />

ONLINEANMELDUNG<br />

www.vgb.org/registration_chemie_wdk.html<br />

KONTAKT<br />

Fachliche Koordination: Dr. rer. nat. Claudia Stockheim<br />

Anmeldung/Organisation: Konstantin Blank | T: +49 201 8128 214<br />

E: vgb-wasserdampf@vgb.org<br />

TEILNEHMERGEBÜHREN/HINWEISE<br />

<strong>VGB</strong>-Mitglieder € 900,00<br />

(Fortsetzung)<br />

Nichtmitglieder € 1.150,00<br />

16:30<br />

16:30<br />

Datenschutzhinweise: www.vgb.org/datenschutzhinweis.html<br />

DONNERSTAG, 12. 12. MÄRZ MÄRZ 2020<br />

2020<br />

Methoden der der Stillstandskonservierung<br />

CHEMIE IM WASSER-DAMPF-KREISLAUF 2020<br />

Methoden der der Stillstandskonservierung<br />

vgb-wasserdampf<br />

vgb-wasserdampf<br />

25


Members´News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

RWE Renewables steigt in den<br />

polnischen Offshore-Windmarkt<br />

ein<br />

Ørsted partners with Pict Offshore to develop game-changing technology for offshore wind<br />

operations and maintenance<br />

This game-changing new technology can<br />

provide a more efficient, safe and cost-effective<br />

way of transferring technicians onto<br />

offshore wind turbines.<br />

“We’re excited to be working alongside an<br />

innovative small business in Pict Offshore<br />

to revolutionise the way our technicians<br />

get to work. As the global offshore wind industry<br />

continues to grow, the opportunities<br />

for this technology are huge.”<br />

Philip Taylor, Managing Director at Pict<br />

Offshore, said: “We have hugely benefited<br />

from the experience and knowledge of<br />

Ørsted, the world’s largest offshore wind<br />

developer. Partnering with them has accelerated<br />

our ability to bring this new technology<br />

to market. The Get Up Safe motion<br />

compensated lifting system is an ambitious<br />

step forward for the whole offshore wind<br />

industry. It completely revolutionises the<br />

way technicians get to work, and we’re delighted<br />

to have reached the final stages of<br />

testing. We’ve also hugely enjoyed working<br />

alongside Ørsted and seeing first-hand the<br />

company’s passion for innovation.”<br />

Pict Offshore is a spin off from height<br />

safety innovator Limpet Technology and is<br />

headquartered in Fife in Scotland.<br />

The development of the product commenced<br />

in 2016 and was helped by a Scottish<br />

government innovation grant. From<br />

2017, prototypes of the system were tested at<br />

the ORE (Offshore Renewable Energy) Catapult’s<br />

7MW Levenmouth Demonstration<br />

Turbine in Scotland and featured in their<br />

“Backing the Game Changers” campaign.<br />

Although the system was initially developed<br />

to assist technicians transfer between<br />

boats and access ladders in increased wave<br />

heights, Ørsted has worked with Pict Offshore<br />

to further develop the product, ultimately<br />

removing the need for boat landing<br />

ladders altogether and allowing the vessel<br />

to push directly onto the turbine.<br />

• From a Crew Transfer Vessel (CTV) with<br />

boat landing and ladder<br />

Currently, a CTV will “push on” to the yellow<br />

transition piece of the turbine, before<br />

the technician steps from the bow of the<br />

vessel onto a ladder and climbs up the transition<br />

piece onto the turbine platform.<br />

• From a helicopter<br />

As offshore wind farms are built further<br />

out to sea, helicopters are increasingly being<br />

used to transfer personnel to and from<br />

turbines. The benefits of using helicopters<br />

are that accessibility is not limited by wave<br />

height, however helicopters cannot be used<br />

for around 25% of troubleshooting tasks<br />

and are much more expensive than using<br />

CTVs for the movement of personnel.<br />

• From a motion compensated gangway<br />

Using state of the art technology, motion<br />

compensated gangways allow technicians<br />

to walk directly onto the base of a turbine,<br />

or offshore structure, from a vessel via a<br />

gangway that uses a laser system to compensate<br />

for any motion from the sea, enabling<br />

a steady course. Whilst these systems<br />

also avoid the need for boat landing and<br />

ladder, they can only be used on large Service<br />

Operation Vessels (SOVs), and therefore<br />

are not applicable on all sites.<br />

How the new technology works<br />

The Get Up Safe (GUS) system is a technically<br />

unique solution that allows for access<br />

to a turbine with no boat landing or ladder<br />

from any-sized CTV. With the motion compensated<br />

hoist, technicians will be lifted up<br />

directly from the boat, removing the need<br />

for ladders and boat landings altogether.<br />

The vessel pushes directly onto transition<br />

piece – this is revolutionary, as previously<br />

the vessels pushed onto boat landings<br />

The line is called down via remote control<br />

The technician clips themselves onto the<br />

GUS line (no extra hooks are needed) and<br />

is lifted up to the platform<br />

The system is fully motion compensated<br />

and uses inbuilt lasers to track the motion<br />

of a vessel’s deck, which means if there is a<br />

sudden rise or fall or the vessel, the technician<br />

is automatically moved out of harm’s<br />

way, in real time. (193510839)<br />

LLwww.orsted.com<br />

• RWE erwirbt bis zu vier Offshore-Windprojekte<br />

in der Ostsee<br />

• Projekte haben eine Gesamtkapazität<br />

von mehr als 1,5 GW<br />

(rwe) RWE Renewables hat eine Projekt-Pipeline<br />

von bis zu vier Offshore-Windprojekten<br />

in Polen erworben, um<br />

in den polnischen Offshore-Markt einzusteigen<br />

und damit seine Offshore-Tätigkeiten<br />

in ganz Europa auszubauen. Die Projekte<br />

haben eine Gesamtkapazität von<br />

mehr als 1,5 Gigawatt (GW). Das Unternehmen<br />

hat die Anteile an den Projektgesellschaften<br />

von privaten Eigentümern und<br />

Entwicklern erworben und beabsichtigt,<br />

die Projekte weiter zu entwickeln, zu bauen<br />

und zu betreiben.<br />

Die vier Projekte, die sich in unterschiedlichen<br />

Entwicklungsstadien befinden, liegen<br />

alle an der Sandbank von Slupsk in der<br />

zentralpolnischen Ostsee. Die Entwicklungsaktivitäten<br />

werden in den nächsten<br />

Jahren fortgesetzt, um mit der Bauphase<br />

bereits 2023 beginnen zu können.<br />

Nach einem im Oktober vollzogenen Asset-Tausch<br />

mit E.ON verfügt RWE Renewables,<br />

die jüngste Gesellschaft im RWE Konzern,<br />

über ein Erneuerbaren-Portfolio mit<br />

mehr als 9 GW installierter Leistung; weitere<br />

2,6 GW befinden sich im Bau. Das Unternehmen<br />

hat langjährige Expertise in der<br />

Entwicklung, dem Bau und dem Betrieb<br />

großer Offshore-Windparks. Im Bereich<br />

Offshore-Wind ist RWE Renewables weltweit<br />

die Nummer 2.<br />

Das Unternehmen verfügt durch seine<br />

langjährigen und wachsenden Onshore-Betriebe<br />

über umfangreiche Erfahrungen in<br />

Polen. „Polen ist ein aufstrebender Markt<br />

für Offshore-Windenergie mit dem größten<br />

ungenutzten Potenzial in Europa. Wir wollen<br />

unsere starke lokale Präsenz nutzen,<br />

um zum Aufbau eines starken Offshore-Windmarkts<br />

in Polen beizutragen“, betont<br />

Sven Utermöhlen, Chief Operating<br />

Officer Europe, Offshore & New Markets<br />

der RWE Renewables. (193510842)<br />

LLwww.rwe.com<br />

26


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Industry News<br />

Industry<br />

News<br />

Company<br />

Announcements<br />

Erfolgreicher Verkauf der<br />

Zellstoffsparte: Industriezulieferer<br />

Clyde Bergemann legt Fokus auf<br />

Kerngeschäft zur<br />

Emissionsreduzierung in der<br />

Kraftwerksindustrie<br />

(cbpg) Die weltweit tätige Clyde Bergemann<br />

Power Group (CBPG), ein führender<br />

Entwickler von Komponenten und Systemen<br />

zur Prozessoptimierung in Kraftwerks-<br />

und Energieanlagen, hat einenVertrag<br />

über den Verkauf ihres Geschäftsbereichs<br />

Zellstoff („Pulp & Paper“)<br />

geschlossen. Käufer der Sparte ist die<br />

US-amerikanische, mittelstandsorientierte<br />

Beteiligungsgesellschaft Wynnchurch Capital.<br />

Über die Details der Transaktion wurde<br />

Stillschweigenvereinbart. Der Verkauf<br />

markiert einen entscheidenden Meilenstein<br />

in der Strategie der Gruppe, sich<br />

künftig auf das Kerngeschäft in der Kraftwerksindustrie<br />

zu konzentrieren. Die Erlöse<br />

sollen in erster Linie für wichtige Zukunftsinvestitionen<br />

genutzt werden.<br />

CBPG mit Hauptsitz in Wesel beschäftigt<br />

sich seit fast 100 Jahren mit der Reinigung<br />

von Kraftwerkskesseln und zählt in diesem<br />

Bereich zu den weltweiten Marktführern.<br />

Die vom Unternehmen entwickelten-<br />

Schlüsselkomponenten und Systeme für<br />

energiebezogene Produktionsprozesse ermöglichen<br />

einen effizienteren, sichereren<br />

und vor allem emissionsarmen Betrieb von<br />

Kraftwerken sowie Müllverbrennungsund<br />

petrochemischen Anlagen. Nachdem<br />

sich die Gruppe in den vergangenenJahren<br />

bereits erfolgreich in Europa und den USA<br />

restrukturiert und das asiatische Geschäft<br />

ausgebaut hat, stellen Gesellschafter und<br />

Management nun mit der Veräußerung<br />

des Bereichs Pulp & Paper die Weichen für<br />

die weitere Zukunft: „Leistungsfähige Produktefür<br />

die weltweite Kraftwerksindustrie<br />

sind unsere besondere Stärke. Gerade<br />

in einem Markt, der stark im Wandel ist,<br />

wollen wir weiterhin dafür stehen, die<br />

Stromversorgung auf Basis fossiler Energieträger<br />

sicher, stabil und vor allem mit<br />

möglichst geringem CO 2 -Ausstoß zu ermöglichen“,<br />

erklärt Dr. Christian Mueller,<br />

President & CEO der Clyde Bergemann Power<br />

Group. „Wir sind überzeugt, dass der<br />

auf Reinigungssysteme für Ablaugekessel<br />

in der Zellstoffindustrie spezialisierte Bereich<br />

unter dem neuenEigentümer den<br />

Weg in seiner Nische ebenfalls weiter erfolgreich<br />

gehen wird.“<br />

<strong>VGB</strong> Expert Event<br />

Digitalization in<br />

Hydropower 2020<br />

SAVE<br />

THE DATE<br />

22 and 23 April 2020<br />

Graz/Austria<br />

The 3 rd international <strong>VGB</strong> expert event<br />

will focus on providing a comprehensive<br />

overview of digitalization in hydropower<br />

dealing mainly with implemented innovative<br />

digital measures, products and tools .<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Informationen<br />

Dr Mario Bachhiesl<br />

E-Mail<br />

vgb-digi-hpp@vgb.org<br />

Telefon<br />

+49 201 8128-270<br />

www.vgb.org<br />

27


Industry News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Pulp & Paper war zuletzt vor allem in<br />

Südamerika stark gewachsen. Das nun als<br />

Clyde Industries firmierende Unternehmen<br />

wird sechs Tochtergesellschaften mit<br />

langjähriger Erfahrung in den ZellstoffmärktenUSA,<br />

Kanada, Kolumbien, Brasilien,<br />

Finnland und Indonesien umfassen<br />

und operativ von seinem Hauptsitz in Atlanta/Georgia<br />

(USA) aus mit bewährtem<br />

Management geführt.<br />

Der neu aufgestellten Clyde Bergemann<br />

Power Group gehören dann zwölf nationale<br />

und internationale Tochtergesellschaften<br />

mit einem Gesamtumsatz im<br />

dreistelligen Millionenbereich an; sie<br />

wirdvon der Clyde Bergemann Management<br />

GmbH gesteuert. Als Schlüsselzulieferer<br />

für Komponenten wird sie Kraftwerksbetreiber<br />

dabei unterstützen, ihre<br />

Prozesse effizienter zu gestalten und<br />

Emissionen zu senken. Sie wird als Technologieführer<br />

weiter bei Nachrüstungenund<br />

Neuerrichtungen ein globaler Partner<br />

für die effektive Erzeugung von Strom aus<br />

fossilen Energieträgern sein und auch von<br />

der weltweit steigenden Nachfrage nach<br />

Biomasse- sowie Müllverbrennungsanlagen<br />

profitieren, in denen Abfall möglichst<br />

umweltschonend verwertet wird. Zusätzliches<br />

Potenzial wird bei verwandten Anlagen<br />

in der Petrochemie gesehen. Dr. Mueller:<br />

„Mit den neuen Mitteln für Investitionen<br />

und auf Basis einer soliden<br />

Produkt- und Finanzstruktur sind wir bestens<br />

für unseren anspruchsvollen internationalenMarkt,<br />

die Herausforderungen<br />

der Digitalisierung und den Ausbau unseres<br />

Geschäfts aufgestellt.“<br />

Über die Clyde Bergemann Power Group:<br />

Die Clyde Bergemann Power Group ist<br />

eine weltweit tätige Unternehmensgruppe<br />

mit mehr als 1.000 Mitarbeitern an zwölf<br />

Standorten, die Schlüsselkomponenten,<br />

Systeme und Serviceleistungenan Kunden<br />

im Kraftwerks- und Energieanlagenbau liefert.<br />

Eingesetzt in thermischen Kraftwerken,<br />

Industriekesseln und vergleichbaren<br />

Energieanlagen leisten die Produkte von<br />

Clyde Bergemann einen wesentlichen Beitrag<br />

zur Prozessoptimierung und tragen<br />

damit zueinem effizienten und emissionsarmen<br />

Betrieb sowie einer effektiven Energieumwandlung<br />

bei. (1935<strong>11</strong>646)<br />

LLwww.cbpg.com.<br />

2G und Rolls-Royce kooperieren<br />

bei Gas-Stromaggregaten<br />

für BHKW<br />

(r&r, 2ge) Die 2G Energy AG aus Heek und<br />

der Geschäftsbereich Power Systems des<br />

Technologiekonzerns Rolls-Royce in Friedrichshafen<br />

haben am 8. November <strong>2019</strong><br />

eine Kooperationsvereinbarung zum gegenseitigen<br />

Bezug von Gas-Stromaggregaten<br />

für Blockheizkraftwerke (BHKW) geschlossen.<br />

Rolls-Royce wird von 2G Energy Gas-Stromaggregate<br />

und BHKW-Module im Leistungsbereich<br />

von 250 bis 550 kW mit und<br />

ohne Wärmeauskopplung beziehen. Versehen<br />

mit der eigenen Steuerung und weiteren<br />

spezifischen Komponenten, wird<br />

Rolls-Royce sie unter seiner Produkt- und<br />

Lösungsmarke MTU auf den Markt bringen.<br />

Im Gegenzug bezieht 2G für seine<br />

Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK)<br />

zur dezentralen Erzeugung von Strom und<br />

Wärme von Rolls-Royce MTU-Gas-Stromaggregate<br />

der Baureihe 4000 im elektrischen<br />

Leistungsspektrum von 776 bis<br />

2.535 kW.<br />

Christian Grotholt, CEO der 2G Energy<br />

AG, bewertet die Zusammenarbeit als einen<br />

Erfolg der langjährigen Entwicklungsarbeit<br />

bei 2G mit dem Ziel, hohe Wirkungsgrade<br />

mit geringen Lebenszykluskosten bei<br />

der Motorenentwicklung zu verbinden:<br />

„Die Kombination aus klimaschonender<br />

Energieumwandlung, hoher Verfügbarkeit<br />

und geringen Servicekosten ist die Basis<br />

für eine nachhaltige Wirtschaftlichkeit von<br />

BHKW-Anlagen für den Anlagenbetreiber.<br />

Das ist die Leitlinie für unsere BHKW-Lösungen,<br />

die für steigende Anforderungen<br />

an die Flexibilität im Betrieb ausgelegt<br />

sind. Diese BHKW mit Gasmotorentechnologie<br />

für Erdgas, Biogas oder z.B. Wasserstoff<br />

sehen wir als eine Rückgrattechnologie<br />

für die wirtschaftliche Umsetzung der<br />

Energiewende.“<br />

Durch die Kooperation mit Rolls-Royce<br />

erwartet Grotholt eine weitere Stärkung<br />

der Marktposition von 2G im elektrischen<br />

Leistungsbereich von 50 bis 550 kW, die zu<br />

weiteren Fortschritten beim Kundennutzen<br />

führen soll: „Wir werden unsere Technologieführerschaft<br />

durch kontinuierliche<br />

Forschungs- sowie Entwicklungsarbeit<br />

über die Gasmotorentechnologie hinaus<br />

weiter konsequent ausbauen mit der Softwareentwicklung<br />

bzw. Digitalisierung von<br />

Anlagen und Prozessen.“<br />

„Durch die strategische Kooperation mit<br />

2G ergänzen wir unser Produktprogramm<br />

durch energieeffiziente und klimaschonende<br />

Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und<br />

vollziehen einen weiteren strategischen<br />

Schritt zum Lösungsanbieter“, sagt Dr. Petar<br />

Pelemis, Vice President Corporate Strategy<br />

& Product Management des Rolls-Royce-Geschäftsbereichs<br />

Power Systems. Die<br />

2G-Produkte werden in absehbarer Zeit die<br />

BHKW von Rolls-Royce im unteren Leistungsbereich<br />

ersetzen, die bisher auf der<br />

bewährten MTU-Gasmotor-Baureihe 400<br />

basieren.<br />

„Blockheizkraftwerke von Rolls-Royce,<br />

basierend auf Gas-Stromaggregaten im<br />

Leistungsbereich von derzeit 220 bis <strong>11</strong>.800<br />

kW, eigenen sich hervorragend als Komponenten<br />

von Microgrids, also autarken<br />

Stromnetzen, die erneuerbare Energiequellen<br />

mit Batteriespeichern und zum Beispiel<br />

gasbetriebenen Aggregaten kombinieren“,<br />

sagt Andreas Görtz, Vice President für dezentrale<br />

Energieanlagen bei Rolls-Royce.<br />

„Sie setzen dank intelligenter Steuerung<br />

die im Microgrid vorhandenen Energiequellen<br />

optimal ein und vermeiden so klimaschädliches<br />

CO 2 .“ Werden die Gas-Motoren<br />

mit Biogas oder synthetischem Kraftstoff<br />

betrieben, der mit Strom aus<br />

erneuerbaren Quellen hergestellt ist, sind<br />

diese Blockheizkraftwerke für sich alleine<br />

oder als Teile von Microgrids wichtige Beiträge<br />

zur klimafreundlichen Bereitstellung<br />

von Energie. „Dass sich 2G entschieden hat,<br />

im oberen Leistungsbereich auf MTU-Gas-<br />

Gensets mit unserer Erfolgsbaureihe 4000<br />

zu setzen, beweist erneut unsere herausragende<br />

technologische Stellung und wird<br />

unsere Position im Markt der Gas-Aggregate<br />

weiter stärken“, so Görtz weiter.<br />

Verbunden mit der Bezugskooperation ist<br />

eine Servicevereinbarung auf Gegenseitigkeit,<br />

wodurch die jeweilige Serviceorganisation<br />

die Rechte zum umfassenden Service<br />

der Produkte des anderen Herstellers erhält.<br />

Dadurch ist ein optimaler Service für<br />

alle Motoren, die in Anlagen beider Kooperationspartner<br />

integriert sind, gesichert.<br />

Rolls-Royce wird von 2G Energy<br />

Gas-Stromaggregate und BHKW-Module<br />

im Leistungsbereich von 250 bis 550 kW<br />

mit und ohne Wärmeauskopplung beziehen.<br />

Versehen mit der eigenen Steuerung<br />

und weiteren spezifischen Komponenten,<br />

wird Rolls-Royce sie unter seiner Produktund<br />

Lösungsmarke MTU auf den Markt<br />

bringen. (Bildquelle: 2G Energy AG)<br />

LLwww.2-g.de<br />

www.rrpowersystems.com/<br />

Grünes Licht für erste industrielle<br />

Power-to-Gas-Anlage im<br />

schweizerischen Dietikon<br />

• Deutsche Technologie- und Entwicklungspartner<br />

sind die beiden Viessmann<br />

Tochterunternehmen microbEnergy<br />

und Schmack Biogas sowie Siemens.<br />

(viessmann) Der schweizerische Energieversorger<br />

Limeco baut mit den Viessmann<br />

Tochterunternehmen microbEnergy und<br />

Schmack Biogas die weltweit größte Power-to-Gas-Anlage,<br />

in der die mikrobiologische<br />

Umwandlung von Wasserstoff zu Methan<br />

zur Anwendung kommt. Die Technologie<br />

wurde von der Viessmann-Tochter<br />

microbEnergy entwickelt und zur technischen<br />

Reife gebracht. Technologielieferant<br />

für die Elektrolyse ist Siemens. Die beteiligten<br />

Unternehmen unterzeichneten gemeinsam<br />

den Werkvertrag für das zukunftsweisende<br />

Großprojekt.<br />

Schlüsseltechnologie für<br />

nachhaltiges Energiesystem<br />

Limeco startet das Projekt unter den Prämissen<br />

der schweizerischen „Energiestrategie<br />

2050“, die auf Atomausstieg, die Reduktion<br />

von Treibhausgasen und den Ausbau<br />

28


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Industry News<br />

von erneuerbarer Energie wie Solar- oder<br />

Windkraft setzt. Für Patrik Feusi, Geschäftsführer<br />

bei Limeco ist die PtG-Technologie der<br />

Schlüssel für ein regionales umweltfreundliches<br />

Energiekonzept: „Wir engagieren uns<br />

tagtäglich für die saubere Zukunft. Mit<br />

Strom aus unserer Kehrichtverwertungsanlage<br />

und dem Klärgas aus unserer Abwasserreinigungsanlage<br />

liefern wir die zwei wichtigsten<br />

Zutaten im Power-to-Gas-Prozess –<br />

und zwar am gleichen Standort! Darum<br />

macht das erste Schweizer Hybridkraftwerk<br />

genau hier in Dietikon Sinn.“<br />

Nach dem Spatenstich im Frühjahr 2020<br />

soll die Inbetriebnahme in rund einem Jahr<br />

erfolgen. Für den Bau der Anlage ist<br />

Schmack Biogas verantwortlich. Durch die<br />

Verbrennung von erneuerbarem Gas anstelle<br />

von Heizöl werden dann jährlich<br />

4.000 - 5.000 Tonnen weniger CO 2 -Emissionen<br />

entstehen, was dem Verbrauch von<br />

ungefähr 2.000 Haushalten entspricht.<br />

Idealer Standort für Sektorkopplung<br />

Doris Schmack, Geschäftsführerin der<br />

microbEnergy, verfolgt mit der Sektorkopplung<br />

einen ganzheitlichen Ansatz und<br />

ist von den Voraussetzungen des Schweizer<br />

Standorts überzeugt: „Limeco ist mit seinen<br />

drei Geschäftsbereichen Abfall- und<br />

Abwasserentsorgung sowie Wärmeversorgung<br />

für ein Energiesystem mit Power-to-Gas<br />

prädestiniert. Der bei der Kehrichtverwertung<br />

erzeugte Überschussstrom<br />

wird zu Wasserstoff umgewandelt<br />

und mit Klärgas aus der Abwasserreinigungsanlage<br />

gemischt – so entsteht speicherbares<br />

erneuerbares Gas.“ Die<br />

PEM-Elektrolyseanlage («Proton Exchange<br />

Membrane») von Siemens verfügt über<br />

eine Leistung von insgesamt 2,5 MW kann<br />

damit bis zu 450 Nm³/h Wasserstoff erzeugen.<br />

Dieser wird dann zusammen mit dem<br />

Kohlendioxid aus dem anfallenden Klärgas<br />

zu Biomethan umgewandelt.<br />

Schweizweit enormes<br />

Potential für Power-to-Gas<br />

Das Projekt ist durch die Kooperation der<br />

Limeco mit der Swisspower AG und regionalen<br />

Energieversorgungsunternehmen<br />

breit abgestützt. Sie alle sehen ein enormes<br />

Potenzial für Power-to-Gas in der Schweiz.<br />

Alleine mit PtG-Anlagen an den 100 größten<br />

Abwasserreinigungsanlagen der<br />

Schweiz könnte der Energiebedarf von<br />

über 250.000 Personen gedeckt werden.<br />

LLwww.viessmann.com<br />

www.viessmann-newsroom.de<br />

ABB gewinnt 30 Millionen Dollar-<br />

Auftrag für Netzausrüstung zur<br />

Stärkung der Integration<br />

erneuerbarer Energien<br />

• Leistungsstarke Phasenschieber-Transformatoren<br />

zur besseren Steuerung der<br />

Integration von Offshore-Windenergie<br />

in das Stromnetz<br />

• Einsparpotenzial von mehr als 100 Millionen<br />

Euro über 3 Jahre<br />

(abb) ABB hat von der Amprion GmbH, einem<br />

deutschen Übertragungsnetzbetreiber,<br />

der mehr als 29 Millionen Menschen<br />

von den Alpen bis nach Niedersachsen mit<br />

Strom versorgt, einen Auftrag im Wert von<br />

30 Millionen US-Dollar über die Lieferung<br />

von Phasenschieber Transformatoren<br />

(PSTs) erhalten, die den Stromfluss im<br />

deutschen Stromnetz optimieren und bei<br />

der Integration erneuerbarer Energien helfen.<br />

Diese Transformatoren haben das Potenzial,<br />

über einen Zeitraum von 3 Jahren<br />

Einsparungen von mehr als 100 Millionen<br />

Euro (etwa <strong>11</strong>0 Millionen Dollar) zu ermöglichen.<br />

Die von Windparks erzeugte Energie ist<br />

unvorhersehbar. Um das Netz stabil zu halten,<br />

muss in konventionellen Kraftwerken<br />

sehr kurzfristig mehr oder weniger Strom<br />

erzeugt werden, was sowohl ineffizient als<br />

auch kostspielig ist. Diese Kosten werden<br />

als Redispatch-Kosten bezeichnet, von denen<br />

Deutschland jährlich rund 1,5 Mrd.<br />

Euro(1) (etwa 1,7 Mrd. US$) zahlt.<br />

Um den Stromfluss in der bestehenden<br />

Netzinfrastruktur besser zu steuern, liefert<br />

ABB aus seinem Transformatorenwerk in<br />

Bad Honnef zwei PSTs mit je 2.494 Megavoltampere<br />

(MVA) Kapazität. Diese PSTs,<br />

die zu den leistungsfähigsten der Welt gehören,<br />

werden es Amprion ermöglichen,<br />

die Windenergie effizienter zu integrieren.<br />

ABB war führend bei der Entwicklung der<br />

PST-Technologie. In den 1950er Jahren<br />

wurde diese von der Westinghouse Electric<br />

Corporation T&D, die 1989 von ABB übernommen<br />

wurde, entwickelt. PSTs erfordern<br />

eine gründliche Bewertung des<br />

Stromnetzes, um ihre optimale Anwendung<br />

und Lage zu definieren. Aufgrund<br />

ihrer Größe und Komplexität sind fortschrittliche<br />

Design- und Fertigungskenntnisse<br />

sowie eine strenge Qualitätskontrolle<br />

bei der Herstellung erforderlich.<br />

„Phasenschieber-Transformatoren sind<br />

eine Speziallösung, die die komplexe Aufgabe<br />

der Steuerung des Leistungsflusses im<br />

Stromnetz erfüllen. Dies ermöglicht es unseren<br />

Kunden, Investitionen in die Netze zu<br />

optimieren, Kosten bei der Integration erneuerbarer<br />

Energien wie Offshore-Windenergie<br />

zu vermeiden und gleichzeitig ihre<br />

Wirtschaftlichkeit zu verbessern“, sagte<br />

Bruno Melles, Managing Director des Geschäftsbereichs<br />

Transformers von ABB.<br />

LLwww.abb.com<br />

Products and<br />

Services<br />

KRITIS Defender – Das Intrusion<br />

Detection System in der<br />

Leittechnik<br />

(ausecus) die Sicherheitsvorfälle bei den<br />

ukrainischen Energieversorgern 2015 und<br />

2016 haben gezeigt, dass klassische Detektionsmechanismen<br />

wie Anti-Virus Software<br />

bei neuartiger Schadsoftware versagen.<br />

Um Angreifer, Anomalien und betriebliche<br />

Probleme in Ihrem Netzwerk festzustellen,<br />

muss bereits auf Netzwerkebene analysiert<br />

und bewertet werden. Von den Angreifern<br />

wurden neuartige Schadsoftware und bisher<br />

nicht bekannte Angriffsmuster verwendet,<br />

um unbekannte Sicherheitslücken („0-<br />

Days“) auszunutzen.<br />

Ein netzwerkbasiertes Intrusion Detection<br />

System wie der KRITIS Defender von<br />

ausecus kann solche Angriffe schon frühzeitig<br />

erkennen. In den allermeisten Fällen<br />

werden Angreifer schon entdeckt, bevor<br />

überhaupt ein System infiziert wird. Außerdem<br />

können Angriffswege wie „Lateral<br />

Movement“ nachhaltig erkannt und unterbrochen<br />

werden.<br />

Im Rahmen des aktuellen IT-Sicherheitsgesetztes<br />

(BSIG §8b) sind Betreiber verpflichtet<br />

Störungen in ihren IT-Systemen<br />

an das BSI zu melden. Hierunter fallen<br />

auch Störungen, bei denen „die Vermutung<br />

naheliegt, dass das Unternehmen Ziel eines<br />

neuartigen, außergewöhnlichen, zielgerichteten<br />

oder aus technischer Sicht bemerkenswerten<br />

Angriffs oder Angriffsversuchs<br />

ist, zum Beispiel ein sogenannter<br />

Advanced Persistent Threat (FAQ zur Meldepflicht<br />

des BSI).“ Eine explizite Pflicht<br />

zum Betrieb angriffserkennender Systeme<br />

ist bereits im Entwurf zum IT-Sicherheitsgesetz<br />

2.0 vorgegeben.<br />

Der KRITIS Defender von ausecus leistet<br />

diese Anomalieerkennung und ist speziell<br />

auf die betrieblichen Belange von Energieversorgern,<br />

Kraftwerksbetreibern, Wasserversorgern<br />

und Abwasserbeseitigung zugeschnitten.<br />

Neben der Erfassung bekannter<br />

und bisher unbekannter Angriffe auf die<br />

Leit-, Fernwirk- und Automatisierungstechnik,<br />

kann der KRITIS Defender auch<br />

eine Vielzahl an Leittechnikprotokollen<br />

wie IEC-104, Modbus/TCP, Ethernet/IP<br />

und DNP3 im Detail untersuchen. Natürlich<br />

werden ebenfalls IT-Protokolle wie<br />

DNS, HTTP/-S, SMB, RDP/Terminalserver<br />

und Kerberos genauestens analysiert.<br />

Der KRITIS Defender bietet viele Vorteile:<br />

• Spezifikationsbasierte Erkennung<br />

• Integration von Meldungen des BSI und<br />

anderer Organisationen (z.B. ICS-CERT,<br />

etc.) in die Standard-Regelsätze und<br />

gleichzeitige Möglichkeit zur Erweiterung<br />

der Regelsätze um Unternehmensund<br />

Netzwerkspezifika<br />

29


Industry News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

• Spezielle Zuschneidung von Verwaltungsfunktionen,<br />

Melde- und Alarmierungsmechanismen<br />

auf die Prozessleittechnik<br />

von Ver- und Entsorgungsunternehmen<br />

• Kenntnis über einschlägige Netzwerkprotokolle<br />

wie IEC-104 und IEC-61850<br />

und daraus folgende Deep-Packet-Inspection<br />

• Möglichkeit das IDS auch als IPS zu betreiben<br />

• Protokollanalyse und Spezifikationsbasierung<br />

statt eines fehleranfälligen und<br />

wartungsintensiven Machine-Learning-Ansatzes<br />

• Volle Integrationsmöglichkeit in bestehende<br />

ISMS nach ISO/IEC 27001, B3S<br />

und BSI Grundschutz<br />

• Sicherste Fernwartung mittels „Reverse-SSH“.<br />

Fernwartung kann ausschließlich<br />

der Betreiber initiieren - dafür muss<br />

kein Port an der Firewall freigegeben<br />

werden.<br />

Im Rahmen einer KRITIS Defender Lizenz<br />

erhalten Kunden regelmäßige Funktionsund<br />

Softwareupdates, sowie Wartung und<br />

Unterstützung bei der Beseitigung von erkannten<br />

Vorfällen. (1935<strong>11</strong>710)<br />

LLwww.ausecus.com<br />

Selbstoptimierendes Kraftwerk der<br />

E.ON nutzt ProCom-Lösung<br />

• Mit BoFiT zu mehr Profit: Kraftwerksflexibilität<br />

vollautomatisch im Kurzfristhandel<br />

vermarkten<br />

(procom) Wer den Profit seiner Kraftwerksanlagen<br />

steigern und freie Flexibilitäten<br />

im Kurzfristhandel oder am Regelleistungsmarkt<br />

rund um die Uhr vermarkten<br />

möchte, findet in der BoFiT Optimierung<br />

von ProCom die passende Lösung.<br />

BoFiT bildet Erzeugungs- oder Handelsportfolios<br />

in einem Modell ab. Basierend<br />

auf diesem mathematischen Modell prüft<br />

die Lösung mögliche Einsatzszenarien der<br />

Anlagen und optimiert sie gegen die vorhandenen<br />

Marktkanäle. Dabei berücksichtigt<br />

BoFiT technische Restriktionen der<br />

Erzeugungsanlagen, verfügbare Speicherkapazitäten,<br />

Brennstoffkosten, Wetter-, Bedarfs-<br />

und Preisprognosen sowie sämtliche<br />

Lieferverpflichtungen und errechnet anhand<br />

der Informationen die optimalen Anlagenfahrpläne.<br />

Einsatz findet die Optimierung bei E.ON‘s<br />

iQ CHP, dem „intelligenten Kraftwerk“, bei<br />

DSM Nutritional Products GmbH in Grenzach-Wyhlen<br />

(bei Basel). Die GuD-Anlage<br />

versorgt somit einen Standort der DSM<br />

und ist hoch automatisiert.<br />

Die Optimierungslösung BoFiT von Pro-<br />

Com erstellt Einsatzpläne, die iQ CHP<br />

Plattform setzt den Handel und den Fahrplan<br />

in Echtzeit um und lässt die Optimierung<br />

ohne manuelle Eingriffe ins System<br />

einfließen. Das Ergebnis ist ein selbstoptimierender<br />

Kraftwerksbetrieb mit maximalen<br />

Erlösen aus Strom- und Regelleistungsmarkt.<br />

Zum Projekterfolg hat die enge Zusammenarbeit<br />

zwischen E.ON und ProCom<br />

maßgeblich beigetragen. E.ON plant, diese<br />

Lösung zukünftig an weiteren Industriestandorten<br />

zu nutzen. Als nächstes soll<br />

die BoFiT Optimierung in einem E.ON Industriekraftwerk<br />

in Großbritannien zum<br />

Einsatz kommen.<br />

Dr. Pasquale Cardamone, Senior Project<br />

Manager bei der E.ON Energy Projects<br />

GmbH: „Der modulare Aufbau des E.ON‘s<br />

iQ CHP und die Möglichkeiten der individuellen<br />

Kraftwerksmodellierung mit BoFiT<br />

haben eine hervorragende Integration der<br />

ProCom-Software in die Kraftwerksumgebung<br />

ermöglicht.“ (1935<strong>11</strong>717)<br />

LLwww.procom.eu<br />

Unterirdische Versorgungsnetze<br />

sichtbar machen: Leica<br />

Geosystems setzt erneut auf<br />

vollrobustes Tablet von Getac<br />

(getac) Leica Geosystems sich für das vollrobuste<br />

F<strong>11</strong>0 Tablet von Getac entschieden,<br />

um Versorgungsunternehmen, Wartungs-<br />

und Reparaturdienstleistern, Sachverständigen<br />

sowie Bauingenieuren eine<br />

intelligente Gesamtlösung bereitzustellen,<br />

die unterirdische Versorgungsleitungen<br />

auffindet, visualisiert und kartiert. Leica<br />

Geosystems kombiniert das F<strong>11</strong>0 mit seiner<br />

DSX-Ortungslösung und liefert damit absolut<br />

zuverlässige Informationen zum Untergrund<br />

in jedem Gelände und in allen<br />

Wetterlagen.<br />

Leica Geosystems entwickelt hochwertige,<br />

zuverlässige und robuste Lösungen<br />

zum Auffinden verborgener Leitungsnetze.<br />

Die neueste DSX-Lösung vereinfacht nun<br />

den Vorgang der Visualisierung, Interpretation<br />

und Übermittlung traditioneller Bodenradardaten<br />

mithilfe des Getac F<strong>11</strong>0.<br />

Ortung und Kartieren unterirdisch verlegter,<br />

üblicherweise nicht dokumentierter<br />

Versorgungsnetze ist eine langwierige Aufgabe,<br />

die bislang nur von erfahrenen Fachleuten<br />

mit entsprechend technischem<br />

Know-how ausgeführt wurde. Die neue<br />

Leica Geosystems DSX-Ortungs- und Kartierungslösung<br />

erlaubt es Anwendern auch<br />

mit wenig Erfahrung in der Auswertung<br />

von Bodenradardaten, die Vorteile dieser<br />

innovativen Technik zu nutzen – eine Entwicklung,<br />

die Sicherheit während der Aushubarbeiten<br />

gewährleistet, indem sie das<br />

Risiko von Versorgungsausfällen reduziert,<br />

was wiederum Stillstandzeiten minimiert<br />

und neue Servicemöglichkeiten eröffnet.<br />

Das Auffinden und Kartieren unterirdischer<br />

Versorgungsleitungen findet in allen<br />

denkbaren Geländearten statt: auf Asphalt<br />

oder Schotter, felsigem Untergrund, Gras<br />

oder Sand. Es ist entscheidend, dass die Tablets<br />

als Teil der Lösung absolut stabil bleiben,<br />

über ein hochauflösendes Display für<br />

klare Datendarstellung und -analysen verfügen<br />

und zuverlässig auch bei direkter<br />

Sonne und Regen arbeiten sowie bei sehr<br />

heißen bis extrem kalten Temperaturen.<br />

„Wir vertreiben unsere Lösungen weltweit,<br />

deshalb müssen die Tablets mit jeder Art<br />

von Klima und Untergrund zurechtkommen“,<br />

so Agata Fischer, Business Director<br />

Detection and Service bei Leica Geosystems.<br />

„Außerdem müssen sie absolut widerstandsfähig<br />

sein und rauer Handhabung<br />

standhalten, inklusive Stößen und<br />

Stürzen.“<br />

Genau für solche Anwendungsfälle ist das<br />

vollrobuste F<strong>11</strong>0 Tablet unabhängig gestestet<br />

und gemäß MIL-STD 810G-, IP65- und<br />

MIL-STD-461F-Standard zertifiziert worden.<br />

Das heißt, es übersteht Stürze aus bis<br />

zu 1,2 Metern und ist unempfindlich gegenüber<br />

Stößen, Verschmutzungen, Staub,<br />

Erschütterungen oder Feuchtigkeit und<br />

funktioniert auch bei Temperaturen von<br />

-21 bis +60 °C sowie Lagertemperaturen<br />

von -51 bis +71 °C einwandfrei.<br />

„Getacs branchenführende Vollgarantie,<br />

die Unfallschäden mit einschließt, bedeutet<br />

für unsere Kunden, dass sie beim Erwerb<br />

der neuen Lösung auf den umfassenden<br />

Schutz ihrer Investition absolut vertrauen<br />

können“, fügt Agata Fischer hinzu.<br />

Die Ortung verborgener Leitungssysteme<br />

erfolgt unter den verschiedensten Witterungsbedingungen.<br />

Das F<strong>11</strong>0 Tablet von<br />

Getac zeichnet sich durch sein LumiBond®<br />

2.0 Display aus, das selbst bei direkter Sonneneinstrahlung<br />

uneingeschränkt lesbar<br />

ist, während die verschiedenen Touchmodi<br />

für Regen, Handschuh- oder Stiftbedienung<br />

einen hohen Nutzungskomfort gewährleisten.<br />

Der <strong>11</strong>,6 Zoll Bildschirm bietet<br />

außerdem reichlich Platz für Anwendungen<br />

und der RJ45/LAN Port eine<br />

sichere und schnelle Datenverbindung<br />

zum DSX-Ortungssystem.<br />

Eric Yeh, Sales & Operations Director<br />

DACH bei der Getac Technology GmbH, erklärt:<br />

„Wir freuen uns sehr, dass sich Leica<br />

erneut für uns entschieden hat – und besonders<br />

für diese anspruchsvolle Lösung.<br />

Denn bei ihrer Anwendung geht es nicht<br />

nur um Effizienzmaximierung und Vermeidung<br />

kostspieliger Beschädigungen an Leitungen,<br />

sondern vor allem um den Schutz<br />

der Kollegen, die draußen im Feld schwierige,<br />

nicht selten extrem gefährliche Arbeiten<br />

erledigen. Unsere enorm zuverlässigen<br />

und leistungsfähigen F<strong>11</strong>0 Tablets sind definitv<br />

die beste Wahl für diese Anforderungen.“<br />

LLwww.getac.com,<br />

www.hexagon.com<br />

30


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Industry News<br />

Events in brief<br />

EnInnov2020 – 16. Symposium<br />

Energieinnovatione<br />

(tug) Vom 12. bis 14. Februar 2020 findet<br />

an der TU Graz das 16. Symposium Energieinnovation<br />

statt, welches vom Institut für<br />

Elektrizitätswirtschaft und Energieinnovation<br />

der TU Graz gemeinsam mit den Mitveranstaltern<br />

Österreichischer Verband für<br />

Elektrotechnik (OVE), Österreichs Energie<br />

(Interessenvertretung der österreichischen<br />

E-Wirtschaft) sowie dem Österreichischen<br />

Nationalkomitee des Weltenergierates veranstaltet<br />

wird. Das Symposium steht unter<br />

der Schirmherrschaft von:<br />

• Bundesministerium für Nachhaltigkeit<br />

und Tourismus (BMNT)<br />

• Bundesministerium für Verkehr, Innovation<br />

und Technologie (BMVIT)<br />

• Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft<br />

und Forschung (BMBWF)<br />

• Land Steiermark<br />

• Stadt Graz<br />

Thema der diesjährigen Veranstaltung:<br />

„ENERGY FOR FUTURE –<br />

Wege zur Klimaneutralität“<br />

Der aktuelle Klimabericht der Weltwetterorganisation<br />

(WMO) weist für die Jahre<br />

von 2015 bis <strong>2019</strong> nach vorläufigen Berechnungen<br />

die heißeste Fünfjahresperiode<br />

seit Beginn der Messungen vor rund 150<br />

Jahren aus. Die durchschnittliche Temperatur<br />

habe in diesem Zeitraum bereits um<br />

1,1 Grad über jener der vorindustriellen<br />

Zeit gelegen. Die durch den fortschreitenden<br />

Klimawandel verursachten Auswirkungen<br />

(Gletscherschwund, Anstieg des<br />

Meeresspiegels, Umweltkatastrophen<br />

uvm.) werden dabei immer unmittelbarer<br />

für die Menschen spürbar. Eine vor allem<br />

von der jungen Generation initiierte und<br />

getragene weltweite Bewegung fordert<br />

entsprechende Maßnahmen ein, was durch<br />

zahlreiche Kundgebungen und Aktionen<br />

weltweit zum Ausdruck gebracht wird. Der<br />

gesamte Energiebereich spielt dabei eine<br />

zentrale Rolle.<br />

Auf weltweiter Ebene wird das Thema<br />

Energie und Klimaschutz neben vielen weiteren<br />

bedeutenden Zielsetzungen im Rahmen<br />

der „Sustainable Development Goals“<br />

der United Nations thematisiert. Basierend<br />

auf der Klimakonferenz in Paris vom Dezember<br />

2015 – bei der sich bisher 195 Staaten<br />

auf ein Klimaabkommen geeinigt haben<br />

– finden im Rahmen der nächsten Klimakonferenz<br />

im Dezember <strong>2019</strong> in Madrid<br />

weitere Beratungen statt. Es gilt, die globale<br />

post-industrielle Erwärmung langfristig<br />

auf zwei Grad oder weniger zu begrenzen<br />

und die Wirtschaft in Richtung CO 2 -Neutralität<br />

umzubauen.<br />

<strong>VGB</strong> Thementag<br />

Windenergie –<br />

Umwelt-, Arbeits- und<br />

Gesundheitsschutz<br />

SAVE<br />

THE DATE<br />

14. Mai 2020<br />

Essen<br />

Mit der Nutzung der Windkraft – sowohl<br />

onshore als auch offshore – sind, wie bei<br />

allen Techniken, Fragen zu Arbeits-,<br />

Gesundheits- und Umweltschutz zu<br />

berücksichtigen und zu beantworten.<br />

Dazu bedarf es z.B. der Mitwirkung von<br />

Fachleuten aus der Forschung, der Produktion,<br />

Politik, Umweltverbänden, unterschiedlichen<br />

Behörden und der Unfallversicherungsträger,<br />

um im Konsens Lösungen zu erarbeiten und<br />

diese zu realisieren.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Informationen<br />

Gerda Behrendes<br />

E-Mail<br />

vgb-thement-wind@vgb.org<br />

Telefon<br />

+49 201 8128-313<br />

www.vgb.org<br />

31


Industry News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Die Europäische Kommission legt mit<br />

dem „Clean Energy for all Europeans<br />

Package“ ein umfassendes Regelwerk zur<br />

Erreichung der europäischen Ziele vor,<br />

welches die Erhöhung des Anteils erneuerbarer<br />

Energie auf 32%, die Hebung der<br />

Energieeffizienz um 32,5% sowie die Reduktion<br />

der Treibhausgase um 40% bis<br />

2030 umfasst. Bis 2050 wird in der EU darüber<br />

hinaus Klimaneutralität angestrebt.<br />

Sämtliche Teile wurden bis zum Juni <strong>2019</strong><br />

offiziell verabschiedet und werden nun in<br />

nationalen Gesetzgebungen und Energiestrategien<br />

(z.B. #mission2030, Klimaschutzgesetz)<br />

umgesetzt. Die Themen umfassen<br />

dabei besonders Erneuerbare Energien,<br />

Energieeffizienz, Elektrizitätsmärkte,<br />

Regulierung sowie Gebäude.<br />

Bei der Transformation unseres Energiesystems<br />

sind die verstärkte Nutzung erneuerbarer<br />

Energien sowie die Hebung der<br />

Energieeffizienz weiterhin zentrale Eckpfeiler.<br />

Darüber hinaus wird elektrische<br />

Energie künftig eine noch bedeutendere<br />

Rolle spielen. Die Integration hoher Anteile<br />

erneuerbarer Energie in das Gesamtenergiesystem<br />

sowie neue Marktteilnehmer<br />

(z.B. Prosumer, Aggregatoren, Energiegemeinschaften)<br />

erfordern aber auch Anpassungen<br />

im Bereich der Elektrizitätsmärkte<br />

sowie des Regulierungsregimes, eine verstärkte<br />

Flexibilisierung der Erzeugung und<br />

der Nachfrage, mehr Energiespeicheroptionen,<br />

die Kopplung unterschiedlicher Sektoren,<br />

eine Fortentwicklung zukunftssicherer<br />

Übertragungs- und Verteilnetzinfrastrukturen<br />

sowie Veränderungen im<br />

Gebäude- und Mobilitätssektor.<br />

Die Sicherstellung unserer Lebensgrundlagen<br />

hat weltweit oberste Priorität. Ob<br />

Klimaneutralität erreichbar ist und vor allem<br />

welche infrastrukturellen und energiewirtschaftlichen<br />

Voraussetzungen auf den<br />

unterschiedlichen Wegen erfüllt sein müssen,<br />

sind zentrale aktuelle Fragestellungen.<br />

VertreterInnen der Wissenschaft und<br />

Forschung, Wirtschaft, NGOs, Verbände<br />

sowie Politik und Verwaltung sind daher<br />

aufgefordert entsprechende Beiträge im<br />

Sinne einer gedeihlichen Entwicklung insbesondere<br />

der europäischen Energiewirtschaft<br />

und Gesellschaft zu leisten und diese<br />

werden im Rahmen des Symposiums<br />

diskutiert. (1935<strong>11</strong>655)<br />

Univ.-Prof. DI Dr. MBA Wolfgang Bösch<br />

(Dekan ETIT)<br />

Assoz.-Prof. DI Dr. Udo Bachhiesl (Symposiumsleitung)<br />

LLwww.tugraz.at/events/<br />

eninnov2020/home/<br />

WindEnergy Hamburg: The global<br />

on & offshore event<br />

• Hamburger Weltleitmesse 2020 mit<br />

neuem Konferenz-Konzept<br />

(wehh)Der gesellschaftliche Druck zur<br />

Einhaltung des Pariser Klimaschutzabkommens<br />

steigt. Die Bewegung „Fridays for Future“<br />

zieht weltweit Tausende auf die Straßen.<br />

Die Menschen verlangen, dass endlich<br />

etwas gegen die Klimakrise unternommen<br />

wird. Die Politiker geben sich ambitioniert<br />

und reden von der Umstellung auf eine klimaneutrale<br />

Wirtschaft.Unterdessen nimmt<br />

der globale Energiebedarf ständig zu. Wie<br />

können wir die Aufheizung der Erdatmosphäre<br />

auf nur 1,5 °C senken und unsere<br />

Umwelt schützen, zugleich aber eine zuverlässige,<br />

wettbewerbsfähige Energieversorgung<br />

sicherstellen? Windenergie kann<br />

zum Rückgrat einer sauberen, wettbewerbsfähigen<br />

Energiewirtschaft werden.<br />

Windenergie ist die günstigste und umweltfreundlichste<br />

Energiequelle mit hohem<br />

CO 2 -Einsparpotenzialin Wärmeerzeugung,<br />

Mobilität, Industrie etc. Windenergie<br />

schafft Arbeitsplätze und stärkt die regionale<br />

Wirtschaft. Vorhersagen der Internationalen<br />

Energieagentur IEA zufolge wird die<br />

Windenergie bis 2027 an Kohle, Kernenergie<br />

und Gas vorbeiziehen und zur wichtigste<br />

Energiequelle in der EU werden .<br />

Unter dem Motto Climate First wird die<br />

WindEnergy Hamburg vom 22. bis 25. September<br />

2020 erneut zum globalen Treffpunkt<br />

für die Onshore- und Offshore-<br />

Wind energiebranche. In neun Messehallen<br />

zeigen mehr als 1.400 nationale und internationale<br />

Aussteller die neuesten Produkte,Dienstleistungen<br />

und Trends. Rund<br />

35.000 Teilnehmer werden aus 100 Ländern<br />

nach Hamburg kommen, um die gesamte<br />

Wertschöpfungskette der Windindustrie<br />

zu erleben und sich einen umfassenden<br />

Überblick über Status und Zukunft<br />

der globalen Marktentwicklung für<br />

dieBranche verschaffen.<br />

Erstmalig bringen die Veranstalter Hamburg<br />

Messe und Congress und WindEurope<br />

die Konferenzen in die Mitte der Messehallen,<br />

um das Messeerlebnis durch das Fachwissen<br />

der Vordenker aus Industrie und<br />

Forschung zu bereichern. Drei offene Bühnen<br />

werden für Keynotes und Diskussionsrunden<br />

mit internationalen Experten zur<br />

Verfügung stehen. „Wir haben unser Konzept<br />

den Marktbedürfnissen angepasst. In<br />

einer Branche, die sich so dynamisch entwickelt,<br />

ist unsere WindEnergy Hamburg<br />

das Event, auf dem sich die Big Player, Entscheider<br />

und die Pioniere informieren, vernetzen<br />

und Geschäfte machen. Hier ist globaler<br />

Wissenstransferfokussiert möglich.<br />

Dazu gehört für uns ein offenes Konferenz-Konzept,<br />

das mitten in unseren Hallen<br />

stattfindet und das Ausstellerumfeld<br />

thematisch in Bezug setzt“, so Bernd Aufderheide,<br />

Vorsitzender der Geschäftsführung<br />

Hamburg Messe und Congress.<br />

Neue Schwerpunktthemen und Insights:<br />

Wasserstoff und Elektrifizierung aus<br />

erneuerbaren Energien, Menschen und<br />

weltweite Märkte<br />

Drei Schwerpunktthemen prägen die<br />

WindEnergy Hamburg im kommenden<br />

Jahr: Elektrifizierung, Energiespeicherung<br />

und Power-to-X-Lösungen als „Missing<br />

Links“, die die Energiewende ermöglichen.<br />

In Halle B7 werden der Networking-Bereich<br />

„H2Insights“ und die Bühne „Power4Climate“<br />

Raum für wegweisende Gespräche<br />

mit Experten über zukunftssichere<br />

Lösungen und Geschäftsmodelle bieten.<br />

„Wir verbinden hier die Akteure der Windstromproduktion<br />

mit den Spezialisten für<br />

Elektrifizierung, die Umwandlung erneuerbarer<br />

Energie in Wasserstoff und Wasserstoff-Anwendungen.<br />

Ein wichtiger Schritt<br />

für die notwendige Energie- und Mobilitätswende<br />

mit unendlichem Potenzial für<br />

den weltweiten Markt“, fasst Bernd Aufderheide<br />

zusammen.<br />

Menschen stehen im Rampenlicht einer<br />

besonderen Bühne in Halle A4. Das Thema<br />

hier: Empowering People Insights.Die<br />

Schwerpunkte sind Sicherheit, IT-Sicherheit<br />

und Digitalisierung, Einbeziehung der<br />

Bevölkerung, Arbeitsplätze und Qualifikationen.<br />

“Um die Energiewende zu schaffen,<br />

müssen wir die Menschen abholen. Auf die<br />

Ansprache und Einbeziehung der Bevölkerung<br />

kommt es an. Und auf die Schaffung<br />

hoch qualifizierter und sicherer Arbeitsplätze<br />

für die Bevölkerung. Und auf niedrige<br />

Strompreise für alle. Windenergie erfüllt<br />

alle diese Versprechen. Und sie sorgt<br />

dafür, dass bei der Energiewende niemand<br />

vergessen wird. Hamburg ist im kommenden<br />

September der „Place to be“, um diese<br />

Themen voranzubringen“, betont Giles<br />

Dickson, der CEO von WindEurope.<br />

Die „Global Business Insights Stage” wird<br />

in Zusammenarbeit mit GWEC, dem Global<br />

Wind Energy Council,organisiert. In mehreren<br />

Konferenzen zu den Themenbereichen<br />

Finanzen, Investitionen und Kooperationen<br />

unter Mitwirkung hochrangiger<br />

Persönlichkeiten können sich die Teilnehmer<br />

über Marktentwicklungen in aller Welt<br />

informieren. „Die Windenergie ist eine<br />

echte globale Erfolgsgeschichte. In führenden<br />

Volkswirtschaften der Welt wie in den<br />

USA, China und Brasilien wird sie zunehmend<br />

zu einer Hauptenergiequelle, und in<br />

den Entwicklungs- und Schwellenländern<br />

hat sie enormes Wachstumspotenzial.In<br />

Hamburg werden Erfolgsrezepte ausgetauscht<br />

und Herausforderungen überwunden,<br />

damit die Windenergie zur zentralen<br />

Triebkraft der globalen Energiewende werden<br />

kann“, so Ben Backwell, der CEO des<br />

GWEC.<br />

• WindEnergy Hamburg<br />

vom 22. - 25. September 2020<br />

LLwww.windenergyhamburg.com<br />

32


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Industry News<br />

Erfolgreiche Premiere für<br />

den Neuen Hüttentag in<br />

deR Messe Essen<br />

• Keynotes, Podiumsdiskussion und Fachvorträge<br />

thematisierten aktuelle Herausforderungen<br />

der Stahlindustrie und<br />

zeigen Lösungen auf.<br />

(dvs) Über 400 Teilnehmer, mehr als 30<br />

Aussteller, aktuelle Themen der Stahlindustrie<br />

und ein reger fachlicher Austausch<br />

kennzeichneten die Premiere des HÜT-<br />

TENTAGS <strong>2019</strong>, der unter dem Motto „Tradition<br />

bewahren. Zukunft gestalten“ im<br />

neuen Foyer Ost der Messe Essen stattfand.<br />

Die DVS Media GmbH und die Messe<br />

Essen GmbH als gemeinsame Veranstalter<br />

freuen sich über die gelungene Auftaktveranstaltung.<br />

„Der intensive fachliche Austausch über<br />

den gesamten Tag zeigt uns, dass wir mit<br />

unserem Veranstaltungskonzept von Keynotes,<br />

Podiumsdiskussion, Fachvorträgen<br />

und begleitender Firmenausstellung den<br />

Nerv der Branche getroffen haben“, so<br />

Dirk Sieben, Geschäftsführer der DVS Media<br />

GmbH. „Die Stahlindustrie steht vor<br />

großen Herausforderungen“, so Oliver P.<br />

Kuhrt, Geschäftsführer der Messe Essen<br />

GmbH. „Mit dem HÜTTENTAG bieten wir<br />

eine Plattform, um über diese Herausforderungen<br />

zu diskutieren und Lösungen zu<br />

finden.“<br />

Die ungebrochen hohe Bedeutung der<br />

deutschen Stahlindustrie betonte auch Essens<br />

1. Bürgermeister Rudolf Jelinek in seinem<br />

Grußwort: „Deutschland ist der größte<br />

Stahlhersteller in der EU und der siebtgrößte<br />

Stahlhersteller der Welt. Die<br />

Stahlbranche ist immer noch das Rückgrat<br />

der deutschen Volkswirtschaft.“ Dass Essen<br />

durch den neuen HÜTTENTAG zum<br />

Treffpunkt der Branche wird, passt aus seiner<br />

Sicht hervorragend zur Region: „In den<br />

letzten 100 Jahren hat – neben den Zechen<br />

–- keine Industrie das Ruhrgebiet mehr geprägt<br />

als die Stahlindustrie.“<br />

Zu den Schwerpunktthemen auf dem<br />

HÜTTENTAG <strong>2019</strong> zählten neben der<br />

CO 2 -freien Stahlerzeugung auch die Additive<br />

Fertigung, die Digitalisierung und die<br />

E-Mobilität. Darüber hinaus wurden in<br />

zahlreichen Fachvorträgen neue Produktionsmöglichkeiten,<br />

Aspekte des Anlagenbaus,<br />

der Technologietransfer und weitere<br />

aktuelle Fragestellungen diskutiert. Beim<br />

abschließenden gemeinsamen Hüttenabend<br />

blieb schließlich genug Zeit, die Gespräche<br />

miteinander fortzusetzen und<br />

neue Kontakte in der Branche zu knüpfen.<br />

• Der nächste HÜTTENTAG findet am 5.<br />

November 2020 im Congress Center Ost<br />

der Messe Essen statt.<br />

LLwww.homeofsteel.de<br />

<strong>VGB</strong> Technical Services<br />

Oil Laboratory<br />

Oil management leads to safe<br />

operation and cost optimization.<br />

Independent oil analysis<br />

in own laboratory<br />

Assessment of lube<br />

and insulating oils<br />

Tailor-made solutions<br />

to extent lube oil lifetime<br />

Inhibition with additives<br />

General consulting in oil issues<br />

Optimization of<br />

lubricant systems<br />

Support during oil changes<br />

Certification of oil suppliers<br />

CONTACTS<br />

Dr.-Ing. Christian Ullrich<br />

Executive Managing Director<br />

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

Oil Laboratory<br />

Heiko Fingerholz<br />

Technical Services | Head Team Oil<br />

Phone: +49 201 8128-160<br />

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

www.vgb.org<br />

33


Der Grundsatz der Technologieoffenheit als Rechtsprinzip <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Der Grundsatz der<br />

Technologieoffenheit als Rechtsprinzip<br />

Ein Konzept zur diskriminierungsfreien Förderung<br />

von CO 2 -freien Techniken und Kraftstoffen<br />

Hans-Peter Schwintowski<br />

Abstract<br />

The principle of openness to technology<br />

as a legal principle – A concept for the<br />

non-discriminatory promotion of CO 2 -free<br />

technologies and fuels<br />

The convention adopted at the 2015 United Nations<br />

Climate Change Conference in Paris in<br />

December 2015, which came into force on 4 November<br />

2016, is the first climate protection<br />

agreement in which the international community<br />

commits itself bindingly under international<br />

law to the goal of limiting global warming<br />

to 1.5 degrees Celsius compared with preindustrial<br />

levels. Europe is making a variety of<br />

efforts to achieve this goal.<br />

The 2018 German Coalition Agreement also<br />

takes up this goal and indicates various ways of<br />

achieving the climate protection policy goals.<br />

There should be a support programme for decarbonisation<br />

in industry (keyword: withdrawal<br />

from coal) and the path to sustainable mobility<br />

should be “open to technology and without<br />

political definition of technology”. The principle<br />

of openness to technology, which the Climate<br />

Protection Plan 2050 emphasises in many places,<br />

is thus the principle par excellence for<br />

achieving the climate protection goals of 2050.<br />

The targets for the Federal Republic of Germany<br />

set out in the Climate Protection Plan 2050 are<br />

binding. These are therefore legal principles. It<br />

is therefore the task of the law to enforce these<br />

commitments and to review them for their appropriateness<br />

in individual cases.<br />

It is fundamental that the judiciary in the interaction<br />

between the executive and legislative<br />

branches has an important task, namely that of<br />

reviewing, monitoring the fairness of the facts<br />

and enforcing basic principles which are binding<br />

on constitutional states under international<br />

law. This means that the principle of openness<br />

to technology as a legal principle ensures the<br />

functionality of the rule of law by making the<br />

attainment of international legal objectives,<br />

such as those set out in the Paris Climate Protection<br />

Agreement 2015, the object of law and thus<br />

also of jurisdiction.<br />

l<br />

Autor<br />

Prof. Dr. Hans-Peter Schwintowski<br />

Humboldt-Universität zu Berlin<br />

Juristische Fakultät<br />

Lehrstuhl für Bürgerliches Recht, Handels-,<br />

Wirtschafts- und Europarecht<br />

Berlin, Deutschland<br />

Das Klimaschutzziel 2050<br />

Das im Dezember 2015 auf der Weltklimakonferenz<br />

in Paris beschlossene Übereinkommen,<br />

am 4. November 2016 in Kraft<br />

getreten, ist das erste Klimaschutzabkommen,<br />

mit dem sich die Weltgemeinschaft<br />

völkerrechtlich verbindlich zu dem Ziel<br />

verpflichtet, die Erderwärmung auf<br />

1,5 Grad Celsius gegenüber vorindustriellen<br />

Werten zu begrenzen. [1] Zur Erreichung<br />

dieses Ziels werden in Europa vielfältige<br />

Anstrengungen unternommen. [2]<br />

Hintergrund sind die zunehmenden CO 2 -<br />

Emissionen und der daraus resultierende<br />

Klimawandel. CO 2 hat die Eigenschaft Licht<br />

im Infrarotbereich aufzunehmen, genauer<br />

in den Bereichen zwischen 4 und 15 Mikrometern.<br />

[3] Durch diese Absorption, so die<br />

Autoren Ducci und Oetken, verhindern die<br />

CO 2 -Moleküle in der Atmosphäre, dass<br />

Wärme ungehindert von der Erde in den<br />

Weltraum abgestrahlt wird – sie speichern<br />

diese Energie. [4] Die Erhöhung des Kohlendioxid-Anteils<br />

in der Luft durch die Industrialisierung<br />

ist daher eine Ursache für<br />

den Klimawandel. Während er im vorindustriellen<br />

Zeitalter bei etwa 0,028 % und<br />

noch Ende der 1950er Jahre unter 0,032 %<br />

lag, habe er im April 2018 erstmals im monatlichen<br />

Mittel den Wert von 0,041 %<br />

überschritten. Das klinge wenig, bedeute<br />

aber einen Anstieg von mehr als 46 % verglichen<br />

mit dem Wert vor der Industrialisierung.<br />

Die „wenigen“ CO 2 -Teilchen in der<br />

Atmosphäre hätten somit einen riesigen<br />

Einfluss auf das Klima der Erde. [5]<br />

Diese Überlegungen liegen dem Pariser<br />

Abkommen 2015 zugrunde. Daher rührt<br />

der Grundgedanke auf die vorindustriellen<br />

CO 2 -Werte von etwa 0,03 % zurückzukehren.<br />

Auch deshalb heißt es in § 1 Abs. 1<br />

EnWG, dass es Zweck dieses Gesetzes sei,<br />

insbesondere im Interesse des Klima- und<br />

Umweltschutzes eine nachhaltige Entwicklung<br />

der Energieversorgung zu ermöglichen.<br />

Dieses Ziel greift auch der Koalitionsvertrag<br />

2018 auf und deutet dabei verschiedene<br />

Wege an, um die klimaschutzpolitischen<br />

Ziele zu erreichen. Insbesondere<br />

werden wir „moderne Produkte und Verfahren“<br />

benötigen. Es soll ein Förderprogramm<br />

Dekarbonisierung in der Industrie<br />

geben (Stichwort: Ausstieg aus der Kohle)<br />

und der Weg zu einer nachhaltigen Mobilität<br />

soll „technologieoffen und ohne politische<br />

Technologiefestlegung“ erfolgen.<br />

[6] Sehr ähnlich argumentierte die Bundesregierung<br />

bereits im Klimaschutzplan<br />

2050. [7] Nur ein offener Wettbewerb um<br />

die besten Ideen und Technologien, würde<br />

Deutschland auf dem Weg zu Treibhausgasneutralität<br />

voranbringen. Das gelte für<br />

alle Handlungsfelder, wie die Energiewirtschaft,<br />

Gebäude, Verkehr, Industrie, Landwirtschaft<br />

sowie Landnutzung und Forstwirtschaft.<br />

[8] Nur so sei das Zwischenziel<br />

für 2030 zu erreichen (Minderung der<br />

Treibhausgasemissionen um 55 % gegenüber<br />

1990 [9]). Deshalb enthalte der Klimaschutzplan<br />

2050 keine starren Vorgaben;<br />

er sei im Rahmen der gesetzten Ziele<br />

durch Technologieneutralität und Innovationsoffenheit<br />

gekennzeichnet. [10]<br />

Bei der Entwicklung von neuen Technologien<br />

biete die Innovationskraft der deutschen<br />

Wirtschaft und Forschung enormes<br />

Potential, dieses, so die Bundesregierung<br />

„wollen wir unterstützen“. [<strong>11</strong>] Wenn<br />

nicht rasch und ambitioniert gehandelt<br />

werde, drohe eine Erwärmung des Weltklimas<br />

um 4 °C oder mehr. [12] Um dies zu<br />

vermeiden, müsse im Laufe des Jahrhunderts<br />

weltweit der vollständige Umstieg<br />

auf ein Wirtschaften ohne Treibhausgasemissionen<br />

erreicht werden. [13] Mit der<br />

Modernisierung hin zu einer auf erneuerbaren<br />

Rohstoffen, Energien und Materialien<br />

basierenden Infrastruktur sollen Innovationen<br />

angeregt werden, die<br />

längerfristig weit über den europäischen<br />

Zielen (20 % Treibhausgas Minderung;<br />

20 % Steigerung der Energieeffizienz und<br />

20 % Anteil industrieller Produktion) liegen.<br />

[14] Für den Klimaschutzplan, so formuliert<br />

die Bundesregierung wörtlich,<br />

„kommt dem Prinzip der Technologieoffenheit<br />

große Bedeutung zu“. [15]<br />

Neue Technologien- von der Energiespeicherung<br />

über Innovationen bei Industrieprozessen<br />

bis hin zu möglichen Technologien<br />

zur sinnvollen Verwendung und Verwertung<br />

von Kohlendioxid (CCU) könnten<br />

dazu beitragen, die Klimaziele langfristig<br />

kosteneffizient und wirtschaftsverträglich<br />

zu erreichen. [16]<br />

34


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Der Grundsatz der Technologieoffenheit als Rechtsprinzip<br />

Das Prinzip der Technologieoffenheit,<br />

das der Klimaschutzplan 2050 an vielen<br />

Stellen betont, ist somit das Prinzip<br />

schlechthin zur Erreichung der Klimaschutzziele<br />

2050. Es geht ersichtlich um<br />

ein Prinzip und nicht etwa nur um einen<br />

politischen Programmsatz. Gemeint ist,<br />

und dies soll im Folgenden entwickelt und<br />

gezeigt werden, ein Rechtsprinzip, denn<br />

Ziele des Pariser Abkommens 2015 sind<br />

verbindlich formulierte (völkerrechtliche)<br />

Prinzipien, an die sich die Unterzeichnerstaaten<br />

gebunden haben. Nach Art. 1 des<br />

Gesetzes zum Pariser Übereinkommen<br />

[17] vom 28.09.2016 hat die Bundesrepublik<br />

Deutschland dem in New York am<br />

22.04.2016 unterzeichneten Übereinkommen<br />

zugestimmt. Nach Art. 2 zielt das Abkommen<br />

darauf ab, den Anstieg der durchschnittlichen<br />

Erdtemperatur deutlich unter<br />

2 °C über dem vorindustriellen Niveau zu<br />

halten und darauf, dass Anstrengungen<br />

unternommen werden, um den Temperaturanstieg<br />

auf 1,5 °C über dem vorindustriellen<br />

Niveau zu begrenzen. Nach Art. 4<br />

Abs. 1 sind die Vertragsparteien, also die<br />

Bundesrepublik Deutschland, bestrebt so<br />

bald wie möglich den weltweiten Scheitelpunkt<br />

der Emissionen von Treibhausgasen<br />

zu erreichen, um in der zweiten Hälfte dieses<br />

Jahrhunderts ein Gleichgewicht zwischen<br />

den Emissionen und ihrem Abbau<br />

herzustellen. In Abs. 2 heißt es, dass jede<br />

Vertragspartei innerstaatliche Minderungsmaßnahmen<br />

ergreift, um die Ziele zu<br />

verwirklichen. Darüber berichten die Vertragsparteien<br />

alle 5 Jahre (Abs. 9). Die von<br />

den Vertragsparteien national festgelegten<br />

Beiträge werden in ein öffentliches Register<br />

eingetragen (Abs. 12). Jede Partei ist<br />

für ihr Emissionsniveau auf der Grundlage<br />

der geschlossenen Vereinbarung verantwortlich<br />

(Abs. 17).<br />

Daraus folgt, dass die im Klimaschutzplan<br />

2050 festgelegten Ziele für die Bundesrepublik<br />

Deutschland verbindlich sind. Es<br />

handelt sich also um Rechtsprinzipien.<br />

Dem Recht kommt somit die Aufgabe zu,<br />

diese Bindungen durchzusetzen und auf<br />

Sachgerechtigkeit im Einzelfall zu überprüfen.<br />

Diese Erkenntnis ist grundlegend. Sie<br />

zeigt, dass die Judikative im Zusammenspiel<br />

zwischen Exekutive und Legislative<br />

eine wichtige Aufgabe, nämlich die der<br />

Überprüfung, der Sachgerechtigkeitskontrolle<br />

und der Durchsetzung von Grundprinzipien<br />

hat, die sich Rechtsstaaten völkerrechtlich<br />

verbindlich geben. Das bedeutet,<br />

der Grundsatz der Technologieoffenheit<br />

als Rechtsprinzip sorgt für die Funktionalität<br />

des Rechtsstaates indem die Erreichung<br />

der völkerrechtlichen Ziele, etwa aus dem<br />

Pariser Klimaschutzabkommen 2015, Gegenstand<br />

des Rechtes und damit auch der<br />

Rechtsprechung werden.<br />

Technologieoffenheit –<br />

Rechtliche Grundfragen<br />

Die Erkenntnis, dass völkerrechtliche<br />

Grundziele, wie etwa die Erreichung und<br />

Durchsetzung der Emissionsreduktionsziele<br />

im Pariser Abkommen, rechtlich<br />

überprüfbar sind, gewinnt in Deutschland<br />

und Europa zunehmend an Gestalt. Am<br />

09.10.2018 hat der Oberste Gerichtshof in<br />

Den Haag den niederländischen Staat zur<br />

Ergreifung von Maßnahmen verurteilt, die<br />

die Reduktion der Treibhausgasemissionen<br />

um mindestens 25 % bis Ende 2020 sicherstellen<br />

müssen. [18]<br />

Mit Urteil vom 19.01.2017 [19] hat der<br />

EuGH klargestellt, dass unter Emissionen<br />

die Freisetzung von Treibhausgasen in die<br />

Atmosphäre zu verstehen ist. Wird demgegenüber<br />

CO 2 nicht freigesetzt, sondern in<br />

einen anderen stabilen chemischen Stoff<br />

umgewandelt, so fehlt es an einer CO 2 -<br />

Emission. Ausgehend vom Grundsatz der<br />

Technologieoffenheit folgt hieraus, dass in<br />

einem solchen Fall das Unternehmen, das<br />

CO 2 stabil bindet, für die so gebundene<br />

Menge kein ETS-Zertifikat erwerben muss.<br />

Eine entgegenstehende nationale Rechtsvorschrift<br />

ist insoweit nichtig. [20] Sie geht<br />

nämlich über das zur Erreichung des CO 2 -<br />

Minderungsziels Erforderliche hinaus. [21]<br />

Vor dem Verwaltungsgericht Berlin ist eine<br />

Klage anhängig, die die Bundesregierung<br />

zur Einhaltung ihrer eigenen Klimaziele<br />

zwingen will. [22] Hintergrund ist die Verpflichtung<br />

der Bundesregierung aus dem<br />

Jahr 2007 bis Ende 2020 die deutschen<br />

Emissionen um 40 % gegenüber 1990 zu<br />

begrenzen. Dieses Versprechen sei rechtlich<br />

bindend gewesen (Grundsatz der<br />

Selbstbindung der Verwaltung). Es werde<br />

aber tatsächlich um weit mehr als<br />

8 % verfehlt. [23] Auch in den USA sind<br />

solche Klimaklagen anhängig. [24] Am<br />

08.05.<strong>2019</strong> hat das EuG bei einer Klage<br />

gegen das Europäische Parlament und gegen<br />

den Europäischen Rat immerhin anerkannt,<br />

dass jeder Einzelne auf die eine oder<br />

andere Weise vom Klimawandel betroffen<br />

sein könne. [25] In der Sache wird nunmehr<br />

der EuGH zu entscheiden haben- es<br />

klagen 35 Personen aus 5 EU-Ländern, sowie<br />

Kenia und Fidschi. [26]<br />

Als Folge des Klimawandels beklagen Betreiber<br />

landwirtschaftlicher Betriebe Ernteeinbußen<br />

von ca. 30 %, etwa auf der Nordseeinsel<br />

Pellworm oder in Südbrandenburg.<br />

[27] Die Landwirte werfen der<br />

Bundesregierung Unterlassung bei der<br />

Durch-und Umsetzung des Pariser Abkommens<br />

2015 vor. Dadurch seien sie in ihren<br />

Eigentumsrechten (Art. 14 GG) und in ihrer<br />

Berufsfreiheit (Art.12 GG), sowie in ihrer<br />

allgemeinen Handlungsfreiheit (Art.2<br />

Abs.2 GG) verletzt.<br />

Vor dem OLG Hamm macht ein peruanischer<br />

Bauer den Energiekonzern RWE für<br />

das Abschmelzen des Gletschers vor seiner<br />

Haustür verantwortlich. [28] Die Richter<br />

fanden die Forderung auf Schadensersatz<br />

so nachvollziehbar, dass sie in die Beweisaufnahme<br />

einstiegen und einen Sachverständigen<br />

bestimmten, der den Einfluss<br />

des Konzerns auf das lokale Klima untersuchen<br />

soll. [29]<br />

Auch die Autoindustrie argumentiert ähnlich.<br />

Technologieoffenheit sei für die<br />

künftige Mobilität entscheidend. [30] Es<br />

gäbe nicht die eine Lösung, die alle Frage<br />

beantworte. Dringend gefordert seien einheitliche<br />

regulatorische Rahmenbedingungen<br />

für die E-Mobilität in Europa. Eine weitere<br />

Zersplitterung des Binnenmarktes<br />

durch einseitige Technologiebegrenzung<br />

müsse vermieden werden. Ankündigungen<br />

zum Verbot einzelner Mitgliedstaaten von<br />

Verbrennungsmotoren rüttelten am Kern<br />

des Binnenmarktes. Die technischen Verbesserungen<br />

an Verbrennungsmotoren<br />

würden nicht ausreichen, um das von der<br />

EU beschlossene CO 2 -Minderungsziel von<br />

37,5 % bis zum Jahr 2030 zu erreichen. Allenfalls<br />

10 % seien möglich. Deshalb müsse<br />

über Hybridlösungen nachgedacht werden,<br />

etwa über den Einsatz der wasserstoffbasierten<br />

Brennstoffzelle, oder über<br />

strombasierte synthetische Kraftstoffe (E-<br />

Fuels). [31]<br />

Die Erkenntnis, dass es sich beim Begriff<br />

der Technologieoffenheit um ein (überprüfbares)<br />

Rechtsprinzip handelt, nimmt<br />

zunehmend Gestalt an. Das ist auch durchaus<br />

nachvollziehbar, denn nicht nur die<br />

Bewegung Fridays for Future, sondern vorallem<br />

die Zahlen, Daten und Fakten belegen,<br />

dass in der Bundesrepublik Deutschland-<br />

und in vielen anderen Mitgliedstaaten<br />

der EU, die völkerrechtlich verbindlich<br />

vereinbarten Klimaschutzziele bei weitem<br />

nicht erreicht, sondern in Wahrheit verfehlt<br />

werden. Je länger die Zielverfehlung<br />

dauert, desto schwieriger sind Korrekturen,<br />

denn CO 2 -Anreicherungen in der Atmosphäre<br />

lassen sich nicht einfach von<br />

heute auf morgen durch Reduktionen beseitigen-<br />

es entstehen Langzeiteffekte.<br />

Vor allem aber belegt ein Blick in die Welt<br />

der CO 2 -Reduktionstechnologien, dass die<br />

Bundesregierung den Begriff der Technologieoffenheit<br />

in Wahrheit nicht umsetzt.<br />

Technologieoffenheit bedeutet auf einem<br />

Markt, der von Marktversagen geprägt ist,<br />

dass alle Techniken die zur CO 2 -Reduktion<br />

geeignet sind, diskriminierungsfrei, gleich<br />

und transparent unterstützt und gefördert<br />

werden. Das ist eigentlich ganz selbstverständlich.<br />

Die Tatsache, dass die CO 2 -Reduktionen<br />

wie im Pariser Abkommen vereinbart,<br />

nicht durch marktförmige Prozesse<br />

allein erreicht werden, ist dabei<br />

offenkundig und wird im Klimaschutzplan<br />

2050 von der Bundesregierung vielfach<br />

unterstrichen und belegt.<br />

Wenn das aber so ist, so müsste es einen<br />

strukturellen Gesamtplan über ein technologieoffenes<br />

Fördersystem geben, mit dessen<br />

Hilfe die Reduktionsziele des Pariser<br />

35


Der Grundsatz der Technologieoffenheit als Rechtsprinzip <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Abkommens erreicht werden. Einige Beispiele,<br />

die im Folgenden vertieft werden,<br />

die aber keineswegs vollständig sind, werden<br />

zeigen, dass von einer technologieoffen,<br />

gleichen, diskriminierungsfreien<br />

und transparenten Technologieförderung<br />

beim besten Willen keine Rede sein kann.<br />

Dies gilt beispielsweise für alle Formen moderner<br />

Energiespeicher. Weder die Batteriespeicher<br />

noch die Wärmespeicher sind<br />

aus der Perspektive der CO 2 -Minderung in<br />

den Förderfokus der Bundesregierung einbezogen.<br />

Das gilt insbesondere für Kleinspeicher<br />

in Haushalten, wenn man eine<br />

größere Anzahl dieser Speicher mit einander<br />

vernetzt. Brancheninsider berichten,<br />

dass auf diese Weise ca. 15 % der CO 2 -<br />

Emissionen von Haushalten können eingespart<br />

werden. Ferner werden in Deutschland<br />

Wind-und PV-Anlagen lieber abgeschaltet,<br />

anstatt den Strom, den der<br />

Verbraucher bezahlt, zum Beispiel in Batteriespeichern<br />

aufzufangen und später wieder<br />

zuverwenden. Allein im Jahre 2017<br />

wurden 5.528 GWh nicht geerntet, aber<br />

vom Verbraucher bezahlt – das heißt die<br />

deutschen Stromverbraucher haben in jenem<br />

Jahr 610 Millionen Euro aufgewendet,<br />

ohne diesen Strom tatsächlich zu verwerten.<br />

[32]<br />

Man kann sagen, dass nicht nur dieses Geld<br />

zum „Fenster hinaus“ geworfen wurde,<br />

sondern vor allem, dass der grüne Strom,<br />

der hätte geerntet werden können, keiner<br />

sinnvollen Verwendung zugeführt wurde.<br />

Stattdessen ist möglicherweise Strom aus<br />

Kohlekraftwerken importiert worden, sodass<br />

die CO 2 -Bilanz erhöht wurde. Der Aufwand<br />

für Härtefallentschädigungen durch<br />

Abschaltungen nimmt Jahr für Jahr erheblich<br />

zu (zwischen 2016 und 2017 war es<br />

fast eine Verdoppelung), so dass sich die<br />

Frage stellt, wieso die Abschaltungen nicht<br />

durch geeignete, technologische Maßnahmen<br />

vermieden werden.<br />

Rechtstechnisch heißt das Stichwort: Zuschaltbare<br />

Lasten – ein Gedanke der in<br />

§13 Abs. 6 EnWG bereits angelegt ist. Steht<br />

überschüssige grüne Energie zur Verfügung,<br />

so werden Anlagen zugeschaltet, die<br />

sie aufnehmen, aber nicht das Netz belasten.<br />

Das sind idealerweise Batteriespeicher,<br />

aber auch Anlagen, die die Fähigkeit<br />

haben standortnah aus grünem Strom unter<br />

Hinzufügung von CO 2 einen synthetischen<br />

Kraftstoff (wie etwa Wasserstoff<br />

und/oder E-Methanol) herzustellen. Man<br />

könnte die überschüssige Energie aber<br />

auch in Latentwärmespeicher auf Salzclusterbasis<br />

überführen.<br />

Alle Technologien, die hier erwähnt werden,<br />

sind am Markt durchaus vorhanden<br />

und einsatzfähig. Das Recht müsste nur<br />

dafür sorgen, dass die überschüssigen<br />

Strommengen diesen CO 2 -neutralen Technologien<br />

zugeführt werden, so das Abregelungen<br />

von EE-Anlagen nicht mehr erforderlich<br />

sind, sondern stattdessen darüber<br />

nachgedacht werden könnte, den Anteil an<br />

der Produktion grünen Stroms auch im<br />

Norden Deutschlands deutlich zu erhöhen.<br />

Würde man nämlich im Norden Deutschlands,<br />

etwa nahe der Windparks, E-Methanol<br />

Anlagen aufstellen und durch Speicher<br />

ergänzen, so könnte man in großem Stil<br />

grüne Kraftstoffe produzieren, die allesamt<br />

den CO 2 -Ausstoß sofort und nachhaltig<br />

reduzieren würden. Der Preis für diese<br />

Anlagen würde die CO 2 -Vermeidungskosten<br />

repräsentieren. Allerdings würde der<br />

Preis bei großen Mengen (Scaleneffekte)<br />

stark sinken. Fachleute weisen darauf hin,<br />

dass die Produktion eines Liters E-Methanol<br />

heute ca. 1 Euro kostet- bei größeren<br />

Mengen wird der Preis in Richtung<br />

50 €Cent schnell sinken. Das ist nicht mehr<br />

weit entfernt von den Erzeugungskosten<br />

eines Liters Benzin oder Diesel bei ansonsten<br />

gleichen Effizienzwerten.<br />

Im Süden Deutschlands werden täglich<br />

Redispatch-Maßnahmen nötig, weil in bestimmten<br />

Zeiten das Netz, das den Strom<br />

vom Norden transportieren soll, überlastet<br />

ist. Es werden somit Alternativkraftwerke<br />

zugeschaltet – dieser Strom ist teuer. Wie<br />

gesagt: einen Teil der Redispatch Maßnahmen<br />

könnte man vermeiden, indem man<br />

im Süden Deutschlands größere Speicherstandorte<br />

schafft und dort den Strom einspeichert,<br />

der beispielsweise zur Nachtzeit<br />

im Norden erzeugt, aber im Süden nicht<br />

gebraucht wird. Es mag sein, dass die Zwischenschaltung<br />

von Speichern im Augenblick<br />

teurer ist als eine klassische Redispatch<br />

Maßnahme. Mittel-und langfristig<br />

aber wird sich das ändern und vor allem:<br />

Die Einspeicherung von grünem Strom ist<br />

CO 2 -frei, während ein Kohlekraftwerk, das<br />

als Redispatch-Kraftwerk eingeschaltet<br />

wird, CO 2 emittiert.<br />

Moderne Wärmekonzepte für Unternehmen<br />

und Haushalte arbeiten mit einem<br />

Wärmevlies, verbunden mit einem (kleinen)<br />

Batteriespeicher. Sie ersparen den<br />

Nutzern ca. 30 % der Energiekosten, weil<br />

sie mit einer intelligenten Wärmesteuerung<br />

verbunden sind. Sie haben aber<br />

Schwierigkeiten, sich im Rahmen neuer<br />

Gebäude durchzusetzen, weil die Berechnung<br />

des Primärenergiefaktors traditionelle,<br />

zum Beispiel gasbasierte, Systeme<br />

bevorzugt. Es ist schwierig nachzuvollziehen,<br />

warum das so ist, denn mit Hilfe dieser<br />

modernen Techniken lässt sich, im Unterschied<br />

zu den traditionellen Wärmekonzepten,<br />

CO 2 deutlich reduzieren. [33]<br />

Auf die Tatsache, dass man mit Hilfe von<br />

Batteriespeichern CO 2 -frei erzeugten<br />

Strom in Zeiten einspeichern kann, in denen<br />

er nicht gebraucht wird, ist schon hingewiesen<br />

worden. Die rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

sorgen nun dafür, dass<br />

aus diesem grünen Strom durch das Zusammenmischen<br />

mit grauem Strom im<br />

Speicher letztlich nicht mehr förderfähiger<br />

Graustrom wird. [34] Dies ist überraschend,<br />

jedenfalls dann, wenn man mit<br />

Hilfe von Messgeräten genau zeigen kann,<br />

wie hoch der Anteil von Grün-und von<br />

Graustrom im Speicher jeweils ist. Nebenbei:<br />

im Übertragungsnetz mischen sich<br />

Grün-und Graustrom ohnehin. Das heißt,<br />

die rechtlichen Rahmenbedingen sorgen<br />

für eine Diskriminierung ausgerechnet jenen<br />

Stroms, der CO 2 -frei geerntet wurde.<br />

Als Folge davon wird ein Fehlanreiz gesetzt,<br />

der es verhindert, CO 2 zu reduzieren.<br />

Diese Beispiele, die gleich noch vertieft<br />

werden, sollen andeuten worum es geht.<br />

Der Rechtsgrundsatz der Technologieoffenheit<br />

müsste dazu führen, dass es Fälle<br />

und Fragen dieser Art gar nicht gibt. Jedenfalls<br />

müsste in Zukunft rechtlich überprüft<br />

werden, ob Fehlsteuerungen, wie<br />

hier angedeutet, mit dem Grundziel der<br />

CO 2 -Reduktion vereinbar sind. Sollte sich<br />

herausstellen, dass dieses Ziel durch sachlich<br />

nicht gerechtfertigte Steuerungsmaßnahmen<br />

verfehlt wird, so müsste zunächst<br />

die Politik und dann aber auch das Recht<br />

gegensteuern und jene Rahmenbedingungen<br />

schaffen, die dem Rechtsprinzip der<br />

Technologieoffenheit zum Durchbruch<br />

verhelfen.<br />

Der Grundsatz der<br />

Technologieoffenheit –<br />

Konkretisierung des<br />

Gleichheitsatzes<br />

Der Grundsatz der Technologieoffenheit<br />

wurde im Vorstehenden als Rechtsprinzip<br />

aus der völkerrechtlich verbindlichen Verpflichtung<br />

im Pariser Abkommen 2015 in<br />

Verbindung mit dem Rechtsstaatsprinzip<br />

(Art. 20 Abs. 3 GG) entwickelt. Zugleich<br />

aber konkretisiert der Begriff den Gleichheitssatz<br />

(Art. 3 GG). Der Gleichheitssatz<br />

verlangt Gleiches gleich und Ungleiches<br />

ungleich zu behandeln. Dabei ist allgemein<br />

anerkannt, dass der Gesetzgeber bei der<br />

gewährenden Staatstätigkeit entscheidet,<br />

welche Personen oder Unternehmen finanzielle<br />

Zuwendungen erhalten sollen. Der<br />

Gleichheitssatz verbietet in diesem Falle<br />

nur die Verteilung von Leistungen nach unsachlichen<br />

Gesichtspunkten. [35]<br />

Ob es im Falle der Umsetzung des Pariser<br />

Klimaabkommens 2015 um die typische<br />

gewährende Staatstätigkeit geht, erscheint<br />

fraglich, denn der Staat ist durch die völkerrechtlich<br />

verbindliche Vereinbarung,<br />

die er getroffen hat, gezwungen, die versprochene<br />

CO 2 -Reduktion vorzunehmen,<br />

auch wenn dies der Markt allein nicht leistet.<br />

Insoweit gewährt der Staat nicht, sondern<br />

er handelt und greift in den Wirtschaftskreislauf<br />

aktiv ein, um die von ihm<br />

verbindlich zugesicherten Reduktionsziele<br />

zu erreichen. Er beseitigt durch seinen aktiven<br />

Eingriff in die wirtschaftlichen Abläufe<br />

das Marktversagen und sorgt durch<br />

sein aktives Handeln für die Zielerreichung.<br />

Da der Staat in diesen Fällen aktiv<br />

eingreift und reguliert, ist er mit Blick auf<br />

alle Teilnehmer, die zur CO 2 -Minderung<br />

beitragen, zu einer gleichen, diskriminie-<br />

36


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Der Grundsatz der Technologieoffenheit als Rechtsprinzip<br />

rungsfreien und transparenten Vorgehensweise<br />

verpflichtet. So gesehen, spiegelt der<br />

Grundsatz der Technologieoffenheit als<br />

Rechtsprinzip nur den Verhaltensspielraum<br />

des Staates wieder, den er sich selbst<br />

durch Zeichnung des Pariser Abkommens<br />

gegeben hat.<br />

Es handelt sich bei der Umsetzung des völkerrechtlich<br />

verbindlichen Pariser Abkommen<br />

somit nicht um den typischen Fall der<br />

gewährenden Staatstätigkeit, sondern um<br />

den aktiven Eingriff in einen von Marktversagen<br />

geprägten Prozess, der zugleich einen<br />

Anspruch auf Gleichbehandlung durch<br />

jeden Akteur begründet.<br />

So gesehen begrenzt und versachlicht der<br />

Grundsatz der Technologieoffenheit als<br />

Rechtsprinzip das staatliche Handeln mit<br />

Blick auf die CO 2 -Reduktionsziele. Jede<br />

Technik und jede Energiequelle, die zur<br />

CO 2 -Reduktion in der Lage ist, ist demgemäß<br />

gleich zu behandeln. Der Gesetzgeber<br />

hat insoweit, anders als bei der typischen<br />

gewährenden Staatstätigkeit keinen<br />

weiten Einschätzungs- und Beurteilungsspielraum.<br />

Hiervon abgesehen, verbietet Art. 3 Abs. 1<br />

GG aber ohnehin einen gleichheitswidrigen<br />

Begünstigungsausschluss, bei dem<br />

eine Begünstigung einem Personenkreis gewährt,<br />

einem anderen Personenkreis aber<br />

ohne rechtfertigenden Grund vorenthalten<br />

wird. [36] Diese Gleichheit in der Gunst gilt<br />

für alle Staatsleistungen, nicht nur für Geldleistungen.<br />

[37] Das heißt, dass sich die<br />

Gleichheit auch auf den Grundsatz der<br />

Technologieoffenheit und die daraus resultierenden<br />

ihn konkretisierenden rechtlichen<br />

Rahmenbedingungen auswirkt.<br />

Daraus folgt: Die rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

müssen jene Techniken, die<br />

CO 2 reduzieren können, diskriminierungsfrei,<br />

gleich und transparent behandeln und<br />

zwar schon deshalb, weil niemand vorwegsagen<br />

kann, welche Technik, in welchem<br />

Maße, sich als besonders effizient bei der<br />

CO 2 -Einsparung erweist und welche nicht.<br />

Das Wesen des Marktversagens besteht gerade<br />

darin, dass man nicht vorhersagen<br />

kann, welche präzisen Wirkungen eine regulierende<br />

Maßnahme haben wird. Man<br />

kann dies vielleicht in gewissen Grenzen<br />

prognostizieren aber keineswegs präzise<br />

beschreiben und voraussehen.<br />

Dies ist der Grund, warum der Grundsatz<br />

der Technologieoffenheit so wichtig ist, um<br />

letztlich dazu beizutragen, dass eine Vielzahl<br />

von technologischen Möglichkeiten<br />

zumindest einmal ausprobiert werden,<br />

wenn man CO 2 -Reduktionsziele nicht auf<br />

marktmäßigen Wege erreichen kann. Auf<br />

der anderen Seite kann es durchaus sachlich<br />

einleuchtende Gründe für eine gewisse<br />

Technologiedifferenzierung dann geben,<br />

wenn feststeht, dass die Technik, um die es<br />

geht, im Vergleich zu einer anderen Technik<br />

in jedem Fall mehr CO 2 vermeidet als<br />

umgekehrt.<br />

Wenn man beispielsweise über die Ökobilanz<br />

eines E-Mobiles nachdenkt, so stellt<br />

sich (für manchen überraschend) heraus,<br />

dass E-Mobile sehr viel aufwendiger zu<br />

konstruieren sind als herkömmliche Fahrzeuge.<br />

Bei der Herstellung wird deshalb<br />

etwa doppelt so viel CO 2 wie bei einem<br />

konventionellen Fahrzeug freigesetzt. [38]<br />

Beim VW sind es etwa 9 statt 4 Tonnen CO 2<br />

– dies geht vor allem auf den Bau der Batterien<br />

zurück. [39] Da das E-Mobil Strom<br />

aus dem Netz tankt und dieser CO 2 belastet<br />

ist, werden je kWh Strom ca. 527 Gramm<br />

CO 2 ausgestoßen. [40] Konsequenz: E-Mobile<br />

sparen oft erst nach über 100.000 Kilometer<br />

Fahrstrecke gegenüber klassischen<br />

Verbrennern das erste Kilo CO 2 , das heißt,<br />

dass der Umstieg auf die E-Mobilität zunächst<br />

einmal die Umwelt nicht ent-, sondern<br />

belastet. [41]<br />

Das bedeutet, dass die Förderung des E-<br />

Mobiles unter CO 2 -Einsparungsgesichtspunkten<br />

nicht unbedingt an erster Stelle<br />

stehen kann und darf, jedenfalls solange es<br />

Techniken gibt, die sehr viel schneller und<br />

effizienter und kostengünstiger die CO 2 -<br />

Vermeidung herbeiführen. Dazu dürften<br />

vor allem die synthetischen Kraftstoffe gehören,<br />

die, wie etwa Wasserstoff oder E-<br />

Methanol, aus grünem Strom plus CO 2 produziert<br />

werden. Dieser Befund ist im ersten<br />

Moment überraschend, weil unstreitig der<br />

Effizienzgrad einer kWh Strom im E-Motor<br />

höher liegt als derjenige etwa eines Kraftstoffs.<br />

Betrachtet man die Dinge aber aus<br />

der CO 2 -Einsparperspektive, so kommt es<br />

nicht auf den Effizienzgrad sondern darauf<br />

an, mit welcher Technik letztlich, in welcher<br />

Zeit, welche Mengen an CO 2 (wahrscheinlich)<br />

eingespart werden könnten.<br />

Und bei dieser Betrachtung ist der synthetische<br />

Kraftstoff dem rein batteriebetriebenen<br />

E-Mobil weit überlegen.<br />

Konsequenzen<br />

Die Konsequenzen aus diesen Überlegungen<br />

sind relativ einfach. Der Grundsatz der<br />

Technologieoffenheit ist als Rechtsprinzip<br />

zu verstehen – er muss sich also einer Sachgerechtigkeitskontrolle<br />

durch die Judikative<br />

öffnen und ihr standhalten. Sachlich<br />

einleuchtende Gründe rechtfertigen selbstverständlich<br />

eine Ungleichbehandlung von<br />

Technologien. Die Gründe müssen aber<br />

aus der Perspektive der CO 2 -Einsparung<br />

nachvollziehbar, beweisbar und überprüfbar<br />

sein.<br />

Synthetische Kraftstoffe<br />

Wie schnell man sich irren kann, belegt<br />

beispielsweise das Positionspapier des Umweltbundesamtes<br />

aus dem März 2016 zur<br />

Integration von power-to-gas/power-to-liquid<br />

in den laufenden Transformationsprozess.<br />

In der Studie [42] wird behauptet,<br />

dass eine zu frühe und zu intensive Integration<br />

von Power-to-liquid-Anlagen (gemeint<br />

sind synthetische Kraftstoffe) zu einer<br />

stärkeren Auslastung fossiler Stromerzeugung<br />

und erhöhtem Ausstoß von CO 2<br />

führen würde. Diese Anlagen würden eine<br />

höhere CO 2 -Emission als die direkte Nutzung<br />

von fossilem Erdgas/Benzin/Diesel<br />

verursachen. Bereits eine sehr einfach<br />

Überlegung zeigt, dass diese Schlussfolgerung<br />

nicht stimmen kann.<br />

Wenn man, so wie es in der Schweiz für<br />

neue Kraftfahrzeuge jetzt gesetzlich beschlossen<br />

ist [43], dem herkömmlichen,<br />

fossilen Kraftstoff bis zu 20 % eines E-Fuels<br />

(gemeint ist E-Methanol) beimischt, so verdrängt<br />

man 1/5 der CO 2 -Emissionen aus<br />

fossilen Kraftstoffen. Das ist eine ziemlich<br />

große Menge CO 2 pro KFZ. Dieser Verdrängungseffekt<br />

setzt unabhängig davon ein,<br />

wie man das E-Fuel hergestellt hat. Gelingt<br />

es das Fuel aus grünem Strom plus CO 2<br />

herzustellen, so ist der Einspareffekt größer.<br />

Aber selbst dann, wenn man das E-<br />

Fuel aus Kohlestrom herstellen würde,<br />

bliebe es dabei, dass 1/5 der CO 2 -Emission<br />

durch Benzin oder Diesel eingespart würde<br />

und zwar sofort und mit jedem Kilometer,<br />

den das Auto fährt.<br />

Aus dieser Perspektive stellt sich die Frage,<br />

wieso die Bundesrepublik Deutschland<br />

kein Gesetz verabschiedet, das dem<br />

schweizerischen vergleichbar ist. Im Gegenteil:<br />

In der VO (EU) <strong>2019</strong>/631 vom<br />

17.04.<strong>2019</strong>, in der es um die Festsetzung<br />

von CO 2 -Emissionsnormen für neue Personenkraftwagen<br />

und für neue leichte Nutzfahrzeuge<br />

geht, heißt es in Art. 15, dass<br />

erst einmal bis zum Jahr 2023 gewartet<br />

werden soll, um herauszufinden, ob die<br />

Nutzung synthetischer und fortschrittlicher<br />

alternativer Kraftstoffe möglicherweise<br />

zur CO 2 -Emissionsminderung bei Kraftfahrzeugen<br />

beitragen kann. Diese Aussage<br />

ist überraschend und in sich widersprüchlich,<br />

denn wenn man einem Kraftfahrzeug<br />

ein E-Fuel beimischt, so verdrängt man den<br />

fossilen Kraftstoff und sorgt mithin automatisch<br />

für eine Absenkung der CO 2 -Emissionen.<br />

Was soll bei einem Bericht der<br />

Kommission im Jahre 2023 anderes als dieses<br />

Ergebnis herauskommen?<br />

Anders formuliert: Es gibt keinen Sachgrund<br />

für das Zuwarten bei der Herstellung<br />

synthetischer Kraftstoffe. Es ist umgekehrt,<br />

unbedingte Eile geboten, denn die<br />

Bundesrepublik Deutschland erreicht ihre<br />

Emissionsziele im Jahre 2020 ohnehin<br />

nicht. Umso wichtiger wäre es moderne,<br />

synthetische Kraftstoffe in möglichst großen<br />

Mengen zu erzeugen und den fossilen<br />

Kraftstoffen beizumischen.<br />

Dabei würde es letztlich gar keine Rolle<br />

spielen, ob das E-Fuel aus grünem Strom<br />

oder aus grauem oder aus einem Mix aus<br />

beidem hergestellt würde. Derzeit exportiert<br />

Deutschland Strom in großen Mengen,<br />

nämlich für über 3 Mrd. Euro ins benachbarte<br />

EU-Ausland. Dem stehen Importe<br />

im Wert von lediglich 900 Mio. Euro<br />

entgegen. [44] Statt diesen Strom zu exportieren,<br />

sollten wir ihn in E-Fuels über-<br />

37


Der Grundsatz der Technologieoffenheit als Rechtsprinzip <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

führen und dieses dem Kraftfahrzeug, soweit<br />

technisch möglich, beimischen. Da E-<br />

Methanol sehr viel preiswerter herstellbar<br />

ist als Wasserstoff und da man E-Methanol<br />

dem traditionellen Kraftstoff ohne Weiteres<br />

beimischen kann (chemisch entspricht<br />

E-Methanol dem herkömmlichen Bioethanol),<br />

sollte der Gesetzgeber dem Vorbild<br />

der Schweiz folgen und so schnell es geht<br />

die Beimischung von E-Methanol ins Gesetz<br />

schreiben. Art. 194 AEUV erlaubt dies<br />

– insoweit ist die VO (EU) <strong>2019</strong>/631 nicht<br />

bindend. Denn in Art. 194 Abs. 2 AEUV ist<br />

den Mitgliedstaaten das Recht vorbehalten<br />

die Art und Weise ihres Energiemixes allein<br />

und unabhängig von der EU zu bestimmen<br />

– anders formuliert: diese Regelung verdrängt<br />

die VO (EU) <strong>2019</strong>/631.<br />

Erwähnt werden sollte bei der Gelegenheit,<br />

dass E-Mobile große Vorteile von einem<br />

Hybridantrieb hätten – das heißt, es<br />

wäre möglich die schlechte CO 2 -Bilanz des<br />

E-Mobiles durch einen Hybridantrieb aufzubessern.<br />

Marktreif sind heute schon Range-Extender.<br />

Dies sind kleine (meist Wanckel-)Motoren,<br />

die im Auto eingebaut werden<br />

und die E-Methanol (beispielsweise<br />

aus einem 5 Liter Cube) in Strom umwandeln.<br />

Der Range-Extender belädt somit die<br />

Batterie im Fahrbetrieb und sorgt auf diese<br />

Weise dafür, dass das Reichweitenproblem<br />

(sehr preiswert) gelöst ist und, dass das<br />

Netz durch das Betanken einer großen<br />

Zahl von E-Mobilen nicht überlastet ist und<br />

zusammenbricht. Eine solche Kombinationstechnik,<br />

die heute schon am Markt erworben<br />

werden kann, würde also die<br />

Durchsetzung der E-Mobilität erheblich<br />

unterstützen und fördern und zugleich den<br />

alternativen Netzausbau, insbesondere im<br />

Verteilnetz, deutlich vermindern und damit<br />

preiswerter machen. Damit wiederum<br />

wären CO 2 -Reduktionen verbunden. Der<br />

Range-Extender selbst spart ebenfalls CO 2<br />

– das heißt die Gesamtbilanz für das E-Mobile<br />

verbessert sich.<br />

Speicher<br />

Mit Blick auf die Batteriespeicher wurde<br />

oben bereits erwähnt, dass diese CO 2 -frei<br />

arbeiten und deshalb, insbesondere prädestiniert<br />

dafür wären, jenen grünen Strom<br />

aufzunehmen, der derzeit bei uns abgeregelt.<br />

Das Stichwort heißt zuschaltbare<br />

Lasten. Der Gedanke ist bereits in § 13 Abs.<br />

6 EnWG angelegt, dort aber auf KWK-Anlagen<br />

reduziert. Um die Vergeudung grünen<br />

Stroms durch schlichtes Abschalten und<br />

Zahlen von Härtefallentschädigung zu vermeiden,<br />

sollte der Gesetzgeber dafür sorgen,<br />

dass große Speicherbatterien bereitgestellt<br />

werden, um grünen Strom aufzunehmen.<br />

Das wäre über das Konzept der<br />

zuschaltbaren Last ohne Weiteres schnell<br />

und einfach möglich. Da der Strom, durch<br />

die Härtefallentschädigung ohnehin bereits<br />

bezahlt ist, sollte dafür gesorgt werden,<br />

dass die Direktleitungen zur Batterie<br />

mit Strom befüllt werden, der nahezu<br />

nichts kostet. Die Batteriebetreiber wiederum<br />

sollten verpflichtet werden den Strom,<br />

insbesondere zu Zwecken abzugeben, die<br />

ihrerseits CO 2 einsparend sind, wie etwa<br />

zur Herstellung von E-Methanol oder Wasserstoff.<br />

Denkbar wäre es aber auch, den überschüssigen<br />

Strom in moderne Wärmespeicher<br />

einzuspeisen, wie etwa in einen Latentwärmespeicher<br />

auf Salzclusterbasis.<br />

Wärmespeicher dieser Art wandeln Strom<br />

in Salzkristalle um. Die umgewandelte<br />

Wärme kann – später zu jeder Zeit – zu<br />

58,6 °C ausgespeist werden und ersetzt<br />

jede Öl- oder Gaswärmeversorgung. Der<br />

Wärmespeicher, der einfach zu installieren<br />

und preiswert ist, kann auch als Kältespeicher<br />

genutzt werden.<br />

Darüber hinaus lassen sich mithilfe von<br />

kleinen haushaltstauglichen Batteriespeichern<br />

große CO 2 -Mengen bei der Wärmeversorgung<br />

von Gebäuden einsparen,<br />

wenn man für eine Vernetzung dieser Speicher<br />

innerhalb von Wohnarealen sorgt.<br />

Primärenergiefaktor<br />

Eine ähnliche Technik ist diejenige, die zu<br />

einem Wärmevlies in Gebäuden führt, verbunden<br />

mit einem Kleinspeicher. Die wie<br />

eine Tapete verlegbaren Vliese sparen<br />

sämtliche Heizungsgeräte. Die Anlagen<br />

laufen auf der Grundlage intelligenter<br />

Messsysteme je nachdem, ob sich Menschen<br />

in den Räumen befinden und sparen<br />

auf diese Weise im Durchschnitt mehr als<br />

30 % der sonst üblichen Nutzenergie ein.<br />

Diskriminiert werden Anlagen dieser Art<br />

durch das Konzept des Primärenergiefaktors.<br />

[45] Derjenige, der wie das Wärmevlies,<br />

ausschließlich grüne Energie bezieht,<br />

müsste heute bereits einen Primärenergiefaktor<br />

von näherungsweise „0“<br />

erreichen. Stattdessen setzt die einschlägige<br />

DIN-Norm ihn auf den Faktor 1,8 fest.<br />

Als Folge hiervon werden die Hersteller<br />

dieser hochmodernen CO 2 einsparenden<br />

Technik durch eine Rechtsnorm diskriminiert<br />

– der Gesetzgeber müsste dies ändern.<br />

Ganz generell müsste der Primärenergiefaktor<br />

dynamisiert, das heißt aus<br />

der Perspektive der CO 2 -Minderungsmöglichkeiten,<br />

entwickelt und permanent angepasst<br />

werden. Zur Zeit führt der Primärenergiefaktor<br />

in einer Vielzahl von Fällen<br />

dazu, dass zum Beispiel Hausdämmtechniken<br />

oder Fernwärmesysteme durch den<br />

Faktor gefördert werden, obwohl durch<br />

diese Förderung mehr CO 2 emittiert wird<br />

als umgekehrt. Solche Fehlanreize dürfen<br />

aus der Perspektive des Grundsatzes der<br />

Technologieoffenheit nicht mehr hingenommen<br />

werden.<br />

Mischung aus Grün- und Graustrom<br />

Das Gleiche gilt mit Blick auf Speicher, die<br />

sowohl mit grünem als auch mit grauem<br />

Strom befüllt werden. Der Grüne Strom<br />

verliert auf diese Weise seine Qualität und<br />

wird zu Graustrom, und zwar auch dann,<br />

wenn man durch ein intelligentes Messsystem<br />

am Speicher zeigen kann, wie viel<br />

Grünstrom und wieviel Graustrom eingespeist<br />

werden. [46] Konsequenz: Speicher<br />

werden auf diese Weise diskriminiert. CO 2 -<br />

freier Strom wird umdefiniert in grauen<br />

Strom, der CO 2 -reich sein kann. Damit<br />

wird der Anreiz, Speicher zu installieren,<br />

um Grünstrom nicht abzuschalten,<br />

verringert – erneut ein Beispiel für die Verletzung<br />

des Grundsatzes der Technologieoffenheit<br />

aus der Perspektive der CO 2 -<br />

Reduktion.<br />

Fazit<br />

––<br />

Der Grundsatz der Technologieoffenheit<br />

ist ein Rechtsprinzip, weil die Umsetzung<br />

und Durchsetzung der Klimaschutzziele<br />

nach dem Pariser Abkommen<br />

2015 völkerrechtlich verbindlich<br />

geschuldet ist. Das Rechtsstaatsprinzip<br />

verlangt die Erfüllung dieser verbindlichen<br />

Ziele und damit zugleich auch<br />

eine Überprüfung dahin, ob die Technologien,<br />

die dem CO 2 -Ziel dienen, gleich,<br />

diskriminierungsfrei und transparent in<br />

den Reduktionsprozess einbezogen<br />

werden.<br />

––<br />

Die Um- und Durchsetzung der Klimaschutzziele<br />

wird vom Staat verbindlich<br />

geschuldet – der Staat handelt insoweit<br />

nicht als gewährender, sondern als umsetzender<br />

und regulierender Staat. Er<br />

schuldet die diskriminierungsfreie, gleiche<br />

und transparente Behandlung aller<br />

Technologien, die dem Umsetzungsziel<br />

dienen.<br />

––<br />

Bei der Umsetzung ist eine technologische<br />

Differenzierung, je nach dem Wirkungs-<br />

und Effizienzgrad der CO 2 -Einsparung,<br />

möglich und mit dem Gleichheitssatz<br />

vereinbar. Entscheidend ist die<br />

Frage, welche Technik, in welcher Zeit,<br />

wie viel CO 2 einspart – andere Ziele sind<br />

bei dieser Frage irrelevant.<br />

––<br />

Der deutsche Gesetzgeber sollte dem<br />

Beispiel der Schweiz folgen und für neue<br />

Kraftfahrzeuge und für solche, die sich<br />

dafür eignen, vorschreiben, dass dem<br />

herkömmlichen Kraftstoff 20 % eines E-<br />

Fuels (sinnvoll wäre E-Methanol) beizumischen<br />

ist. Auf diese Weise würden<br />

sehr schnell und sehr nachhaltig große<br />

Mengen CO 2 im Kfz-Sektor eingespart<br />

werden. Ähnliche Anordnungen sollten<br />

für den Bereich der Binnenschifffahrt,<br />

der Hochseeschifffahrt und der Flugindustrie<br />

erwogen werden.<br />

––<br />

Der deutsche Gesetzgeber sollte an die<br />

Stelle des Abregelns von EE-Anlagen ein<br />

System der zuschaltbaren Lasten setzen.<br />

Der auf diese Weise abzuerntende grüne<br />

Strom kann entweder in E-Methanol umgeformt<br />

oder aber in moderne eingespeist<br />

oder in Latentwärmespeicher<br />

überführt werden.<br />

––<br />

Der Gesetzgeber müsste mit Blick auf<br />

moderne Gebäudetechniken, die CO 2<br />

sparen, dafür sorgen, dass der diskrimi-<br />

38


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Der Grundsatz der Technologieoffenheit als Rechtsprinzip<br />

nierende Primärenergiefaktor so schnell<br />

wie möglich CO 2 dynamisch verändert<br />

wird.<br />

––<br />

Wenn und soweit in einem Speicher<br />

durch Messsysteme geklärt werden<br />

kann, wie viel Grüner und wie viel Grauer<br />

Strom im Speicher ist, darf dieser<br />

Strom nicht in Graustrom umdefiniert<br />

werden – das sollte gesetzlich klargestellt<br />

werden.<br />

Referenzen<br />

[1] ABl. L 282 v. 19.10.2016, S. 4; Klimaschutzplan<br />

2050 – Klimaschutzpolitische<br />

Grundsätze der Bundesregierung, November<br />

2016, S. 6; durch Gesetz vom<br />

28.09.2016 ist das Übereinkommen in<br />

Deutschland ratifiziert worden; BGBl 2016<br />

Teil II Nr. 26, S. 1082 ff.<br />

[2] So etwa Richtlinien (EU) 2018/2001 v.<br />

<strong>11</strong>.12.2018 zur Förderung der Nutzung<br />

von Energie aus erneuerbaren Quellen<br />

(RED II); Verordnung (EU) <strong>2019</strong>, 631 v.<br />

17.04.<strong>2019</strong> zur Festsetzung von CO 2 -Emissionsnormen<br />

für neue Personenkraftwagen<br />

und für neue leichte Nutzfahrzeuge;<br />

Vorschlag für die Clean Vehicles Directive<br />

II 2017/0291 (COD), die im öffentlichen<br />

Nahverkehr dafür sorgen soll, dass zunehmend<br />

Fahrzeuge batterie- und hybridgetrieben<br />

sein werden.<br />

[3] Matthias Ducci/Marco Oetken, Chemische<br />

Unterhaltungen. Experimente mit Kohlenstoffdioxid,<br />

Spektrum der Wissenschaft<br />

6.<strong>2019</strong>, S. 46f.; Michael E. Mann, Klimawandel,<br />

Gefährlicher Wetterverstärker,<br />

Spektrum Wissenschaft, 7.<strong>2019</strong>, S. 3ff.<br />

[4] Spektrum der Wissenschaft a.a.O., S. 47.<br />

[5] Spektrum der Wissenschaft a.a.O., S.<br />

47/48.<br />

[6] Koalitionsvertrag 2018, S. 57 Rn. 2559, S.<br />

58 Rn. 2620f.<br />

[7] Stand November 2016, S.7.<br />

[8] Klimaschutzplan a.a.O., S.7.<br />

[9] Ausgangswert: 1.248 Millionen Tonnen<br />

CO 2 -Äquivalent.<br />

[10] Klimaschutzplan 2050, S.<strong>11</strong>.<br />

[<strong>11</strong>] Klimaschutzplan 2050, S.<strong>11</strong>.<br />

[12] Klimaschutzplan 2050, S.12.<br />

[13] Klimaschutzplan 2050, S.13.<br />

[14] Klimaschutzplan 2050, S.13.<br />

[15] Klimaschutzplan 2050, S.14.<br />

[16] Klimaschutzplan 2050, S.14.<br />

[17] BGBl 2016 Teil II Nr. 26, S. 1082 ff.<br />

[18] ECLI: NL: GHDHA: 2018: 2610.<br />

[19] Rs C-460/15, juris – ECLI: EU: C:2017:29.<br />

[20] EuGH a.a.O., Rn. 44ff.<br />

[21] So auch Umweltbundesamt, Final Report<br />

zu Carbon Capture and Utilisation – CCU –<br />

Text 36/<strong>2019</strong>; Zusammenfassung ab S. 15.<br />

[22] FAZ vom 16.06.<strong>2019</strong>, Nr. 24, S.23.<br />

[23] FAZ a.a.O., S.23.<br />

[24] FAZ a.a.O., S.23.<br />

[25] Rs T-330/18 Rn.49.<br />

[26] FAZ a.a.O., S.23.<br />

[27] FAZ a.a.O., S.23.<br />

[28] FAZ a.a.O., S. 23.<br />

[29] FAZ a.a.O., S. 23.<br />

[30] Holger Appel, Autoindustrie bringt Spannung<br />

ins Kanzleramt, FAZ vom 17.06.<strong>2019</strong>-<br />

online.<br />

[31] Weiterführend und vertiefend Holger Appel,<br />

FAZ, a.a.O..<br />

[32] Bundesverband WindEnergie, Redispatch<br />

und Abregelung- welche Rolle spielen die<br />

Erneuerbaren? Vom 21.06.2018.<br />

[33] Vertiefend Schwintowski, Zum BMWi-<br />

Grünbuch Energieeffizenz und Impulspapier<br />

Strom 2030, EWeRK 2016, 365, 367.<br />

[34] dagegen: Sauer/Todorovic, Die Förderfähigkeit<br />

von EE-Strom nach gemeinsamer<br />

Zwischenspeicherung mit konventionell<br />

erzeugtem Strom EWeRK 2016, 306ff; die<br />

Clearingstelle argumentiert entgegengesetzt:<br />

Empfehlung 2016/2 v. 23.01.2017;<br />

unterstützt von der BNetzA, Hinweis „EE-<br />

Stromspeicher: Regulierungspflichten,<br />

Amnestie, Förderung und Abgrenzung“<br />

vom 12.03.<strong>2019</strong>.<br />

[35] P. Kirchhof in: Maunz/Dürig, GG-Kommentar,<br />

86.EL, Januar <strong>2019</strong> Rn. 322;<br />

Sachs in: HbStR Be. VIII, 3. Aufl. 2010, §<br />

183 Rn. 38f.; Starck in: v. Mangoldt/Klein/<br />

Starck GG, Art. 3 Abs. 141, 188; Heun in:<br />

Dreier GG, Art. 3 Rn. 31, 59, 81f.<br />

[36] BVerfG v. 17.12.1953 – 1 BvR 323/51, NJW<br />

1954, 27 Ansprüche verdrängter Angestellter<br />

des öffentlichen Dienstes; BVerfG<br />

v. 17.05.1961 – 1 BvR 561,579/60, <strong>11</strong>4/61,<br />

NJW 1961, <strong>11</strong>07 Volkswagenwerk – Privatisierungsgesetz;<br />

BVerfG v. 21.06.2006 – 2<br />

BvL 2/99, BVerfGE <strong>11</strong>6, 164, 180 Tarifbegrenzung<br />

gewerblicher Einkünfte; BVerfG<br />

v. 17.04.2008 – 2 BvL 4/05, BVerfGE 121,<br />

108, <strong>11</strong>9 Wählervereinigung (Erbschaftund<br />

Schenkungssteuerrecht); BVerfG v.<br />

24.09.2014 – 1 BvR 3017/<strong>11</strong> - BVerfGE<br />

121, 317, 370 Rauchverbot in Gaststätten;<br />

BVerfG v. 21.07.2010 – 1 BvR 6<strong>11</strong>/07,<br />

BVerfGE 126, 400, 416 Lebenspartnerschaft;<br />

BVerfG v. 21.07.20<strong>11</strong> – 1 BvR<br />

2035/07, BVerfGE 129, 49, 68f. Mediziner-<br />

Bafög; BVerfG v. 17.12.2014 – 1 BvL<br />

21/12, BVerfG DStR 2015, 31 Rn. 121 Verschonung<br />

des Betriebsvermögens im Erbschaftssteuerrecht.<br />

[37] P. Kirchhof in: Maunz/Dürig a.a.O., Rn.<br />

350.<br />

[38] Christopher Schrader, Die Ökobilanz der<br />

E-Mobilität, Spektrum der Wissenschaft<br />

5/18, S. 12, 14.<br />

[39] Schrader a.a.O, S. 14.<br />

[40] Schrader a.a.O., S. 15 unter Hinweis auf<br />

das Bundesumweltamt 2016.<br />

[41] Vertiefend und weiterführend Schrader<br />

a.a.O., ab S. 15.<br />

[42] S. 13.<br />

[43] Bundesgesetz über die Verminderung von<br />

Treibhausgasemissionen BBl 2017 – 1442,<br />

1, 6.<br />

[44] Der Spiegel Nr. 25 v. 15.06.<strong>2019</strong>, s. 60.<br />

[45] Zu dessen Berechnung Schwintowski, BM-<br />

Wi-Grünbuch Energieeffizienz und Impulspapier<br />

Strom 2030, EWeRK 2016, 365, 367.<br />

[46] Sauer/Todorovic, Die Förderfähigkeit von<br />

EE-Strom nach gemeinsamer Zwischenspeicherung<br />

mit konventionell erzeugtem<br />

Strom EWeRK 2016, 306; entgegengesetzt:<br />

Sauer/Todorovic, Die Förderfähigkeit<br />

von EE-Strom nach gemeinsamer Zwischenspeicherung<br />

mit konventionell erzeugtem<br />

Strom EWeRK 2016, 306ff; die<br />

Clearingstelle argumentiert entgegengesetzt:<br />

Empfehlung 2016/2 v. 23.01.2017;<br />

unterstützt von der BNetzA, Hinweis „EE-<br />

Stromspeicher: Regulierungspflichten,<br />

Amnestie, Förderung und Abgrenzung“<br />

vom 12.03.<strong>2019</strong>. <br />

l<br />

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Informationssicherheitsmanagementsysteme<br />

für Betreiber von Energieanlagen<br />

gemäß § <strong>11</strong> Absatz 1b Energiewirtschaftsgesetz<br />

Stefan Loubichi | <strong>VGB</strong>-B 031,<br />

2018, DIN A5, 168 Seiten, Preis: 91,59– €, + USt. und Versand<br />

Dieses Buch soll Führungskräften als auch verantwortlichen Ansprechpartnern für<br />

IT-Sicherheit ein grundlegendes und vertieftes Basiswissen vermitteln, über welches<br />

sie verfügen müssen, wenn sie den Weg der Implementierung und Zertifizierung<br />

des Informationssicherheitsmanagementsystems erfolgreich bestehen wollen.<br />

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Energieanlagen gemäß<br />

§ <strong>11</strong> Absatz 1b<br />

Energiewirtschaftsgesetz<br />

Stefan Loubichi<br />

<strong>VGB</strong>-B 031<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH | Verlag technisch-wissenschaftlicher Schriften<br />

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39


Pumped hydro storage as enabler of energy transition <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Pumped hydro storage as enabler of<br />

energy transition<br />

Peter Bauhofer and Michael Zoglauer<br />

Kurzfassung<br />

Pumpspeicherkraftwerke als Baustein der<br />

Energiewende<br />

Die strategischen Ziele des Europäischen Klimaund<br />

Energiepakets (CEP) werden in den kommenden<br />

30 Jahren zu einer erheblichen Dekarbonisierung<br />

des Energiesystems führen. Strom<br />

wird sich zur dominierenden Energiequelle entwickeln.<br />

Insgesamt werden die hoch intermittierenden<br />

Quellen Windkraft und Photovoltaik<br />

die Erzeugung aus Kohle- und Kernkraftwerken<br />

in erheblichem Umfang ersetzen, während<br />

Gaserzeugungskapazitäten und KWK (fossil<br />

und Biomasse) als wesentliche Ergänzung bestehen<br />

bleiben. Der Wandel erfolgt auf allen<br />

Stufen der Wertschöpfungskette, gleichzeitig,<br />

mit hoher Geschwindigkeit und mit zunehmend<br />

fehlkender Systematik.<br />

Die ehrgeizigen Ziele werden zu einer enormen<br />

Dynamik des österreichischen Stromversorgungssystems<br />

und einer Erhöhung des Flexibilitätsbedarfs<br />

in allen Zeiträumen führen.<br />

Die vorliegende Analyse beantwortet folgende<br />

Fragen:<br />

– Wie entwickeln sich die österreichischen Residuallastparameter<br />

unter sehr hohen Anteilen<br />

an intermittierender erneuerbaren Anteilen?<br />

– Können dezentrale Speicher zur Systemstabilität<br />

beitragen?<br />

– Wie profitiert das System von der Wasserkraft?<br />

l<br />

Authors<br />

Dr. Peter Bauhofer<br />

Head of Energy Strategy and Efficiency<br />

Michael Zoglauer<br />

TIWAG-Tiroler Wasserkraft AG<br />

Energy Strategy and Efficiency<br />

Innsbruck, Austria<br />

The strategic targets of the European Climate<br />

and Energy Package (CEP) will cause<br />

a substantial decarbonisation of the energy<br />

system within the coming 30 years.<br />

Electricity is about to become the dominating<br />

energy source. In an overall context,<br />

the highly intermittent sources wind power<br />

and photovoltaics will substitute generation<br />

from coal and nuclear power plants<br />

to a significant extent, while gas generation<br />

capacities and CHP (fossil and biomass)<br />

remain an essential complement.<br />

The modification takes place at all stages<br />

of the value chain, at the same time, at<br />

high speed and in an increasingly uncoordinated<br />

manner.<br />

The improvement of electricity infrastructure<br />

and system relevant stabilising elements<br />

cannot keep up with the rest of transition.<br />

The amount of reserves stepwise<br />

overrules the given physical reality. As long<br />

as calculable thermal units have dominated<br />

generation within the EU, system adequacy<br />

was calculated by deterministic<br />

methodologies. Calculation was reliable.<br />

However, the high proportion of feature<br />

dependent power generation (e.g. wind<br />

power, PV, …) together with a n increasingly<br />

dynamised load made stochastic<br />

methodologies necessary (ENTSO-E<br />

2015). The determination of security of<br />

supply therefore can no longer be done at<br />

the desired level of precision. Additionally,<br />

massive corrections and adjustments of energy<br />

policy targets of key players (e. g. German<br />

coal phase out, …) without any known<br />

fall back strategies are overruling previous<br />

planning assumptions fundamentally. In<br />

Central Europe, during the first two quarters<br />

of <strong>2019</strong> there were at least four critical<br />

system situations observed. Finally, national<br />

energy regulators repeatedly give black<br />

out warnings.<br />

Energy transition is about to develop as a<br />

large scale experiment with an uncertain<br />

outcome.<br />

This mix of increasing uncertainties more<br />

than ever demands for reliable flexibility<br />

solutions. To reduce imported flexibility<br />

risk, Art. 22 lit. d) of Reg. (EU) 2018/1999<br />

requires, that every country has to increase<br />

the flexibility of the national system in particular<br />

by means of deploying domestic energy<br />

sources, demand response and energy<br />

storage, while critics of power plant projects<br />

claim for flexibility procurement<br />

mainly based on cross-border-exchange.<br />

From the beginning, Austria has decided<br />

upon generation preferably from renewables.<br />

Hydropower is the backbone. Today,<br />

with a RESE share of appr. 72 %, Austria is<br />

top ranking within the EU28. Supporting<br />

EU’s CEP targets, in 2018 Austria decided<br />

to have an electricity system in 2030 based<br />

on 100 % renewable electricity (balanced<br />

p. a.) meaning, that within the coming 10<br />

years appr. 30 TWh of additional RESE has<br />

to be installed (#mission 2030). While biomass<br />

is lacking potential, hydropower<br />

(plus 6 to 8 TWh), wind power (plus 10 to<br />

12 TWh) and PV (plus 10 to 12 TWh) are<br />

expected to match the game. In a longer<br />

run, Austria’s full hydropower potential of<br />

in total <strong>11</strong> TWh is ready for use (Pöyry<br />

2017). This ambitious target will result in<br />

an enormous dynamisation of the Austrian<br />

system and an increase of flexibility demand<br />

in all time frames.<br />

The given analysis responds to the following<br />

questions:<br />

––<br />

How do Austria’s residual load parameters<br />

develop under extreme shares of intermittent<br />

RESE?<br />

––<br />

Can decentralised storage contribute to<br />

system stability?<br />

––<br />

How does the system benefit from hydropower?<br />

Key findings<br />

For the given Austrian energy strategy targets,<br />

already from 2025 on disproportionate<br />

growth for all residual load parameters<br />

is expected. Negative residual load will<br />

increase more than the positive. Peaks<br />

(PRLmax) come up to at least -6 GW<br />

and gradients (∆PRL) of more than 3 GW/h<br />

with frequent changes of sign (+/-) are expected<br />

(Ta b l e 1 ). Large daily lifts of<br />

the residual load of more than 9 GW are<br />

likely. From 2030 on, the seasonal energy<br />

flexibility need of at least appr. 7 TWh in<br />

addition to existing storage capacities is<br />

evident.<br />

Choosing the proper generation portfolio,<br />

to a certain extent run of river plants damp<br />

intermittency effects of PV and wind power<br />

on the residual load. However, the greatest<br />

40


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Pumped hydro storage as enabler of energy transition<br />

Tab. 1. Changes of residual load characteristics caused by the nation energy strategy<br />

#mission2030.<br />

#mission2030 2020 2025 2030 2040 2050<br />

ERLpos [TWh] 28,6 23,7 20,4 23,4 28,2<br />

ERLneg [TWh] -1,1 -3,2 -6,8 -10,5 -12,4<br />

of which seasonal shift [TWh] -1 -3 -6 -9 -10<br />

PRLmax [GW60] 10,3 10,6 <strong>11</strong>,0 12,9 15,4<br />

PRLmin [GW60] -4,4 -6,1 -9,6 -14,3 -17,7<br />

Jahresmax(PRLmax(d) - PRLmin(d)) [GW/d] 7,9 9,5 <strong>11</strong>,2 15,9 20,2<br />

ΔPRLmax pos [GW/Std] 2,4 2,8 3,1 4,1 5,3<br />

ΔPRLmax neg [GW/Std] -2,4 -3,3 -4,1 -4,9 -6,5<br />

effect for increased flexibility in all time<br />

frames includ -ing seasonal flexibility is<br />

given by hydro storage and pumped hydro<br />

storage power plants. Additionally, they reduce<br />

the costly dynamic electricity generation<br />

and CO 2 -emissions of thermal plants,<br />

avoid the power reduction at wind- and PVgeneration<br />

sites and improve big scale<br />

RESE integration to the system. This also<br />

applies cross-border. Last but not least,<br />

from the Austrian point of view, net imports<br />

and thus dependence on fossil and<br />

non-fossil energy imports can be reduced<br />

(TUW 2017).<br />

In order to guarantee policy success, in the<br />

sense of a sustainable Austrian long-term<br />

strategy it is suggested to consider and accept<br />

the role for the new construction and/<br />

or the extension of domestic hydropower<br />

and in particular the alpine (pumped) hydro<br />

storage using the available potential.<br />

Appropriate operational framework (in<br />

particular for the surge/sunk question)<br />

should be provided for the optimised development<br />

of the flexibility effect of hydropower.<br />

System stability, security of supply<br />

as well as the large-scale integration of<br />

wind power and PV in Austria can thus be<br />

guaranteed also in future.<br />

The enormous challenges are imminent.<br />

The speedy handling of permit proceedings<br />

is necessary.<br />

The use of additional options (gas CHP and<br />

CHP, biomass plants, P2X, decentralised<br />

solutions such as battery storage and DSM,<br />

cross-border exchange, ...) will contribute<br />

to success. Decentralised solutions like batteries,<br />

DSM, P2H, etc. … are expected to be<br />

preferably used by optimised, customer<br />

driven energy management solutions for<br />

buildings and/or industries as well as<br />

for distribution grids and will have a minor<br />

support for system needs. Moreover it<br />

may be assumed, that decentralised solutions<br />

– caused by these customer driven<br />

optimization – may also have negative system<br />

effects (peaks caused by price signals,<br />

etc. …).<br />

A polarising discussion on the choice of solutions<br />

is not expedient. At the same time,<br />

the import of security of supply should be<br />

kept at a reasonable level. This is especially<br />

true for periods with lacking wind and sun<br />

(“Dunkelflaute”).<br />

Stability and security of supply<br />

The energy transition of the coming years<br />

is characterised by the following scare<br />

goods: acceptance, affordability as well as<br />

availability of energy for the individual and<br />

the economy at any time. The premise of<br />

the availability of basic services at any<br />

time, especially electricity, as a basis for a<br />

prosperous European economy directly influences<br />

public acceptance. So far, the energy<br />

transition has preferably succeeded in<br />

the electricity system. This success has<br />

mainly been enabled by reserves of grids,<br />

thermal power plants and their flexibility<br />

as well as hydropower storage and pumped<br />

storage. The reserves of available capacities<br />

are used up or are rapidly fading in particular<br />

by the thermal phase-out in key regions.<br />

A cardiological remote diagnosis for the future<br />

European system may find moderate<br />

to strong arrhythmias (grid frequency) or<br />

even standstills (blackout), if it is not possible<br />

– apart from the grid expansion – to<br />

replace timely fossile facilities that have<br />

provided ancillary services and other flexibility<br />

measures to a large extent up to now.<br />

Hydro power plants with storage and/or<br />

pumped storage functions have fulfilled<br />

these tasks emission free, cost-effective,<br />

reliable and, above all, predictable for decades,<br />

thus contributing today and even<br />

more in future as a substantial enabler for<br />

the system-wide large scale integration of<br />

intermittent RESE-generation – essentially<br />

wind power and photovoltaics.<br />

Residual load analysis<br />

Compared to other grid-based energy systems<br />

(gas, oil, district heating), the electrical<br />

power system is extremely sensitive.<br />

The balance between load and generation<br />

at any time is the necessary prerequisite for<br />

maintaining system stability and thus security<br />

of supply. Frequency and voltage are<br />

the central parameters for grid stability.<br />

Therefore, the mechanisms for maintaining<br />

system stability must already start in<br />

the seconds range and in the special case of<br />

the instantaneous reserve (inertia) even<br />

subtransient.<br />

The mere focus on a balanced annual or at<br />

most seasonal energy balance by no means<br />

meets these requirements. The ability of a<br />

system to respond to changes in generation<br />

and / or load is called system flexibility<br />

(ENTSO-E 2015). Compared to a decentralised<br />

or a distribution grid situation, at the<br />

system level, this is essentially given by a<br />

performance-oriented short-term flexibility<br />

(time range up to one hour). To keep up<br />

security of supply, it is also necessary to ensure<br />

a balanced energy supply. Even more<br />

in future, long-term flexibilisation based on<br />

energy storage is of key importance. In Austria,<br />

it is targeted for 2030 to cover the electricity<br />

supply by 100 % from renewable<br />

sources (RESE). Additional generation by<br />

the highly intermittend and seasonally<br />

available wind power and PV sources (approx.<br />

12 TWh each by 2030), supplemented<br />

by the seasonal fluctuating run of river<br />

power (approx. 6 to 8 TWh out of a total of<br />

<strong>11</strong> TWh potential) will be the backbone.<br />

Controllable RESE, such as biomass, have a<br />

complementary effect but have only minimal<br />

growth potential. Gas-based CHP<br />

plants will continue to play an important<br />

role, not at least to cover the heat demand<br />

of large cities as well as industrial needs.<br />

Likewise, the trade-based cross border exchange<br />

of renewable energy, which, however,<br />

can only be limitedly available for<br />

wind power and PV generation due to the<br />

simultaneous given wide area meteorological<br />

effects. The residual load (PRL) is determined<br />

at system level in an hourly resolution<br />

as the power difference of the concurrent<br />

load of the public grid (LastÖN(t))<br />

and the variable feed-in to the public grid<br />

RESEvol(t):<br />

Residual load is, without further action,<br />

the random result of the multicausal relationship<br />

between the simultaneous occurrence<br />

of (intermittent) generation and<br />

load. It is an indicator for the effort given to<br />

maintain the balance respectively how<br />

much power has to be withdrawn from the<br />

system or fed into the system at any time.<br />

In the course of an year, PRL(t) can mean<br />

positive (the volatile generation is not able<br />

to cover the load at the same time, power<br />

or energy deficit) as well as negative values<br />

(temporary power or energy surplus). Intermittent<br />

generation and load only have<br />

limited predictable values or correlations<br />

in all timeframes.<br />

The use and characteristic of flexibility<br />

tools are determined by the steady state<br />

characteristics but also significantly by the<br />

dynamic characteristics of the residual<br />

load, such as its gradient ∆PRL. Compensation<br />

must be given by proper flexibility solutions<br />

like hydro storage and pumped hydro<br />

storage systems, thermal generation,<br />

P2X applications, and to a certain extent<br />

also by decentralised solutions, such as<br />

DSM, battery storage, etc..<br />

Within the framework of the Integrated Climate<br />

and Energy Strategy (#mission2030),<br />

41


Pumped hydro storage as enabler of energy transition <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Austria aims to cover 100 % it’s electricity<br />

demand by renewables (RESE) in 2030,<br />

while industrial self-consumption, reserve<br />

balancing and balance energy should be<br />

covered also by thermal generation in future.<br />

From 2025 on, the projected high increase<br />

of intermittent capacity (wind: +<br />

approx. 4.5 GW, PV: + approx. 10.5 GW)<br />

will cause an enormous stress level for Austria’s<br />

power system in the May to September<br />

period, that in relation may even exceed<br />

the respective figures of Germany. In<br />

particular, the summer surplus (seasonal<br />

flexibility) must be highly efficient shifted<br />

to winter time.<br />

In the following, the effects of 100 % RESE<br />

with a high share of intermittent RESE<br />

are estimated for Austria’s residual load 1) .<br />

In order to minimise the need for flexibility<br />

a priori, a coordinated architecture of the<br />

generation mix of PV and wind together<br />

with run of river shall be pursued. The correlation<br />

of PV generation characteristic is<br />

slightly negative (-0.12) compared to wind.<br />

The annual simultaneity factor<br />

1<br />

The objective estimate serves to detect trends<br />

and the magnitudes of the relevant parameters.<br />

To illustrate the bandwidth, the analysis<br />

has to be rounded off on the basis of several<br />

weather years and scenarios for generation<br />

mix and load profile. According to the IKES<br />

convention, the gross electricity consumption<br />

is reduced by the industrial self-consumption<br />

and the control reserve call.<br />

The Austrian hydropower expansion potential<br />

amounts to a total of <strong>11</strong> TWh (Pöyry 2018).<br />

All data - unless otherwise stated - apply to unaffected<br />

generation or load.<br />

of the simultaneous infeed maximums related<br />

to the sum of installed capacities is<br />

approx. 50 %. This temporarily causes<br />

moderate compensation effects. Starting at<br />

average load conditions, PV infeed significantly<br />

decreases and is negligible at times<br />

of peak load. This effect will also have to be<br />

mitigated by proper central and decentral<br />

flexibility measures. Under the given assumptions,<br />

the characteristics of the Austrian<br />

electricity system will change fundamentally<br />

within the coming 10 years (see<br />

F i g u r e 10 ). In 2016, a seasonal characteristic<br />

is apparent for the total of generation<br />

from run-of-river power, wind and<br />

PV 2) , as well as for load, even if recognised<br />

in opposite directions. Generation tips are<br />

already characteristic today, but they exceed<br />

load only in a few hours. Today, a seasonal<br />

energy shift is not required by this<br />

reason. The infeed tips essentially are determined<br />

by wind power. Residual load is<br />

overall positive, while already partially<br />

with high positive and negative gradients.<br />

The gradient of the simultaneous infeed of<br />

wind and PV related to the simultaneous<br />

load (how much does the intermittent infeed<br />

change per hour related to load at the<br />

same time?) is moderate.<br />

In 2030 however, the seasonal characteristics<br />

of both, the total of infeed and the load<br />

of the public grid, will be increased (F i g -<br />

u r e s 5 t o 7 ). While peak loads (load<br />

dynamics together with a general increase<br />

of annual consumption) increase significantly,<br />

the summer load of the public grid<br />

increases only moderately, because prosumers<br />

are assumed to have an increased<br />

self consumption at these times. However,<br />

the infeed peaks increase substantially<br />

throughout the year and are characterised<br />

by a high infeed of wind power and PV in<br />

their extremes. Overall, the picture is characterised<br />

by a pronounced roughness. Frequently<br />

the infeed significantly exceeds the<br />

simultaneous load.<br />

There is also a significant need for a seasonal<br />

energy shift (seasonal flexibility).<br />

The gradient of the simultaneous PV and<br />

wind infeed related to the simultaneous<br />

load achieves high values throughout the<br />

year. The distinctive morning and evening<br />

ramps of the residual load are supplemented<br />

during the late morning and early afternoon<br />

hours with partly steep ramps. Sign<br />

changes of the residual load gradients are<br />

frequently given.<br />

In the following the results for the most important<br />

parameters are summarised for the<br />

years of reference until 2050. Unless otherwise<br />

stated, the illustrations correspond to<br />

a coordinated development of run of river,<br />

wind and PV and with equal generation<br />

shares extrapolated for the reference years<br />

2040 and 2050 (solid lines). In order to test<br />

the limits, hypothetical scenarios based on<br />

wind only or PV only or the combination of<br />

both are shown as dashed lines.<br />

One of the usual benchmarks for residual<br />

load is the RES Load Penetration Index<br />

RLPI<br />

as the annual maximum of the ratio of simultaneous<br />

total infeed from wind and PV<br />

related to the simultaneous load of the<br />

public grid (ENTSO-E 2015). This index<br />

provides information about the maximum<br />

hourly coverage of the load using wind and<br />

PV within one year. Already in 2025, for<br />

Austria this index is expected at least 130 %<br />

with a rapid increase and reaching levels of<br />

up to 260 % by 2050 (F i g u r e 1 ).<br />

The phenomenon of a high infeed gradient<br />

– load ratio is evident throughout the year.<br />

In addition to the residual load gradient, it<br />

is an indicator of how quickly the flexibility<br />

solutions have to control their infeed or<br />

outfeed in order to be able to balance the<br />

system at any time. In both energy directions,<br />

values of more than 20 % and, in<br />

some cases, up to 40 % are expected by<br />

2030 (F i g u r e 2 ).<br />

Under the given assumptions, the characteristics<br />

of the positive as well as the negative<br />

residual load increase disproportionate,<br />

while the increase of the negative residual<br />

load for both, the energy and the<br />

peak power, is much stronger. The cumulative<br />

energy content of all hours with a negative<br />

residual load may increase from<br />

2<br />

PV infeed to the public grid (PVÖN) by PV directly<br />

coupled (PVnonHH(t)) and surplus infeed<br />

by prosumers (PVHHÜE(t)).<br />

in %<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

178 %<br />

258 %<br />

100<br />

71 %<br />

50<br />

0 %<br />

45 % 53 % 60 %<br />

0<br />

35 %<br />

6 % 16 %<br />

1980 2000 2020 2040 2060<br />

RLPI<br />

DPRL<br />

in %<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

-20<br />

-40<br />

-60<br />

∆P60 wind+PV (t)/LastÖN60(t)<br />

8760 H<br />

Fig. 1. RES-Load-Penetration Index RLPI and Infeed ratio.<br />

Fig. 2. Already in 2030, the hourly gradient of the simultaneous wind<br />

and PV infeed can exceed 40 % of the net load in both energy<br />

directions for several times.<br />

42


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Pumped hydro storage as enabler of energy transition<br />

20<br />

60<br />

10<br />

50<br />

PRLO in GW<br />

0<br />

-10<br />

-20<br />

-30<br />

PRLOmax<br />

PRLOmin<br />

Standardabweiung<br />

PRLO<br />

nur PV<br />

nur Wind<br />

Häufigkeit<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Mi#l1<br />

2016<br />

Mi#l1<br />

2030<br />

Mi#l1<br />

2050<br />

nur Wind+PV<br />

-40<br />

0<br />

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20<br />

Fig. 3. Residual load peaks (GW60) together with standard deviation<br />

1990 to 2050.<br />

Fig. 4. PRL-Frequency distribution (GW60) for the reference years<br />

2016, 2030 and 2050.<br />

currently approx. -0.4 TWh/a to at least<br />

-3 TWh/a by 2025 and to approx.<br />

-6.8 TWh/a by 2030. By 2050, -12 TWh/a<br />

are foreseeable.<br />

The negative peak PRLmin will double<br />

from -3 GW60 today to -6 GW60 by 2025<br />

and reach to -9 GW60 in 2030. Values<br />

around -17 GW60 are expected by 2050<br />

(F i g u r e 3 ). Power peaks of the negative<br />

residual load can occur from May to<br />

September. From medium classes of its<br />

frequency on an increase is expected (F i g -<br />

u r e 4 ). If, from 2016 on, additional generationmwould<br />

only be done by wind or<br />

PV or a combination of both, the residual<br />

load peaks will increase even more in<br />

both directions (F i g u r e 3 , dashed lines).<br />

While for Austrian generation characteristics<br />

the combination of wind and PV<br />

may have moderate damping effects, the coordinated<br />

combination with run of river improves<br />

this damping effect significantly.<br />

Essentially negative (energy surplus),<br />

strongly intermittent residual load with<br />

distinctive gradients and frequent sign<br />

changes.<br />

The energy content of residual load and<br />

thus the storage requirements for (seasonal)<br />

flexibility solutions and to a moderate<br />

extent cross border flexibility exchange,<br />

will increase stronger than capacity requirement<br />

in a further perspective. The energy<br />

content of all hours with positive residual<br />

load (generation gap from intermittent<br />

sources) is appr. 20 TWh in 2030 and<br />

appr. 30 TWh by 2050. About 10 GW60<br />

peak remains roughly unchanged until<br />

2030 and will increase to appr. 15 GW60 by<br />

2050 (F i g u r e 4 ). The block duration of<br />

the negative residual load with maximum<br />

energy content increases from appr. 16 h<br />

(-0.02 TWh) to <strong>11</strong>7 h (-0.6 TWh) in 2030.<br />

It’s counterpart for the positive residual<br />

load reduces from appr. 2.460 h (12 TWh)<br />

to 430 h (3 TWh) in 2030. The number of<br />

blocks with positive or negative residual<br />

load increases in each case from approx.<br />

<strong>11</strong>0 events/a in 2016 to approx. 340<br />

events/a in 2030.<br />

P in MW60<br />

20.000<br />

15.000<br />

10.000<br />

5.000<br />

0<br />

Lastspitzen > 13 GW<br />

A similar picture emerges for the hourly<br />

gradients of the residual load ∆PRL (see<br />

F i g u r e 8 and 9 ). The smoothing effect of<br />

the run of river on the residual load gradient<br />

is even more evident than for the residual<br />

load peaks. In both directions, there is a<br />

disproportionate increase of the maximum<br />

values from approx. +/- 2 GW/h today to<br />

approx. +/- 4 GW/h in 2030 or +/- 6 GW/h<br />

in 2050. The frequency of small gradients<br />

will decrease in the future, while it will increase<br />

for higher ranges in both directions.<br />

Volatile Erzeugung und Netzlast<br />

2030 RESEvol total60 [MW60] LastÖN [MW60]<br />

8760h<br />

Einspeisespitzen RESEvol > 15 GW<br />

Fig. 5. Estimation of the load of the public grid (LastÖN) and generation from RESEvol<br />

(wind + PV + running water). In the summer months there is a pronounced overlap, in<br />

the winter months a shortage of the load. Time series 2016 scales for 2030.<br />

MW60<br />

15.000<br />

10.000<br />

5.000<br />

0<br />

-5.000<br />

10.000<br />

Residuallastanalyse für Juni - Woche<br />

ohne HH Batteriespeicher<br />

Einspeisespitze PRESEvol ca. 14 GW<br />

Hoher positiver bzw. negativer Einspeidegradient ∆PRESvol,<br />

stark fluktuierend<br />

Ausgeprägt negative Residuallast mit starken<br />

positiven und negativen Rampen.<br />

So 26. Juni, 00:00, bis Sa 02. Jul., 24:00<br />

Fig. 6. Random sample for a June week in 2030. Largely constant infeed from run of river<br />

combined with more or less strong daily infeed from wind power an PV with partially<br />

high infeed peaks, high intermittence and ramps in both directions.<br />

2030<br />

The evolution of residual load peak power<br />

and gradients significantly increase the<br />

need for highly flexible short-term flexibility<br />

solutions. 2016 – as typical for the current<br />

generation mix – faced only minimal<br />

energy surpluses in the summer (F i g -<br />

u r e 10 ). The planned Austrian generation<br />

mix will cause an estimated seasonal<br />

flexibility need of approx. 2.8 TWh already<br />

in 2025 (<strong>11</strong> % of intermittent summer generation)<br />

and at least 7 TWh in 2030 (appr.<br />

18 % of the intermittent summer<br />

43


Pumped hydro storage as enabler of energy transition <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

MW60<br />

15.000<br />

10.000<br />

5.000<br />

0<br />

-5.000<br />

10.000<br />

Residuallastanalyse für Dezember - Woche<br />

ohne HH-Batteriespeicher<br />

So <strong>11</strong>. Dezember, 00:00, bis Sa 17. Dezember, 24:00<br />

Fig. 7. Random sample for a December week in 2030. Consistently strong wind infeed at the<br />

beginning of the week, temporarily supported by moderate PV infeed. High load with<br />

distinctive morning and evening peaks. Moderate to strongly intermittent infeed gradient.<br />

Strongly intermittent, essentially positive residual load (energy deficit) with high ramps<br />

in both directions.<br />

2030<br />

Correlations in the Alpine Region<br />

In Europe, as well as in the alpine regions,<br />

renewables development will be determined<br />

by wind power, PV and hydro.<br />

In the summer months, the daily generation<br />

characteristics will be dominated by<br />

PV, underpinned by the temporary purchase<br />

of wind (F i g u r e <strong>11</strong> ), whereas in<br />

the winter months wind characteristics are<br />

decisive. Load, intermittent generation and<br />

residual load of Austria is highly correlated<br />

with those of other countries of the alpine<br />

region (F i g u r e 1 2 ). That means, that<br />

an area wide generation deficit (positive<br />

residual load) or a generation surplus<br />

(negative residual load) probably may occur<br />

at the same time. This fact is a basic<br />

precondition for the definition of a national<br />

flexibility strategy and the assess-<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

-8<br />

-10<br />

-12<br />

-14<br />

-16<br />

DPRLOmax aufwärts<br />

DPRLOmax abwärts<br />

Standardabweiung DPRLO<br />

nur PV+Wind<br />

nur PV<br />

nur Wind<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

-6 -4 -2 0 2 4 6<br />

Leistungsklassen in GW60, 50 MW-Schritte<br />

MI#Im 2016<br />

MI#Im 2030<br />

MI#Im 2050<br />

Fig. 8. Hourly residual load gradient ∆PRL60 together with standard<br />

deviation, 1990 to 2050.<br />

Fig. 9. Frequency distribution of the hourly residual load gradient<br />

∆PRL60 for reference years 2016, 2030, 2050.<br />

ERLOpos ERLOneg ERLOpos ERLOneg ERLOpos ERLOneg<br />

GWh<br />

5.000<br />

4.000<br />

3.000<br />

2.000<br />

1.000<br />

0<br />

-1.000<br />

-2.000<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12<br />

5.000<br />

4.000<br />

3.000<br />

2.000<br />

1.000<br />

0<br />

-1.000<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12<br />

5.000<br />

4.000<br />

3.000<br />

2.000<br />

1.000<br />

0<br />

-1.000<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12<br />

GWh<br />

GWh<br />

-2.000<br />

-2.000<br />

Fig. 10. Monthly accumulated energy content of the positive or negative residual load for 2016, 2025 and 2030.<br />

generation). Compared to other countries,<br />

for Austria the issue of seasonal flexibility<br />

is of major concern from the mid-2020s on.<br />

Hand in hand with the increase of residual<br />

load peaks, the annual maximum of daily<br />

residual load power increments:<br />

MW<br />

250.000<br />

200.000<br />

150.000<br />

100.000<br />

50.000<br />

experiences disproportionate growth as<br />

well, reaching at least 9 GW in 2025 and<br />

increasing to at least 20 GW by 2050.<br />

Forced PV and/or wind power expansion<br />

cause considerable an increase of these values.<br />

The dynamic sampling of the power<br />

system due to the emerging wind and PV<br />

generation shares has already caused to a<br />

0<br />

Fig. <strong>11</strong>. Cumulative infeed from RESEvol and load in the alpine region (AT, CH, DE, FR, IT, Slo),<br />

sample Jun - Jul, 2030.<br />

significantly increased interplay of (pump)<br />

storage use in the past. This increase will<br />

continue in future.<br />

ment of security of supply, if cross-border<br />

flexibility assistance should be taken into<br />

account.<br />

44


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Pumped hydro storage as enabler of energy transition<br />

Resevol p.a. LastÖN p.a. Residuallast p.a.<br />

250.000<br />

300.000<br />

250.000<br />

RESEvol in MW15<br />

200.000<br />

150.000<br />

100.000<br />

50.000<br />

LastÖN in MW15<br />

250.000<br />

200.000<br />

150.000<br />

100.000<br />

50.000<br />

PRLO in MW15<br />

200.000<br />

150.000<br />

100.000<br />

50.000<br />

0<br />

-50.000<br />

0<br />

0<br />

-100.000<br />

0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 0 5.000 10.000 15.000 20.000 -15.000 -10.000 -5.000 0 5.000 10.000 15.000<br />

RESEvol AT in MW15 LastÖN AT in MW15 PRLO AT in MW15<br />

Fig. 12. For 2030 in the Alpine region (AT, CH, DE, FR, IT, Slo) there is a significant correlation of RESE generation (Pearson Coeff. = 0.60),<br />

load (Pearson Coeff. = 0.96) and residual load (Pearson Koeff. = 0.67) expected. Data without thermal must-run.<br />

A special phenomenon of concern is a period<br />

lacking generation from PV and wind<br />

(“Dunkelflaute”) due to wide area meteorological<br />

situations. This phenomenon usually<br />

occurs in the winter months and has<br />

already been observed during the past<br />

years by statistics and price signals.<br />

Meanwhile, several publications have analyzed<br />

this phenomenon, although it has<br />

remained unclear how to define “Dunkelflaute”<br />

(minimum intermittence of feed-in,<br />

etc.) in a standardised manner. A recent<br />

analysis by the TU Dresden (TUD <strong>2019</strong>)<br />

concludes, that this phenomenon occurs in<br />

the medium time range up to 14 days in a<br />

significant frequency and is to be mastered<br />

especially with hydro storage, when thermal<br />

units are expected to be dropped off in<br />

future to a significant extent. Further in<br />

depth correlation studies for the alpine region<br />

remain necessary.<br />

Flexibility options<br />

The overall goal of the energy and climate<br />

strategy is the decarbonisation of the energy<br />

system in general and of the electricity<br />

power system in particular. As a benchmark<br />

for success, the RESE generation is<br />

related to the gross electricity consumption.<br />

The efficiency-first principle (energy<br />

and costs) is, additionally to high availability<br />

and predictability, the essential precondition<br />

for achieving the targets. As long as<br />

the RESE share does not exceed 100 %,<br />

there will be no electricity surplus in the<br />

annual balance. Thus, temporary coverages<br />

(negative residual load) from (intermittent)<br />

renewable generation must be compensated<br />

at the lowest possible costs and<br />

be returned to the power system later on.<br />

The overall roundtrip efficiency factor of<br />

the flexibility process (electricity – electricity)<br />

has to be minimised.<br />

According to the architecture of the further<br />

renewable generation portfolio in addition<br />

to existing electricity hydro power storage<br />

capacity Austria needs a flexibility solution<br />

with an additional fictitious storage capacity<br />

in the amount of F i g u r e 1 3 . To avoid<br />

dumped energy, this solution has to cover<br />

residual load peaks as given by F i g u r e 3<br />

and gradients according to F i g u r e 8 . If<br />

further RESE development is preferably<br />

based on wind and / or PV, this can cause a<br />

doubling of the fictitious storage requirement.<br />

Thus, a coordinated mix of suitable<br />

RESE technologies together with a moderate<br />

cross-border-flexibility exchange to<br />

cover short-, middle- and long-term needs<br />

should be chosen. For the overall strategic<br />

conception of the future Austrian flexibility<br />

system the following cornerstones are necessary:<br />

––<br />

non-discriminatory, market-oriented use<br />

of flexibility assets with full freedom of<br />

action with regard to their market use or<br />

application alternatives,<br />

––<br />

consideration of development of energy<br />

policies in neighboring countries, preferably<br />

Germany (coal drop off) and availability<br />

of grid transfer capacity as well as<br />

flexibility capacity for Austrian needs,<br />

––<br />

technical characteristics of flexibility assets<br />

including operational readiness, system<br />

compatibility and climate relevance,<br />

––<br />

technical and operational availability<br />

and calculability for planning,<br />

––<br />

planning period for the system concept<br />

versus technical lifetime of the options<br />

(capitalised production costs of the services<br />

as a basis for an objective comparison<br />

of options), level playing field for<br />

options,<br />

––<br />

energy and cost efficiency.<br />

Regarding these preconditions, the mere<br />

addition of statistically listed flexibility capacities<br />

of all categories is not useful. The<br />

assessment of national flexibility needs, including<br />

a moderate cross border exchange,<br />

will require a careful monitoring in the future.<br />

Wind and PV will continue to have<br />

similar characteristics system wide – in particular<br />

in the case of “Dunkelflaute”. While<br />

Germany’s further change to a net electric-<br />

18<br />

16<br />

14<br />

100<br />

80<br />

20<br />

15<br />

10<br />

Ecap in TWh<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

60<br />

40<br />

20<br />

Ecap/ERESEvol in %<br />

Lauf-Wind+PV<br />

nur PV<br />

nur Wind<br />

nur Wind+PV<br />

PRLO in GW<br />

5<br />

0<br />

-5<br />

-10<br />

-15<br />

PRLOmax<br />

PRLOmin<br />

Standardabweichung<br />

PRLO<br />

2<br />

0<br />

0<br />

2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055<br />

-20<br />

-25<br />

Fig. 13. Fictitious minimum storage capacity requirements for the AT-flex<br />

pool depending on RESE scenarios. Existing storage capacities<br />

are to be added.<br />

Fig. 14. Extrema of the residual load.<br />

45


Pumped hydro storage as enabler of energy transition <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Pumpspeicherkraftwerke in den Alpen<br />

Red.: AGAW, TIWAG 2018<br />

log Epot in GWh<br />

1.000,0<br />

100,0<br />

10,0<br />

1,0<br />

1month full load<br />

1 week full load<br />

1 day full load<br />

1 hour full load<br />

2.410<br />

2.400<br />

2.390<br />

2.380<br />

2.370<br />

2.360<br />

2.350<br />

2.340<br />

0,1<br />

0 500 1.000 1.500 2.000<br />

Turbinenleistung in MW<br />

2.330<br />

1.Jun<br />

1.Jul 31.Jul 30.Aug 29.Sep 29.Okt 28.Nov 28.Dez 27.Jan 26.Feb 28.Mär 27.Apr 27.Mai<br />

Jun Dec Mai<br />

Fig. 15. Alpine (pump) storage is a multi-utility toolbox for the system requirements of the 21st century and differs from typical central European<br />

pumped storage solutions with medium drop height and small basins that are usually used for short term flexibility. Additionally, alpine<br />

storage solutions store energy from natural inflow from June to October, provide flex-products and ancillary services at all time scales<br />

characterised by maximum availability and flexibility (TIWAG 2018).<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

16.000<br />

14.000<br />

12.000<br />

10.000<br />

8.000<br />

6.000<br />

4.000<br />

2.000<br />

0<br />

1.160<br />

PRL SRL+ SRL- MRL+ MRL-<br />

MWel<br />

13.443<br />

Hydropower Wind+Biomass Fossil+Nuclear Battery+DSM others<br />

Source:https://www.regelleistung.net, 2018<br />

Fig. 16. Prequalified reserve capacities (GW) for Germany by generation type (left). Also in the long run, pumped storage technology remains the<br />

leading flexibility option for the Pan-European Energy System (ENTSO-E, TYNDP 2018, Project Fact Sheet).<br />

ity importer was already fixed by the given<br />

national plan from 2030 onwards, today<br />

the extent, timing and type of replacement<br />

for decommissioned coal-fired power<br />

plants expands this import dependency on<br />

electricity. It’s dimension is unknown. Also<br />

in future, France and Belgium will be confronted<br />

with a high degree of planned non<br />

availability of nuclear generation caused by<br />

maintenance, even while cold periods. The<br />

generation-side assessment of security of<br />

supply (system adequacy) has so far been<br />

carried out deterministically on the basis of<br />

predictable assets, mainly thermal power<br />

stations and (pumped) hydro storage facilities.<br />

With the significant intermittent renewable<br />

share there is a lack of calculable<br />

dimension. Meanwhile, it has been necessary<br />

to switch to probability-based methodologies<br />

(ENTSO-E SOAF). The upcoming<br />

challenges of residual load development<br />

will require to use all options of flexibility to<br />

safeguard system stability.<br />

A polarising debate in favor of a particular<br />

technology therefore is not a priori expedient.<br />

A given level playing field is a key factor<br />

for further success.<br />

Hydropower storage and pumped hydro<br />

storage<br />

Today, hydropower plants represent 96 %<br />

of world’s operational electricity storage<br />

capacity. Also for Austria, the expansion of<br />

existing assets as well as new constructions<br />

are mandatory to maintain system stability<br />

and security of supply. Scale effects also<br />

apply here. Large, compact solutions provide<br />

energy- and cost-efficiency.<br />

In a longer run, power to gas may be expected<br />

to act as a complementary solution.<br />

Presumed, that this technology proceeds<br />

commercially for large-scale use and its efficiency<br />

will be improved significantly.<br />

Compared to typical storage facilities in<br />

low mountain ranges, alpine (pumped) hydro<br />

storage power plants with their enormous<br />

storage volumes combined with<br />

large drop heights and huge machine capacities<br />

together with the use of natural<br />

inflow provides all flexibility needs of the<br />

21st century. New plant concepts also focus<br />

on seasonal storage requirements (F i g u r e<br />

1 5 left). The use of natural inflow is an integral<br />

part of the plant design expands<br />

the range of flexibility applications (F i g -<br />

u r e 1 5 , right). This combination is a<br />

unique feature of alpine hydropower. During<br />

the period from June to October, melting<br />

snow and rainfall fill the reservoirs and<br />

thus ensure seasonal flexibility (F i g u r e<br />

1 5 right, envelope curve).<br />

This seasonal storage of primary energy is<br />

unique. In this case, the potential energy of<br />

water is stored, not electricity. Therefore,<br />

this form of seasonal storage is lossless. At<br />

the same time, the need for short-term<br />

flexibility in both energy directions is met.<br />

The generation of renewable energy from<br />

the use of natural inflow is a by-product<br />

and inherent in the concept. The use of the<br />

natural inflow has always been common<br />

for pump storage concepts in the alps and<br />

may accounts for a significant share of<br />

green electricity production up to 8 % of a<br />

country’s annual RESE generation.<br />

3<br />

The term storage facilities in this context refers<br />

to other storage technologies, such as battery<br />

or compressed air storage, etc.<br />

46


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Pumped hydro storage as enabler of energy transition<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

Even in thermally dominated systems, such<br />

as Germany, hydropower storage and<br />

pumped storage safeguard a sizeable share<br />

of system reserves, where installations of<br />

the Alps are essential (F i g u r e 16 ). Efforts<br />

to strengthen Europe’s energy infrastructure<br />

therefore not only include the<br />

expansion of transmission capacities, but<br />

also the integration of (pump) storage capacities<br />

in the Alps and their expansion<br />

(ENTSO-E (2017, 2018)). In terms of the<br />

Pan-European energy strategy, the crossborder<br />

relevance of such installations<br />

based on the Energy Infrastructure Regulation<br />

(EU) 347/2013 has an European dimension.<br />

Highly qualified, large (pumped)<br />

storage facilities3 also can achieve the status<br />

of Projects of Common Interest (PCI).<br />

According to the current planning, more<br />

than 13 GW of additional pumped storage<br />

capacity is planned for the maintenance of<br />

overall system stability, security of supply<br />

and large scale renewable energy integration.<br />

Austrian projects share not less than<br />

13 %. Thus, also in a long run pumped storage<br />

technology will be the backbone for<br />

system wide stability and security of supply<br />

(Figure 16).<br />

Additionally, the rotating mass (inertia) of<br />

directly grid connected machine sets of<br />

large hydropower units will play an increasingly<br />

important role for the transient<br />

stability, when thermal plants are successively<br />

dropped off, an wind power and PV<br />

are indirectly connected to the distribution<br />

grid by power electronics. The integration<br />

of the so-called “synchronous inertia”,<br />

in particular of large hydropower at the<br />

system level, will play an even more important<br />

role for grid stabilization in by instantaneous<br />

reserve. Solutions with the help<br />

of power electronics for wind power, PV<br />

and decentralised battery storage systems<br />

(synthetic inertia) can be considered<br />

only a partially effective replacement<br />

for the rapid instantaneous reserve<br />

of thermal systems because it’s delays by<br />

control procedures are relevant (dena<br />

2015).<br />

There is lacking public awareness on the<br />

role of alpine hydro storage and pumped<br />

storage power plants at all scales to avoid<br />

or overcome system instability resulting<br />

from anomalies of load and/or generation.<br />

Over the past 20 years, repeatedly there<br />

have been critical events that caused or<br />

were close to widespread major disruptions.<br />

The most well-known was the one<br />

from 2006 and most recently the one at the<br />

turn of the year 2018/<strong>2019</strong>. As a rule,<br />

where possible and being part of a well organised<br />

grid restoration concept,<br />

(pumped) hydro storage assets (black start<br />

and islanding operation capability) are a<br />

fixed solution to restore grids to islanding<br />

grids after black outs, keep the operation<br />

of islanded grids stable and finally help to<br />

reconnect islanded grids to a system. In<br />

such events, they significantly contribute<br />

to minimise or even avoid enormous economic<br />

damage.<br />

Therefore it has to be recommended that<br />

both, repowering and new construction of<br />

hydropower assets and in particular all<br />

sorts of hydropower storages are given the<br />

appropriate role in the upcoming years of<br />

energy transition. Moreover, regulatory<br />

conditions shall safeguard its full operational<br />

functionality and thus its full system<br />

benefit.<br />

References<br />

1. AGORA (<strong>2019</strong>), Die Energiewende im<br />

Stromsektor: Stand der Dinge 2018.<br />

2. Burgholzer B., Schwabeneder D., Lettner<br />

G, HydroProfiles. TU Wien-EEG, 2017<br />

3. dena (2015), Ergebnispapier. Der Beitrag<br />

von Pumpspeicherkraftwerken zur Netzstabilität<br />

und zur Versorgungssicherheit – die<br />

wachsende Bedeutung von Pumpspeicherwerken<br />

in der Energiewende.<br />

4. ENTSO-E (2015), Scenario Outlook & Adequacy<br />

Forecast.<br />

5. ENTSO-E (2017), Regional Investment Plan<br />

2017, Continental Central South, CCS.<br />

6. ENTSO-E (2018), Completing the Map<br />

2018. System Needs Analysis.<br />

7. EURELECTRIC, <strong>VGB</strong> (2018), Facts of Hydropower<br />

in the EU.<br />

8. TUW (2017). Lettner G., Burgholzer B.,<br />

Anforderungsprofile für die Wasserkraft in<br />

zukünftigen Energiemärkten. TU Wien-<br />

EEG, 2017<br />

9. Pöyry (2018), Wasserkraftpotenzialstudie<br />

Österreich, Aktualisierung 2018.<br />

10. stoRE (2013), The Role of Bulk Energy Storage<br />

in Facilitating Renewable Expansion.<br />

www.store-project.eu<br />

<strong>11</strong>. SuREmMa (2017), Technischer Bericht C.<br />

Die Rolle der Speicherwasserkraft im österreichischen<br />

und europäischen Stromversorgungssystem.<br />

12. TUD (<strong>2019</strong>), Dauer und Häufigkeit von<br />

Dunkelflauten in Deutschland.<br />

13. Energiewirtschaftliche Tagesfragen 69. Jg.<br />

(<strong>2019</strong>) H. 1 / 2.<br />

14. Wikipedia download 22.7.2018, Stromausfall<br />

in Europa im November 2006. l<br />

Interaction of Conformity Assessment and Industrial Safety<br />

in Hydropower Plants<br />

Zusammenwirken von Konformitätsbewertung und Arbeitsschutz<br />

in Wasserkraftanlagen<br />

Ausgabe/edition – <strong>VGB</strong>-S-033-00-2017-07-EN/<strong>VGB</strong>-S-033-00-2017-07-DE<br />

DIN A4, 106 Pa ges, Pri ce for <strong>VGB</strong> mem bers € 180,–, for non mem bers € 240,–, + VAT, ship ping and hand ling.<br />

DIN A4, 106 Pages, Preis für <strong>VGB</strong>-Mit glie der € 180.–, für Nicht mit glie der € 240,–, + Ver sand kos ten und MwSt.<br />

European legislation strictly distinguishes between the characteristics and the utilization of work equipment<br />

(“New Approach”). Products placed on the market can be considered in general as safe<br />

(Directive 2001/95/EC on general product safety).<br />

Products as well are subject to specific safety requirements imposed by Community legislation (CE directives).<br />

Employers can assume that work equipment is safe within the boundaries defined by the manufacturer.<br />

For subcontracted parts, manufacturers can refer to provided certificates and documentation.<br />

In this context, hydropower generation bears some specifics in terms of technology, operational conditions,<br />

regulatory framework and external influences.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech and experts from various companies agreed to develop a practical guideline to this complex matter for<br />

hydropower operating companies and manufacturers.<br />

This first English edition is based on the second German edition, which includes the outcomes of a comprehensive review<br />

performed by the original authors.<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

Interaction of Conformity<br />

Assessment and Industrial<br />

Safety in Hydropower Plants<br />

1 st English edition, 2017<br />

<strong>VGB</strong>-S-033-00-2017-07-EN<br />

This document is intended to support the involved parties in achieving compliance for all regulatory requirements and to foster a cooperative<br />

project realization.<br />

The guidance provided in this document assumes the correct technical characteristics for all components of a product.<br />

Chapter 4 provides a general overview on hydropower generation, which allows a first introduction into this complex matter,<br />

while the remaining chapters are essential.<br />

In Chapter <strong>11</strong>, practical hydropower examples are described.<br />

47


Metallische Latentwärmespeicher Zur Flexibilisierung industrieller Heizkraftwerke <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Metallische Latentwärmespeicher zur<br />

Flexibilisierung industrieller<br />

Heizkraftwerke<br />

Lars Komogowski, Eva Faust, Stefan Beer, Daniel Hummel, Dirk Behrens, Karsten Riedl,<br />

Gerhard Wolf und Shashank Deepak Prabhu<br />

Abstract<br />

Metal based latent heat storages to<br />

flexibilize industrial cogeneration plants<br />

Many industrial processes require an non interruptable<br />

supply of process steam, which is usually<br />

produced by combined heat and power<br />

plants. In the case of a power plant shutdown,<br />

fossil-fired auxiliary boilers ensure continuous<br />

steam supply. Their characteristic start-up behaviour<br />

is intended to provide a smoothchange<br />

from power plant steam to auxiliary steam supply.<br />

In order to be able to cover also unplanned<br />

outages, auxiliary boilers are often operated at<br />

minimum load, since steam delivery typically<br />

decreases rapidly within a few minutes during<br />

power plant shut down.<br />

The permanent minimum load operation of the<br />

auxiliary boilers causes high fuel consumption,<br />

especially the process steam generated is associated<br />

with significantly higher costs and, in the<br />

case of regenerative cogeneration plants, with<br />

significantly higher CO 2 emissions when fossilfuelled<br />

auxiliary boilers are used.. The emission<br />

reduction target by the German Government<br />

and a stagnating share of renewable energies of<br />

6 % are in a clear conflict due to the lack of alternatives<br />

in conventional process steam backing<br />

[1].<br />

Latent high power storage with metallic phasechange<br />

materials are capable of providing process<br />

steam at different temperature and pressure<br />

levels with the simplest system components.<br />

The storage bridges the time between<br />

power plant shut down and start-up of the auxiliary<br />

boiler. The permanent minimum load<br />

operation becomes obsolete, fuel is saved and<br />

the CHP decoupling is successively increased. l<br />

Autoren<br />

Lars Komogowski<br />

Gerhard Wolf<br />

Shashank Deepak Prabhu<br />

Fraunhofer UMSICHT<br />

Institutsteil Sulzbach-Rosenberg<br />

Sulzbach-Rosenberg, Deutschland<br />

Eva Faust<br />

enolcon GmbH<br />

Bietigheim-Bissingen, Deutschland<br />

Prof. Dr.-Ing. Stefan Beer<br />

Daniel Hummel<br />

Ostbayerische Technische Hochschule<br />

Amberg-Weiden, Amberg, Deutschland<br />

Dirk Behrens<br />

Dr.-Ing. Karsten Riedl<br />

Uniper Technologies GmbH<br />

Gelsenkirchen, Deutschland<br />

Das vorgestellte Speicherkonzept ist nicht<br />

nur technisch, sondern auch wirtschaftlich<br />

wettbewerbsfähig, auch wenn der Preis für<br />

die eingesetzte Metalllegierung um ein Vielfaches<br />

höher sein kann als für vergleichbare<br />

Salze.<br />

Viele industrielle Prozesse benötigen eine unterbrechungsfreie<br />

Versorgung mit Prozessdampf,<br />

welche in der Regel durch Heizkraftwerke<br />

sichergestellt wird. Im Falle einer<br />

Kraftwerksabfahrt übernehmen meist fossil<br />

befeuerte Besicherungskessel diese Aufgabe.<br />

Durch ihr charakteristisches Anfahrverhalten<br />

soll ein möglichst nahtloser Übergang der<br />

Versorgung von Kraftwerk auf Kessel gewährleistet<br />

werden. Um selbst ungeplante<br />

Ausfälle des Heizkraftwerks abfangen zu<br />

können, werden Besicherungskessel in der<br />

Regel in Mindestlast betrieben, da die Dampflieferung<br />

bei Kraftwerksabfahrt typischerweise<br />

innerhalb weniger Minuten rapide abnimmt.<br />

Gerade der permanente Mindestlastbetrieb<br />

der Besicherungskessel erzeugt hohe Brennstoffverbräuche,<br />

zumal der dadurch erzeugte<br />

Prozessdampf mit deutlich höheren Kosten<br />

und im Falle regenerativer Heizkraftwerke<br />

der fossile Besicherungsbrennstoff mit deutlich<br />

höheren CO 2 -Emissionen behaftet ist.<br />

Das von der Bundesregierung vorgegebene<br />

Emissionsreduktionsziel und ein seit Jahren<br />

stagnierender Anteil Erneuerbarer Energien<br />

an der erzeugten Prozesswärme von etwa<br />

6 %, stehen aufgrund fehlender Alternativen<br />

bei der konventionellen Prozessdampfbesicherung<br />

in eindeutigem Konflikt [1].<br />

Hochleistungswärmespeicher mit metallischen<br />

Phasenwechselmaterialien sind in der<br />

Lage, Prozessdampf auf verschiedenen Temperatur-<br />

und Druckniveaus mit einfachsten<br />

Systemkomponenten bereitzustellen. Der<br />

Speicher kann die Zeit zwischen Abfahrt des<br />

Kraftwerks und der Anfahrt des Besicherungskessels<br />

überbrücken. Der permanente<br />

Mindestlastbetrieb des Besicherungskessels<br />

wird überflüssig und wertvoller fossiler<br />

Brennstoff eingespart.<br />

Motivation<br />

Dieser Beitrag schildert die Untersuchung<br />

und Entwicklung von latenten thermischen<br />

Energiespeichern (LTES) unter Verwendung<br />

von Metalllegierungen als Phasenwechselmaterialien<br />

(PCM) für die Integration<br />

in Industrie- und Heizkraftwerke<br />

im Rahmen des vom BMBF geförderten<br />

Verbundprojektes TheMatIK, welches bis<br />

Ende <strong>2019</strong> andauert. Näher erläutert wird<br />

die praktische Umsetzung eines Speichersystems<br />

im Technikumsmaßstab zur Integration<br />

in industrielle Prozessdampfnetze<br />

zur direkten Erzeugung von unter Druck<br />

stehendem, überhitztem Dampf. Ziel dieser<br />

Speicherentwicklung ist es, fossil befeuerte<br />

Besicherungskessel teilweise zu<br />

substituieren und somit die konventionelle<br />

Prozessdampfbesicherung effizienter zu<br />

gestalten.<br />

Die genaue Ausführung der Prozessdampfbesicherung<br />

variiert stark. In vielen Fällen<br />

sind dem eigentlichen Heizkraftwerk, welches<br />

neben den industriellen Verbrauchern<br />

auch das öffentliche Stromnetz beliefern<br />

kann, mehrfach redundante Besicherungskessel<br />

nachgeschaltet. Separate Industriekraftwerke<br />

sind meist ebenfalls durch Kessel<br />

besichert, unterliegen jedoch nicht einer<br />

wirtschaftlichen Abhängigkeit der<br />

Preise im öffentlichen Stromnetz. Unabhängig<br />

davon wie das Kraftwerk befeuert<br />

wird, ob konventionell oder regenerativ,<br />

bilden Erdgas und Heizöl nach wie vor die<br />

vorherrschenden Brennstoffe von Besicherungskesseln,<br />

da hohe Lastrampen für die<br />

konstante Prozessdampfversorgung essentiell<br />

sind.<br />

Die Wirtschaftlichkeit fossil befeuerter<br />

Heizkraftwerke ist stark abhängig vom erzielbaren<br />

Strompreis am Markt. Der zunehmende<br />

Anteil Erneuerbarer Energien im<br />

deutschen Netz, der seit 1991 gesetzlich<br />

gefördert wird, stellt deren Konstantbetrieb<br />

vor Herausforderungen. Steigende brennstoff-<br />

sowie emissionsbezogene Kosten erschweren<br />

zusätzlich einen wirtschaftlichen<br />

Betrieb mit fossilen Brennstoffen.<br />

Prozessdampf ist die wertvollste Form der<br />

thermischen Energieversorgung von Industrie-<br />

und Heizkraftwerk für angeschlossene<br />

Industrieprozesse. Die Gründe für die<br />

Abfahrt des Regelversorgers sind vielschichtig.<br />

Können wartungsbedingte sowie<br />

strommarktbedingte Abfahrten mit einer<br />

gewissen Vorlaufzeit versehen werden,<br />

führen plötzliche Anlagenausfälle zu raschen<br />

Einbrüchen im Prozessdampfnetz.<br />

Um diese Einbrüche effektiv abfangen zu<br />

48


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Metallische Latentwärmespeicher Zur Flexibilisierung industrieller Heizkraftwerke<br />

können, werden die Besicherungskessel oft<br />

in Mindestlast betrieben und erzeugen somit<br />

parallel zum Kraftwerk Prozessdampf,<br />

auch wenn dies für die Versorgungsaufgabe<br />

nicht erforderlich ist. Mit Beginn der<br />

Abfahrt des Kraftwerks werden die Besicherungskessel<br />

in den Volllastbetrieb überführt<br />

und übernehmen die gesamte Produktion<br />

des Prozessdampfes. Der mit niedrigem<br />

Wirkungsgrad behaftete Teillastbetrieb<br />

als auch der niedrige exergetische<br />

Wirkungsgrad aufgrund fehlender Kuppelprodukte<br />

führt zu vergleichsweise hohen<br />

zusätzlichen operativen Kosten.<br />

Den Permanentbetrieb der Besicherungskessel<br />

in Mindestlast können metallbasierte<br />

LTES gerade durch ihre hohe Dynamik<br />

überflüssig machen. Die charakteristisch<br />

hohen Wärmeleitfähigkeiten von Metalllegierungen<br />

ermöglichen einfache Speicherausführungen,<br />

wohingegen Salze als Speichermedium<br />

zusätzliche Strukturen zur<br />

Verbesserung des Wärmeübertragungsverhaltens<br />

benötigen [2]. Die Verdampfung<br />

erfolgt in beiden Fällen direkt im Inneren<br />

des LTES, welcher im untersuchten Konzept<br />

einem typischen Rohrbündelwärmeübertrager<br />

ähnelt, während bspw. sensible<br />

TES mit Schüttgütern einen zweiten Wärmeübertrager<br />

zur Verdampfung benötigen<br />

[3]. Systeme mit chemischen Reaktionen<br />

stehen vor Herausforderungen wie der Agglomeration<br />

oder dem Zerfall des Speichermaterials,<br />

so dass aktive Speicherkonzepte<br />

[4, 5] oder eine Beschichtung des<br />

Speichermaterials [6] erforderlich sind.<br />

Die Zyklenzahl spielt beim LTES-Einsatz<br />

zur Prozessdampfbesicherung eine untergeordnete<br />

Rolle, da die Differenz der Prozessdampferzeugungskosten<br />

zwischen<br />

Kraftwerk und Besicherungskessel sowie<br />

die verfolgte Betriebsstrategie entscheidend<br />

sind.<br />

Projektinhalt und -ergebnisse<br />

Die Ergebnisse des vorgestellten Verbundprojektes<br />

adressieren die Entwicklungsebenen<br />

Material, Komponenten sowie System<br />

und gliedern sich in sieben Arbeitspakete,<br />

die in Ta b e l l e 1 aufgeführt sind.<br />

Beginnend mit einer Vorauswahl möglicher<br />

Optionen für die Speicherintegration<br />

und anschließender Bewertung, sind Anforderungsprofile<br />

erstellt worden. Aufgrund<br />

der Bewertungsergebnisse wurde<br />

ein Speicherkonzept für die Integration in<br />

ein industrielles Prozessdampfnetz entwickelt.<br />

Um alle Integrationsanwendungen<br />

abzudecken, wurden Metalllegierungen im<br />

Temperaturbereich zwischen 250 °C und<br />

550 °C als mögliche PCM in Kombination<br />

untersucht. Zur Speicherauslegung finden<br />

zunächst Strömungssimulationen (engl.<br />

Computational Fluid Dynamics, kurz CFD)<br />

der gekoppelten Direktverdampfung und<br />

des Phasenübergangs des metallischen<br />

Speichermaterials statt. Die Ergebnisse<br />

münden in einem Versuchsspeicher mit ca.<br />

Tab. 1. Arbeitspakete und betroffene Entwicklungsebenen.<br />

Arbeitspaket Bezeichnung Entwicklungsebene<br />

1 Integrationskonzepte & Anforderungsprofile System<br />

2 Metallische Phasenwechselmaterialien Material<br />

3 Strömungssimulation Material, Komponente<br />

4 Verkapselung Material, Komponente<br />

5 Prüfstand Komponente<br />

6 Zyklenstabilität Material, Komponente<br />

Tab. 2. Übersicht der Rangfolge möglicher Integrationsanwendungen nach Ausschluss und<br />

Bewertung anhand der Saaty-Methode.<br />

Nr. Integration Wärmeträgerfluid<br />

(Beladung/<br />

Entladung)<br />

1<br />

Prozessdampfbesicherung<br />

1.000 kg der Metalllegierung ZnAl6, welcher<br />

integriert in einen eigens dafür konzipierten<br />

Prüfstand die Funktionalität des<br />

entwickelten Speicherkonzeptes unter Einsatzbedingungen<br />

nachweist (TRL 5). Die<br />

Versuchsergebnisse fließen direkt in dynamische<br />

Prozesssimulationen ein, welche<br />

die Systemintegration des LTES in ein reales<br />

Prozessdampfnetz nachbilden. Sowohl<br />

ökonomische als auch ökologische Aspekte<br />

schließen anhand einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung<br />

mit inkludierter Potenzialanalyse<br />

des Speicherkonzeptes unter Berücksichtigung<br />

der Entwicklung des<br />

deutschen Energiemarktes das Verbundprojekt<br />

ab.<br />

Temperaturbereich<br />

in °C<br />

(Quelle/Senke)<br />

Druckbereich<br />

in barü<br />

(Quelle/Senke)<br />

Dampf/Wasser 410/296 55/44<br />

2 Hilfskesselersatz Dampf/Wasser 320/270 45/14<br />

3 Mühlenluftvorwärmung<br />

Rauchgas/<br />

Umgebungsluft<br />

350/280 0/0<br />

Integrationskonzepte und<br />

Anforderungsprofile<br />

Thermische Energiespeicher zur Steigerung<br />

der Effizienz von Kraftwerken konzentrieren<br />

sich häufig auf die Beeinflussung<br />

des Wasser-Dampf-Kreislaufes im HDund<br />

MD-Teil und somit auf die eigentliche<br />

Stromerzeugung [7]. Dies bedingt meist<br />

eine komplexe Prozessintegration und negiert<br />

die Speicherfähigkeit der vorhandenen<br />

Komponenten des Wasser-Dampf-<br />

Kreislaufes.<br />

Daher konzentriert sich das Verbundprojekt<br />

auf die Untersuchung von Integrationsmöglichkeiten<br />

ohne eine Rückführung<br />

des Dampfes zur Stromerzeugung. Die<br />

identifizierten Möglichkeiten wurden anschließend<br />

mit dem analytischen Hierarchieprozess,<br />

auch bekannt als Saaty-Methode<br />

[8] bewertet. Ziel dieser Methode ist<br />

mit Hilfe einer sogenannten Fundamentalskala<br />

paarweise Vergleiche vordefinierter<br />

Zielkriterien und Alternativen möglichst<br />

objektiv zu bewerten.<br />

Als Zielkriterien werden u.a. thermodynamische<br />

Aspekte, wie Druck, Temperatur<br />

oder benötigte Speicherkapazität, als auch<br />

prozesstechnische Begebenheiten betrachtet.<br />

Die Bewertung der Optionen ergab<br />

letztendlich die in Ta b e l l e 2 aufgeführte<br />

Rangfolge.<br />

Neben der bereits beschriebenen Prozessdampfbesicherung<br />

ergab die Vorauswahl<br />

zwei weitere Integrationsanwendungen,<br />

welche einer Bewertung unterzogen wurden.<br />

Die Mühlenluftvorwärmung ist eine<br />

spezifische Anwendung für Steinkohlekraftwerke,<br />

bei der der LTES, beladen über<br />

Rauchgas, bei erneuter Kraftwerksanfahrt<br />

Umgebungsluft zur Vorkonditionierung der<br />

Steinkohle vorwärmt. Bei dem Hilfskesselersatz<br />

übernimmt der LTES die Produktion<br />

von Frischdampf zum Anstoßen der Dampfturbine<br />

bei erneuter Kraftwerksanfahrt und<br />

übergibt dann an den eigentlichen Dampfkessel.<br />

Alternativ oder je nach Dimensionierung<br />

kann der LTES auch zusätzlich die<br />

Warmhaltung verschiedener Komponenten<br />

während des Kraftwerkstillstands übernehmen.<br />

Die Prozessdampfbesicherung als<br />

höchstbewertete Integration wurde detailliert<br />

auf theoretische (Strömungs- & Prozesssimulationen)<br />

und praktische Aspekte<br />

(Prüfstand) untersucht. Die Mühlenluftvorwärmung<br />

und der Hilfskesselersatz fanden<br />

hingegen Berücksichtigung bei der<br />

Ausarbeitung von Anforderungsprofilen<br />

(siehe Ta b e l l e 3 ) und der Identifikation<br />

möglicher Metalllegierungen als PCM mit<br />

dazugehörigen Verkapselungen.<br />

Zur Erläuterung der Integrationsanwendungen<br />

wurden Anforderungsprofile erstellt.<br />

Diese Profile legen fest, welche Faktoren<br />

erfüllt sein müssen, um die unterschiedlichen<br />

Spezifikationen zu erfüllen,<br />

die durch die Integrationsbedingungen<br />

vorgegeben sind.<br />

Metallische Phasenwechselmaterialien<br />

Entsprechend der ermittelten Integrationsanwendungen<br />

sind Metalllegierungen mit<br />

einer Phasenwechseltemperatur zwischen<br />

250 °C und 550 °C ermittelt und untersucht<br />

49


Metallische Latentwärmespeicher Zur Flexibilisierung industrieller Heizkraftwerke <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Tab. 3. Inhalt der definierten Anforderungsprofile.<br />

Anforderungen<br />

Betriebsparameter<br />

Speicherauslegung<br />

Speichersystem<br />

Einbindung<br />

worden. Die Legierungsbestandteile sind<br />

hauptsächlich Aluminium (Al), Kupfer<br />

(Cu), Magnesium (Mg), Nickel (Ni), Blei<br />

(Pb), Antimon (Sb), Silizium (Si) und Zink<br />

(Zn). Die wichtigsten Materialeigenschaften<br />

eines PCM sind unterteilbar in thermodynamische<br />

und technische Eigenschaften<br />

und lauten wie folgt:<br />

––<br />

thermodynamisch:<br />

Phasenwechseltemperatur, Phasenwechselenthalpie,<br />

Wärmeleitfähigkeit (fest<br />

und flüssig), Wärmekapazität (fest und<br />

flüssig), Dichte (fest und flüssig), thermische<br />

Ausdehnung<br />

––<br />

technisch:<br />

Zyklenstabilität, Eutektikum, Toxizität<br />

Die Legierungsbildung erfolgte in einem<br />

Induktionsofen unter inerter Atmosphäre<br />

im Maßstab von ca. 200 ml. Aus dieser<br />

Rohlegierung wurden Proben für die Verkapselungstests<br />

sowie für die thermomechanischen<br />

und optischen Analysen erstellt.<br />

Zur Bestimmung der thermodynamischen<br />

Eigenschaften wurden die Messgeräte<br />

aus Ta b e l l e 4 verwendet. Die Materialdichten<br />

lassen sich anhand von Literaturdaten<br />

der einzelnen Legierungselemente<br />

berechnen.<br />

Die durchgeführte Recherche ergab ca. 25<br />

Legierungen mit einer eutektischen Temperatur<br />

zwischen 252 °C und 548 °C. Die<br />

acht aufgrund ihrer thermodynamischen<br />

und technischen Eigenschaften vielversprechendsten<br />

Kandidaten sind anhand<br />

der genannten Messtechnik charakterisiert<br />

und in Kombination mit verschiedenen<br />

Verkapselungsmaterialien auf Zyklenstabilität<br />

getestet worden. Für den Einsatz im<br />

Versuchsspeicher dient die Legierung<br />

ZnAl6. Ihre Phasenwechseltemperatur von<br />

381 °C fügt sich vorteilhaft zwischen die<br />

Temperatur der Wärmequelle von 410 °C<br />

und der Wärmesenke von 296 °C.<br />

Die in Ta b e l l e 5 und B i l d 1 dargestellten<br />

thermodynamischen Eigenschaften<br />

veranschaulichen die Vor- und Nachteile<br />

von Metalllegierungen als PCM. B i l d 1<br />

Faktoren<br />

Temperatur, Druck, Massenfluss, verfügbare Leistung<br />

Speicherkapazität, Dauer der Be- & Entladung, Leistung der Be- & Entladung,<br />

Zyklenzahl, geforderte Dynamik<br />

Dämmung, Besonderheiten bei Be- & Entladung, Rückführung des Wärmeträgerfluids<br />

notwendige Anpassungen, zusätzliche Systemtechnik, Adaptierbarkeit, Platzbedarf<br />

Tab. 4. Messtechnik zur Ermittlung der thermodynamischen Eigenschaften.<br />

Messmethodik Messwerte Messgerät<br />

Simultane thermische Analyse<br />

(STA)<br />

Dynamische Differenzkalorimetrie<br />

(DSC)<br />

Phasenwechseltemperatur,<br />

Phasenwechselenthalpie<br />

Phasenwechseltemperatur,<br />

Phasenwechselenthalpie,<br />

spez. Wärmekapazität<br />

NETZSCH STA 409 PC Luxx<br />

NETZSCH DSC 204 Phoenix F1<br />

Laser Flash Analyse (LFA) Temperaturleitfähigkeit NETZSCH LFA 467 HyperFlash<br />

Dilatometrie Thermische Ausdehnung Linseis DIL L75 JD<br />

Tab. 5. Messwerte der thermodynamischen<br />

Eigenschaften der ausgewählten<br />

Metalllegierung ZnAl6.<br />

Parameter Wert Einheit<br />

Phasenwechseltemperatur<br />

grav. Phasenwechselenthalpie<br />

spez. Wärmekapazität<br />

(s/l)<br />

thermische<br />

Leitfähigkeit (s/l)<br />

381 °C<br />

<strong>11</strong>0 kJ/kg<br />

0,66/0,93 kJ/kgK<br />

70/140 W/mK<br />

Dichte (s/l) 6320/6870 kg/m³<br />

s: solid, l: liquid<br />

∆ pw h v /kWh . m -3<br />

500<br />

450<br />

400<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

MgCl 2 +KCl+NaCl<br />

Natriumnitrat<br />

vergleicht zwischen einer Auswahl von Metalllegierungen<br />

und teils bereits kommerziell<br />

genutzten Salzen als sensible und latente<br />

Speichermaterialien. Die hohen thermischen<br />

Leitfähigkeiten der Metalllegierungen<br />

sind vorteilhaft zur Erfüllung der<br />

dynamischen Anforderungen der Prozessdampfbesicherung<br />

und aufgrund ihrer typischen<br />

Dichten können hohe volumetrische<br />

Speicherkapazitäten erreicht werden.<br />

Dies spart einerseits Platz und verringert<br />

den Materialaufwand des Speicherbehälters<br />

bzw. der Verkapselung. Andererseits<br />

führen die vergleichsweise geringeren gravimetrischen<br />

Phasenwechselenthalpien<br />

und spezifischen Wärmekapazitäten zu einer<br />

höheren Masse, die zur Speicherung<br />

einer bestimmten Menge an thermischer<br />

Energie benötigt wird. Dies beeinflusst natürlich<br />

direkt die Materialkosten.<br />

Da für die Prozessdampfbesicherung eine<br />

hohe Dynamik des Wärmespeichers von<br />

hoher Bedeutung ist und hohe Speicherkapazitäten<br />

geringere Investitionskosten für<br />

das Speichermaterial bedeuten, gilt Quadrant<br />

I in B i l d 1 als Optimum. Die für erste<br />

praktische Untersuchungen ausgewählte<br />

Legierung ZnAl6 befindet sich zwar knapp<br />

unterhalb dieses Zielquadranten, besitzt<br />

im Vergleich zu bereits als PCM eingesetzten<br />

Salzen jedoch eine höhere volumetrische<br />

Speicherkapazität und eine deutlich<br />

höhere Wärmeleitfähigkeit. Diese muss bei<br />

Materialien des III. Quadranten zumindest<br />

in Bezug auf dynamische Anwendungsfälle<br />

durch anderweitige Maßnahmen kompensiert<br />

werden.<br />

Strömungssimulation<br />

Die instationären und gekoppelten Strömungs-<br />

und Wärmeübertragungsvorgänge<br />

in PCM, Wärmeträgerrohrwand und Wärmeträgerfluid<br />

sind mit analytisch-empirischen<br />

Methoden nur näherungsmäßig vorherzusagen.<br />

Zum besseren Verständnis der<br />

zugrundeliegenden Transportvorgänge<br />

und zur bedarfsgerechten Auslegung und<br />

Dimensionierung des entwickelten Speicherkonzepts<br />

wurde mit Hilfe der quelltextoffenen<br />

Finite-Volumen-Bibliothek<br />

OpenFOAM ® ein neuartiges Modell implementiert.<br />

50<br />

Solarsalz<br />

Kaliumnitrat<br />

0<br />

0,1 1 10 100 1.000<br />

s /W . m -1 . K -1<br />

AI68.5Cu26.5Si5<br />

AIMg35.8<br />

ZnAI6<br />

ZnMg46.3<br />

Bild 1. Auswahl möglicher Metalllegierungen als PCM und bekannte Salze im Vergleich.<br />

50


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Metallische Latentwärmespeicher Zur Flexibilisierung industrieller Heizkraftwerke<br />

Ø 0,154<br />

Ø 0,2<br />

Ø 0,0154<br />

Ø 0,18<br />

Ø 0,4<br />

Bild 2. Links: Typische Geometrie eines<br />

Rohrbündelwärmeübertragers<br />

Rechts: Verwendetes Monorohr für CFD<br />

und Prüfstand Angaben jeweils in m.<br />

Die Transportvorgänge im PCM werden<br />

durch inkompressible und instationäre<br />

Massen-, Impuls- und Energieerhaltungsgleichungen<br />

beschrieben, wobei das<br />

Schmelzen bzw. Erstarren mithilfe der Enthalpie-Porositätsmethode<br />

dargestellt wird.<br />

Die Wärmeleitung der Wärmeträgerrohrwand<br />

wird anhand der Laplace-Gleichung<br />

modelliert. Ein Euler-Euler-Mehrphasenlöser,<br />

erweitert um Austauschterme zwischen<br />

den Phasen zur Berücksichtigung von Verdampfung<br />

und Kondensation beschreibt<br />

die Transportvorgänge des Wärmeträgerfluids.<br />

Die Einzellöser werden sequentiell<br />

ausgeführt und anhand von Robin-Robin-<br />

Randbedingungen für Temperatur und<br />

Wärmestrom gekoppelt. Zur Darstellung<br />

des Versuchsspeichers dient die in B i l d 2<br />

vereinfachte Form eines Rohrbündelwärmeübertragers<br />

in Monorohrausführung.<br />

Dies stellt die kleinstmögliche Einheit des<br />

entwickelten Speicherkonzeptes dar und<br />

ermöglicht, insbesondere unter der Annahme<br />

von Achsensymmetrie, die Erprobung<br />

und Validierung des Modells bei vergleichsweise<br />

geringem Rechenaufwand. Für die<br />

durchgeführten Berechnungen wurden die<br />

Zeitschritte adaptiv so bestimmt, dass eine<br />

Courant-Zahl von 0,2 erreicht wurde. Die<br />

Simulationsdauer betrug 1.000 s. Die räumliche<br />

Diskretisierung erfolgte zweiter Ordnung,<br />

während die zeitabhängigen Terme<br />

anhand eines Rückwärts-Eulerschemas diskretisiert<br />

wurden.<br />

Zu Beginn der Entladung des Speichers befindet<br />

sich das PCM im flüssigen Zustand.<br />

Das Speisewasser wird vom Speicherboden<br />

mit 0,4 m/s, 180 °C und 43 bar zugeführt.<br />

Die Temperaturfelder in B i l d 3 zeigen,<br />

dass der Versuchsspeicher in der Lage ist<br />

überhitzten Dampf innerhalb von wenigen<br />

Sekunden bereitzustellen. Während der<br />

gesamten Simulationszeit tritt überhitzter<br />

Dampf aus dem Speicher aus. Der Flüssigkeitsvolumenanteil<br />

des PCM beträgt bei<br />

960 s 0,32, so dass dieser Anteil für die weitere<br />

Wärmeversorgung zur Verfügung<br />

steht. Ausstehend ist die Validierung des<br />

Simulationsmodells mit Messdaten des<br />

Versuchsspeichers.<br />

120 s 240 s 360 s 480 s<br />

600 s 720 s 840 s 960 s<br />

Bild 3. Konjugierte Wärmeübertragungssimulation des Entladevorgangs eines metallischen<br />

Hochtemperatur-Latentwärmespeicher-Versuchsspeichers mit Direktverdampfung [9].<br />

diese auch Verkapselung genannt. Zwar<br />

fokussiert sich die Ausarbeitung des Speicherkonzeptes<br />

für die Prozessdampfbesicherung<br />

auf eine Rohrbündelgeometrie,<br />

jedoch ist es gerade bei gasgeführten Anwendungen<br />

sinnvoll die wärmeübertragende<br />

Fläche als auch die Führung des<br />

Wärmeträgerfluids anzupassen. Abhängig<br />

von der gewählten Metalllegierung und deren<br />

Legierungselementen, kann es zwischen<br />

dem flüssigen PCM und dem Verkapselungswerkstoff<br />

zu Korrosionserscheinungen<br />

kommen. Innerhalb der Projektphase<br />

wurden acht verschiedene Metalllegierungen<br />

in Kombination mit verschiedenen<br />

Verkapselungswerkstoffen untersucht.<br />

Als alternatives Verkapselungsgeometrie<br />

wurden Kugeln definiert. Die Legierungen<br />

werden dabei flüssig in zuvor aufgebohrte<br />

Kugeln gefüllt und abschließend wieder<br />

verschweißt.<br />

Tab. 6. Komponenten des Prüfstandes und deren Betriebsparameter.<br />

Speicher<br />

Bisher wurden mehrere Verkapselungstests<br />

mit dem beschriebenen Verfahren<br />

durchgeführt. Eine ausführliche Beprobung<br />

der Verkapselungen in einem Testspeicher<br />

steht zum aktuellen Zeitpunkt<br />

noch aus, da die Verwendung der Monorohrgeometrie<br />

und dessen Implementierung<br />

in einem Versuchsspeicher vorrangig<br />

bearbeitet wurden.<br />

Prüfstand und erster Versuchsbetrieb<br />

Zur Untersuchung des Versuchsspeichers<br />

unter realen Einsatzbedingungen wurde<br />

ein Prüfstand zur Nachbildung der Prozessdampfbesicherung<br />

aufgebaut. Dieser<br />

Prüfstand reproduziert die Entladung des<br />

Versuchsspeichers und dient zur Validierung<br />

der Strömungssimulationen. Anschließend<br />

wird anhand der erzielten Ergebnisse<br />

die Speichergeometrie angepasst.<br />

Der Prüfstand besteht aus den in Ta b e l -<br />

l e 6 aufgeführten Komponenten und er-<br />

Komponente Betriebsparameter Kommentar<br />

Speisewassertank<br />

Speisewasserpumpe<br />

Strömungserhitzer<br />

Rückkühler<br />

≤ 550 °C<br />

≤ 55 barü<br />

≤ 90 °C<br />

≤ 0,5 barü<br />

≤ 0,3 m³/h<br />

≤ 90 °C<br />

≤ 140 barü<br />

23 kW<br />

≤ 230 °C<br />

≤ 55 barü<br />

≤ 450 °C<br />

≤ 10 bar<br />

Monorohr mit ca. 1.000 kg ZnAl6;<br />

31 kWh latente Speicherkapazität<br />

Messung von Temperatur und Druck im PCM und HTF;<br />

3-Zonen-Mantelheizung<br />

Temperatur in K<br />

650<br />

450<br />

Heizstab;<br />

Messung von Temperatur, Druck, Füllstand und elektrischer<br />

Leitfähigkeit;<br />

Ionenaustauscher<br />

Hubkolbenpumpe mit stufenloser Regelung<br />

Durchlauferhitzer<br />

Doppelrohr im Gegenstrom;<br />

Verbindung mit hausseitigem Kühlwasserkreislauf<br />

Verkapselung<br />

Wenn es sich bei der Umhüllung des PCM<br />

nicht um einen Vollspeicher handelt, wird<br />

Weitere MSR<br />

Volumenstromsensoren;<br />

weitere Druck- und Temperatursensoren;<br />

Stell- und Sicherheitsventile;<br />

Schlammabscheider<br />

51


Metallische Latentwärmespeicher Zur Flexibilisierung industrieller Heizkraftwerke <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Bild 4. Ansicht des fertiggestellten Prüfstandes (vertikales Speicherrohr im mittleren Bildabschnitt).<br />

T / o C , m/kg . h -1<br />

.<br />

450<br />

400<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

Ermittlung der Zyklenstabilität<br />

Um die Zyklenstabilität und damit die Eignung<br />

der identifizierten PCM in Verbindung<br />

mit unterschiedlichen Verkapselungswerkstoffen<br />

testen zu können, wurden<br />

Proben hergestellt. Die Legierungen<br />

werden dabei in Rohre von ca. 100 mm<br />

Länge und 25 mm Durchmesser gefüllt, die<br />

an beiden Enden verschweißt werden.<br />

(Bild 6).<br />

Die Proben werden im Hinblick auf ihre<br />

Langzeit- sowie ihre Zyklenstabilität untersucht.<br />

Die Langzeitexposition erfolgte über<br />

2.500 h im kontinuierlich flüssigen Zustand<br />

deutlich oberhalb der jeweiligen tatsächlichen<br />

Phasenwechseltemperatur. Der<br />

zyklische Test bildet die Integrationsbedingungen<br />

nach, indem die Proben über 45<br />

Minuten in einer heißen Ofenzone ausgelagert<br />

und über 15 Minuten an Luft abge-<br />

0<br />

0<br />

0 5 10 15 20 25<br />

t / min<br />

T Speisewasser T Dampf T_U PCM T_M PCM T_O PCM m p<br />

Bild 5. Entladungsversuch des Speichers mit ZnAl6.<br />

möglicht die Untersuchung aller in diesem<br />

Projekt identifizierten Metalllegierungen.<br />

Der Prüfstandsbetrieb ist in vier Betriebszustände<br />

(Inbetriebnahme, Beladung, Entladung<br />

& Außerbetriebnahme) und zwei<br />

Zwischenzustände unterteilt. Die beiden<br />

Zwischenzustände gewährleisten einen<br />

vollständig be- bzw. entladenen Speicherzustand.<br />

Diese sollen die Randbedingungen<br />

der CFD-Analysen zur Validierung des<br />

entwickelten Modells so gut wie möglich<br />

14<br />

12<br />

10<br />

p / barü<br />

widerspiegeln, indem ein vollständiges<br />

thermodynamisches Gleichgewicht des gesamten<br />

Speichers erreicht wird. Da die<br />

Entladung des Speichers in der realen Integration<br />

aufgrund der höheren Dynamik<br />

gegenüber der Beladung den kritischeren<br />

a)<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Betriebszustand darstellt, ist ein Nachbilden<br />

der Beladung des Speichers mit Dampf<br />

nicht notwendig. Infolgedessen ist eine<br />

Mantelheizung ausreichend, um den Speicher<br />

auf bis zu 550 °C zu erwärmen und<br />

somit vollständig zu beladen.<br />

Der Prüfstand ist vollautomatisiert und bereits<br />

in Betrieb genommen (B i l d 4 ). Erste<br />

Versuche (B i l d 5 ) bestätigen die durchgeführten<br />

Strömungssimulationen und<br />

zeigen mit der Produktion von überhitztem<br />

Dampf die Eignung von Metalllegierungen<br />

als PCM für die Prozessdampfbesicherung.<br />

Die Verläufe aus Abbildung 5 zeigen einen<br />

ersten Versuchslauf des entwickelten Speicherkonzeptes.<br />

Die Temperatur des erzeugten<br />

Dampfes steigt dabei innerhalb<br />

kürzester Zeit auf eine Temperatur von<br />

über 340 °C, wobei bei diesem Versuchslauf<br />

noch keine konstante Eintrittstemperatur<br />

des Speisewassers bereitgestellt werden<br />

konnte. Die austretende Dampftemperatur<br />

kann über 20 min oberhalb der<br />

Senkentemperatur von 296 °C gehalten<br />

werden. Derzeit wird der Prüfstand anhand<br />

erster Erkenntnisse optimiert, um anschließend<br />

zur Validierung der Strömungsund<br />

Prozesssimulationen sowie zur vollständigen<br />

Charakterisierung des Speichersystems<br />

anhand der statistischen Versuchsplanung<br />

dienen zu können.<br />

b) c)<br />

Bild 6. Proben zur Durchführung der Langzeitund<br />

Zyklenstabilitätstests.<br />

Bild 7. Beispielhafte REM-Aufnahmen- und EDX-Mapping von drei<br />

Legierungs-/Verkapselungsproben<br />

a) Hochkorrosive Wechselwirkung;<br />

b) Korrosive Wechselwirkung mit Bildung einer Cr-Schicht;<br />

c) Keine korrosive Wechselwirkung<br />

52


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Metallische Latentwärmespeicher Zur Flexibilisierung industrieller Heizkraftwerke<br />

Tab. 7. Ergebnisse der durchgeführten Stabilitätstests mit anschließender REM/EDX-Analyse.<br />

PCM / Verkapselung Stahl A Stahl B Stahl C<br />

ZnAl6 Hohe Reaktivität Niedrige Reaktivität Sehr niedrige Reaktivität<br />

AlMg35.8 Hohe Reaktivität Moderate Reaktivität Moderate Reaktivität<br />

ZnMg46.3 Sehr niedrige Reaktivität Sehr niedrige Reaktivität Sehr niedrige Reaktivität<br />

Al68.5Cu26.5Si5 Moderate Reaktivität Moderate Reaktivität Moderate Reaktivität<br />

kühlt werden, wobei die PCM-Füllung in<br />

1.000 Zyklen jeweils vollständig schmilzt<br />

und wieder erstarrt. erden. Nach diesen<br />

Auslagerungsbehandlungen, also entweder<br />

nach über 2.500 h oder 1.000 Zyklen,<br />

werden die Proben zersägt und nach<br />

Schliffherstellung in einem REM (Rasterelektronenmikroskop)<br />

mit integrierter<br />

EDX (energiedispersive Röntgenspektroskopie)<br />

untersucht. Beispielhafte REM-Aufnahmen<br />

und EDX-Mappings sind in B i l d 7<br />

dargestellt.<br />

Es bilden sich spröde FeAl-Phasen, die keine<br />

Diffusionsbarriere aufbauen, um ein<br />

Fortschreiten der korrosiven Wechselwirkung<br />

unterbinden zu können. Diese Tatsache<br />

ist anhand der qualitativen Beurteilung<br />

unterschiedlicher Proben in Ta b e l l e 7<br />

gut abzulesen. Sie stellen einen Auszug aus<br />

den Ergebnissen der optischen Analysen<br />

von vier Metalllegierungen in Kombination<br />

mit drei Stählen als Verkapselungswerkstoff<br />

nach der Langzeitbeprobung dar. Mit<br />

Ausnahme von ZnAl6 in Kombination mit<br />

Stahl C zeigen alle aluminiumreichen Legierungen<br />

reaktive Wechselwirkungen mit<br />

den unterschiedlichen Verkapselungsmaterialien.<br />

Das Ziel dieser Untersuchungen<br />

ist es, die bestgeeigneten Verkapselungswerkstoffe<br />

bezogen auf die Anwendungstemperaturen<br />

du das jeweilige metallische<br />

PCM zu ermitteln. Dabei sind natürlich<br />

Kostenfaktoren für den Verkapselungswerkstoff<br />

ebenfalls eine wichtige Größe.<br />

Bis zum Abschluss der Projektarbeiten<br />

Ende <strong>2019</strong> werden weitere Tests zur Erweiterung<br />

der Kombinationsmöglichkeiten<br />

von Legierungen und Verkapselungen in<br />

den betrachteten Temperaturbereichen<br />

durchgeführt.<br />

Prozesssimulationen und Potentialanalyse<br />

Mithilfe von statischen und dynamischen<br />

Prozesssimulationen soll das Systemverhalten<br />

des Prozessdampfnetzes bei LTES-<br />

Integration untersucht werden. Die Ermittlung<br />

des Ausspeicherverhaltens des LTES<br />

erfolgt mithilfe der durchgeführten Versuche<br />

am Prüfstand. Aus den Ergebnissen<br />

wird ein prozesstechnisches Modell abgeleitet.<br />

In der Prozesssimulation sollen realitätsnahe<br />

und repräsentative Szenarien<br />

untersucht werden. Dazu erfolgte eine Datenakquise<br />

möglichst aller prozessdampfnutzenden<br />

Industrieparks und Industrieheizkraftwerke<br />

in Deutschland. Diese<br />

werden anhand verschiedener Kriterien,<br />

wie ihrer Prozessdampfparameter, Dampfnetzabmessungen<br />

und Anzahl der Dampferzeuger,<br />

in unterschiedliche Cluster eingeteilt.<br />

Anhand des Datensatzes eines Clusters<br />

kann ein repräsentativer Beispiel-Park<br />

erstellt werden, der die Parks des jeweiligen<br />

Clusters stellvertretend abbildet. Dies<br />

erlaubt eine möglichst realitätsnahe Darstellung<br />

der Systemintegration und stellt<br />

die Untersuchungsszenarien dar. Dabei<br />

wird der Fall der Kraftwerksabschaltung<br />

für die aktuelle Betriebsweise ohne LTES-<br />

Integration mit der vorgesehenen Betriebsweise<br />

mit LTES-Integration verglichen.<br />

Um das dynamische Verhalten von Kraftwerk,<br />

LTES, Besicherungskessel und dem<br />

eigentlichen Prozessdampfnetz nachzubilden,<br />

wurde anhand der recherchierten Daten<br />

ein Simulationsmodell mit ASPEN Plus<br />

Dynamics aufgebaut. Dieses Modell simuliert<br />

in verschiedenen Szenarien der verschiedenen<br />

Cluster die Kraftwerksabschaltung,<br />

die LTES-Entladung, die Anfahrt der<br />

Besicherungskessels sowie das Verhalten<br />

des Prozessdampfnetzes unter Berücksichtigung<br />

der Rohrgeometrie und -länge. Ventile<br />

am Ende des Netzes repräsentieren die<br />

Verbraucher. Das Modell ist vollständig an<br />

jedes Szenario anpassbar, so dass sowohl<br />

Anzahl und Lage der Wärmequellen/Erzeuger<br />

(Kraftwerk, LTES, Besicherungskessel),<br />

Wärmesenken/Verbraucher als<br />

auch die gesamte Geometrie und Länge<br />

variabel sind (B i l d 8 ).<br />

Die Untersuchungen haben gezeigt, dass<br />

die bei den Abnehmern auftretenden Leistungseinbrüche<br />

mithilfe des LTES in allen<br />

Fällen nahezu vollständig ausgeglichen<br />

werden können. Weiterhin hat sich gezeigt,<br />

dass Parks mit verhältnismäßig kleinen<br />

Erzeuger 1<br />

Dampfnetzabmessungen grundsätzlich<br />

störanfälliger auf einen Massenstromeinbruch<br />

reagieren, da die Pufferwirkung der<br />

Rohrleitungen hier geringer ausfällt, als<br />

bei großen Rohrleitungen. Hier bietet der<br />

Einsatz des LTES besonders hohe prozesstechnische<br />

Verbesserungen. Ebenso ist dies<br />

der Fall bei einem hohen Anteil ausfallender<br />

Dampferzeuger. Je mehr Erzeuger ausfallen,<br />

desto weniger kann der Massenstromeinbruch<br />

durch die anderen Erzeuger<br />

abgefangen werden. Auch hier bietet<br />

sich der LTES aus prozesstechnischer Sicht<br />

besonders an. Ebenfalls wurde gezeigt,<br />

dass es durch die LTES-Integration möglich<br />

ist, bei Substitution aller Erzeuger den<br />

Leistungseinbruch auf ein Niveau zu senken,<br />

dass das aktuelle Niveau beim Verweilen<br />

eines oder mehrerer Erzeuger im Betrieb<br />

übertrifft. Dadurch können potentiell<br />

neue Betriebsweisen erschlossen werden.<br />

In der Potentialanalyse wird u. a. das wirtschaftliche<br />

Einsparpotential untersucht.<br />

Dabei erfolgt eine Betrachtung aufgegliedert<br />

nach Größe des Industrieparks, dem<br />

Regel- und dem Besicherungsbrennstoff.<br />

Berücksichtigt wurden außerdem Rohstoffpreisentwicklungen<br />

sowie der Anstieg<br />

der CO 2 -Zertifikatspreise und das Einführen<br />

einer potentiellen CO 2 -Steuer. Alle angenommenen<br />

Kosten bzw. Einsparungen<br />

sind in Ta b e l l e 8 aufgeführt.<br />

Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung hat gezeigt,<br />

dass die Wirtschaftlichkeit gegeben<br />

ist und sehr kurze Amortisationszeiten<br />

möglich sind. Unter Annahme einer Lebensdauer<br />

von 1.000 Zyklen für den LTES,<br />

kann er umso mehr Gewinn erwirtschaften,<br />

je länger er zur Verfügung steht, also<br />

je weniger Zyklen er tatsächlich gefahren<br />

werden muss. Die Untersuchungen haben<br />

gezeigt, dass die Lebensdauer dabei kein<br />

Problem darstellt.<br />

Die wesentlichen Einsparungen entstehen<br />

durch die Differenz zwischen den Dampferzeugungskosten<br />

des Kraftwerks und de-<br />

Erzeuger 2<br />

LTES<br />

BK<br />

Verbraucher<br />

1<br />

Verbraucher<br />

2<br />

Verbraucher<br />

3<br />

Bild 8. Vereinfachtes Modell der dynamischen Prozesssimulation mit ASPEN Plus Dynamics.<br />

Tab. 8. Übersicht der entstehenden Kosten und erzielten Einsparungen durch die Integration<br />

des LTES.<br />

Kosten<br />

Einsparungen<br />

– Speicheraufbau – Besicherungsbrennstoff (Erdgas oder Heizöl)<br />

– Speicherintegration – Emissionen (abhängig vom Kraftwerk)<br />

– Speicherbetrieb<br />

(Brennstoff zur Dampfbeladung, Wartungskosten)<br />

– Wartungskosten Besicherungskessel<br />

(weniger Betriebsstunden pro Jahr)<br />

53


Metallische Latentwärmespeicher Zur Flexibilisierung industrieller Heizkraftwerke <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

nen der Besicherungskessel. Durch das<br />

Überführen der Besicherungskessel aus<br />

der permanenten Mindestlast in den<br />

Grundlastbetrieb übernimmt das Kraftwerk<br />

den verbleibenden Prozessdampfmassenstrom.<br />

Hier profitiert das Speicherkonzept<br />

vom oftmals günstigeren Regelbrennstoff,<br />

den schlechteren Wirkungsgraden<br />

der Besicherungskessel im Mindestlastbetrieb<br />

und dem deutlich besseren<br />

Brennstoffnutzungsgrad bei Dampfversorgung<br />

des Speichers durch Erhöhung der<br />

KWK-Auskopplung des Kraftwerks.<br />

Zusammenfassung<br />

Nach den bisherigen Ergebnissen des vorgestellten<br />

Verbundprojektes sind latente<br />

thermische Energiespeicher mit Verwendung<br />

von Metalllegierungen in der Lage,<br />

überhitzten Dampf innerhalb kürzester<br />

Zeit bereitzustellen. Darüber hinaus weist<br />

das entwickelte Speicherkonzept für den<br />

betrachteten Anwendungsfall der Prozessdampfbesicherung<br />

ein hohes wirtschaftliches<br />

Potential auf da,<br />

––<br />

der Speicher die Zeit zwischen der Abfahrt<br />

des Kraftwerks und der Anfahrt des<br />

Besicherungskessels überbrücken kann,<br />

––<br />

der permanente Mindestlastbetrieb des<br />

Besicherungskessels überflüssig wird,<br />

––<br />

wertvoller fossiler Brennstoff eingespart<br />

werden kann,<br />

––<br />

ein Beitrag zur Reduktion der CO 2 -Emissionen<br />

geleistet werden kann und<br />

––<br />

der Anteil an KWK-Wärme im Prozessdampf<br />

erhöht werden kann.<br />

Der nächste Entwicklungsschritt sieht die<br />

Integration eines Speichers in ein reales<br />

Prozessdampfnetz eines Industrieparks<br />

vor, wobei dessen einfache Skalierbarkeit<br />

von Vorteil ist. Darüber hinaus ermöglichen<br />

die entwickelten Simulationsmodelle<br />

eine kontinuierliche Verbesserung des<br />

Speicherkonzeptes im betrachteten Integrationsfall<br />

und liefern ebenso die Grundlage<br />

für die Anpassung und Entwicklung von<br />

metallischen LTES für andere Anwendungen.<br />

Danksagung<br />

Die Autoren bedanken sich beim Bundesministerium<br />

für Bildung und Forschung für<br />

die Förderung des Projektes TheMatIK im<br />

Rahmen der Förderinitiative „Materialforschung<br />

für die Energiewende“ (Förderkennzeichen<br />

03SF0541).<br />

Referenzen<br />

1. Maaßen C., Sandrock M., Fuß G.: Strategische<br />

Optionen zur Dekarbonisierung und effizienteren<br />

Nutzung der Prozesswärme und<br />

-kälte: Kurzgutachten 05.04.2018. Hamburg.<br />

2. Johnson M., Vogel J., Hempel M., Hachmann<br />

B., Dengel A.: Design of high temperature<br />

thermal energy storage for high power<br />

levels. Sustainable Cities and Society.<br />

2017;35:758–63. doi:10.1016/j.<br />

scs.2017.09.007.<br />

3. Heyde M. von der, Schmitz G.: Particle-Resolved<br />

CFD-Simulations of Thermal Energy<br />

Storage in Rock Beds. IRES 2017 Poster Exhibition<br />

<strong>2019</strong>. Düsseldorf.<br />

4. Mejía A.C., Schmidt M., Linder M.: Development<br />

of a moving bed reactor for thermochemical<br />

energy storage with Ca(OH)2/CaO.<br />

Düsseldorf; 13.03.<strong>2019</strong>.<br />

5. Angerer M., Becker M., Härzschel S., Kröper<br />

K., Gleis S., Vandersickel A., Spliethoff H.:<br />

Design of a MW-scale thermo-chemical energy<br />

storage reactor. Energy Reports. 2018;4:507–<br />

19. doi:10.1016/j.egyr.2018.07.005.<br />

6. Röglin H.: Vattenfall speichert Energie in<br />

Salz: Zehnmal effizienter als Wasser, vielfach<br />

reversibel. Energie. Markt. Wettbewerb.<br />

<strong>2019</strong>.<br />

7. <strong>VGB</strong>: Verbundvorhaben Partner-Dampfkraftwerk<br />

für die regenerative Stromerzeugung:<br />

(P-DKW); März 2016.<br />

8. Saaty R.W.: The Analytical Hierarchy Process:<br />

What it is and how it is used. Mathematical<br />

Modelling. 1987;Vol. 9:161–76.<br />

9. Hummel D., Stüber P., Beer S., Komogowski<br />

L.: Conjugated Heat Transfer Simulation of<br />

the Discharging Process of a Metal-based<br />

High-Temperature Latent Heat Thermal Energy<br />

Storage Test Bench with Direct Evaporation<br />

<strong>2019</strong>. Düsseldorf. l<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

Bestimmung der Messunsicherheit<br />

bei Abnahme- und Kontrollmessungen<br />

1. Ausgabe 2016 – <strong>VGB</strong>-S-020-00-2017-12-DE<br />

DIN A4, 98 Seiten, Preis für <strong>VGB</strong>-Mit glie der* € 180,–, für Nicht mit glie der € 240,–, + Ver sand kos ten und MwSt.<br />

In den Regelwerken zu kraftwerkstechnischen Abnahmemessungen nimmt die Thematik der Messunsicherheitsbestimmung<br />

stets einen breiten Raum ein. Die prinzipiellen Methoden, die sich aus der mathematischen Statistik ableiten,<br />

werden in den einschlägigen Normen und Richtlinien sowie in der Fachliteratur ausführlich beschrieben.<br />

In der Praxis sind aber oftmals anlagentechnische Besonderheiten und Randbedingungen zu berücksichtigen,<br />

zu denen es keine allgemeingültigen Regeln gibt. An vielen Stellen müssen deshalb (subjektive) Annahmen<br />

getroffen werden, die sowohl ausreichende theoretische Kenntnisse als auch praktische Erfahrungen des<br />

jeweiligen Bearbeiters voraussetzen.<br />

Der vorliegende <strong>VGB</strong>-Standard möchte Anregungen, Hinweise und Empfehlungen zum Umgang mit dieser<br />

Thematik geben und dabei helfen, mit vergleichsweise geringem mathematischen Aufwand zu hinreichend<br />

genauen Ergebnissen bei der Messunsicherheitsbestimmung zu gelangen.<br />

Die zur Veranschaulichung herangezogenen Beispiele beziehen sich schwerpunktmäßig auf die Bestimmung der thermodynamischen Grundgrößen<br />

Druck und Temperatur. Darauf basierend wird auf Besonderheiten bei Netzmessungen und auf die praxisgerechte Behandlung korrelierender<br />

Messungen eingegangen. Weiterhin werden die Themen Massenstrommessung und elektrische Leistungsmessung angesprochen.<br />

Neben Erläuterungen zur Vorgehensweise beinhaltet dieser <strong>VGB</strong>-Standard einfache Berechnungsbeispiele aus der Praxis der Abnahme- und<br />

Kontrollmessungen sowie konkrete Hinweise zur Vermeidung von Messfehlern.<br />

Da auch die Messunsicherheitsabschätzung für betriebliche Messtechnik behandelt wird, beschränkt sich der Interessentenkreis für diesen Standard<br />

nicht auf den Bereich der Abnahme- und Kontrollmessungen. Eine weitere Zielgruppe sind z.B. die Anwender der VDI-Richtlinie 2048 und<br />

des darauf basierenden Standards <strong>VGB</strong>-S-009 zur Messdatenvalidierung, wobei eine Abschätzung der Konfidenzintervalle für die verwendeten<br />

Mess- und Hilfsgrößen erforderlich ist.<br />

* Für Ordentliche Mitglieder des <strong>VGB</strong> ist der Bezug von eBooks im Mitgliedsbeitrag enthalten.<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

Bestimmung der<br />

Messunsicherheit<br />

bei Abnahme- und<br />

Kontrollmessungen<br />

Erste Ausgabe 2017<br />

<strong>VGB</strong>-S-020-00-2017-12-DE<br />

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

Verlag technisch-wissenschaftlicher Schriften<br />

Deilbachtal 173 | 45257 Essen | P.O. Box 10 39 32 | Germany<br />

Fon: +49 201 8128-200 | Fax: +49 201 8128-302 | Mail: mark@vgb.org | www.vgb.org/shop<br />

54


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Ölanalysen für Gasturbinen<br />

Ölanalysen als Bestandteil der<br />

Zustandsüberwachung von<br />

Gasturbinen<br />

Stefan Mitterer<br />

Abstract<br />

Oil analyses as part of the condition<br />

monitoring for gas turbines<br />

Modern turbine oils have to meet various requirements<br />

in order to remain in use for many<br />

years. However, oils age and absorb dust, water<br />

and air from the environment. This also changes<br />

their performance.<br />

If the oil no longer performs its tasks adequately,<br />

machine damage and breakdowns can occur<br />

and high costs can result from repairs and unscheduled<br />

machine downtimes. Regular oil<br />

analyses are an effective tool for reliably monitoring<br />

the condition of the gas turbine and the<br />

lubricant used.<br />

The most important test methods consider essential<br />

parameters that have a major influence<br />

on the operating time of an oil. These include<br />

air separation capacity, foaming behaviour,<br />

viscosity and additive degradation.<br />

At OELCHECK these and other values are considered<br />

in relation to each other and conclusions<br />

are drawn on the condition of the machine<br />

and the oil used. This means that an oil change<br />

or other measures can always be carried out<br />

when they are really necessary.<br />

l<br />

Autor<br />

Stefan Mitterer<br />

Leiter Service & Vertrieb<br />

OELCHECK GmbH<br />

Brannenburg, Deutschland<br />

Moderne Turbinenöle müssen diverse Anforderungen<br />

erfüllen, um über viele Jahre im<br />

Einsatz bleiben zu können. Aber Öle altern<br />

und nehmen z.B. Staub, Wasser und Luft aus<br />

der Umgebung auf. Dabei ändert sich auch<br />

ihre Performance.<br />

Wenn das Öl seine Aufgaben nicht mehr ausreichend<br />

erfüllt, können Maschinenschäden<br />

und ‐ausfälle auftreten und hohe Kosten<br />

durch Reparaturen und ungeplante Maschinenausfallzeiten<br />

entstehen. Um den Zustand<br />

der Gasturbine und des eingesetzten Schmierstoffs<br />

zuverlässig zu überwachen stellen regelmäßige<br />

Ölanalysen ein wirkungsvolles<br />

Tool dafür dar.<br />

Die wichtigsten Prüfverfahren betrachten<br />

wesentliche Parameter, die einen großen Einfluss<br />

auf die Einsatzzeit eines Öls haben.<br />

Hierzu zählen u. a. das Luftabscheidevermögen,<br />

das Schaumverhalten, die Viskosität<br />

und der Additivabbau.<br />

Bei OELCHECK werden diese und weitere<br />

Werte im Zusammenhang zueinander betrachtet<br />

und daraus Schlüsse auf den Zustand<br />

der Maschine und des verwendeten Öls<br />

gezogen. Damit können ein Ölwechsel oder<br />

weitere Maßnahmen immer dann durchgeführt<br />

werden, wenn sie wirklich notwendig<br />

sind.<br />

Turbinenschmieröle sind in Gasturbinen<br />

oft über viele Jahre im Einsatz und dabei<br />

unterschiedlichsten Belastungen wie hohen<br />

Temperaturen, Lufteintrag und Ablagerungen<br />

ausgesetzt. Turbinenöle sollten<br />

für den Langzeiteinsatz deswegen folgende<br />

Anforderungen erfüllen:<br />

––<br />

Hohe Oxidationsstabilität<br />

––<br />

Hervorragender Korrosionsschutz<br />

––<br />

Sehr gutes Luftabscheidevermögen<br />

––<br />

Niedrige Schaumneigung<br />

Wenn das Öl seine Aufgaben nicht mehr<br />

ordnungsgemäß erfüllt, können Maschinenschäden<br />

und -ausfälle auftreten und<br />

hohe Kosten durch Reparaturen und ungeplante<br />

Maschinenausfallzeiten entstehen.<br />

Auch die großen Ölfüllmengen von bis zu<br />

50.000 Litern, die bei einem Ölwechsel ersetzt<br />

werden müssen, lassen die Kosten<br />

schnell anwachsen.<br />

Um den Zustand der Gasturbine und des<br />

eingesetzten Öls zuverlässig zu überwachen,<br />

eignen sich regelmäßige Ölanalysen.<br />

Bei der Analyse stehen unter anderem die<br />

Oxidation, die Veränderung von Additiven,<br />

etwaiger Verschleiß sowie Verunreinigungen<br />

im Fein- bzw. Feinstbereich im Fokus.<br />

Wie beeinflussen Oxidation, Luft, Schaum,<br />

Verunreinigungen und Varnish das Öl und<br />

die Maschine?<br />

Öl-Oxidation<br />

Alle Öle altern im Laufe der Zeit (B i l d 1 ),<br />

d.h. sie „oxidieren“ mit Sauerstoff. Hohe<br />

Temperaturen, Verunreinigungen wie Wasser<br />

oder Staub sowie Verschleißpartikel<br />

beschleunigen die Oxidation. Es können<br />

Säuren und ölunlösliche Bestandteile entstehen,<br />

die lackähnliche Ablagerungen,<br />

Harze oder Schlamm bilden. Die Viskosität<br />

des Öls steigt dann oft an. Um diesen Prozess<br />

zu verlangsamen, enthalten Schmierstoffe<br />

Oxidationsinhibitoren (Antioxidantien).<br />

Diese verzögern die Öloxidation und<br />

die Bildung von Alterungsprodukten. Die<br />

Wirkstoffe fangen die reaktionsfreudigen<br />

Moleküle (Radikale) ab, neutralisieren<br />

sauerstoffhaltige Verbindungen und schützen<br />

so das Öl.<br />

Sind diese Additive jedoch verbraucht,<br />

läuft die Alterung des Öls ungebremst, so<br />

wie bei unadditiviertem Öl, ab. Wenn das<br />

Schmieröl Spuren von Verunreinigungen,<br />

wie metallischem Abrieb, Wasser oder<br />

Bild 1. Kreislauf der Ölalterung.<br />

55


Ölanalysen für Gasturbinen <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Staub enthält, wird dieser Prozess noch zusätzlich<br />

beschleunigt.<br />

Bei den meisten Gasturbinen ist die hohe<br />

Betriebstemperatur eine der Hauptursachen<br />

für die schnellere Ölalterung. Mit immer<br />

fortschrittlicheren Metallurgieverfahren<br />

steigen sowohl der Wirkungsgrad als<br />

auch die Brenntemperatur der Gasturbinen<br />

kontinuierlich an. Dadurch steigen auch<br />

die Belastungen der Turbinenöle weiter an.<br />

Mit dem RULER (Remaining Useful Life<br />

Evaluation Routine) wird der Anteil der<br />

noch im Öl vorhandenen Antioxidantien<br />

relativ zum Frischöl angegeben. Da diese<br />

Bestandteile kontinuierlich während des<br />

Öleinsatzes abgebaut werden, kann aus<br />

dem verbliebenen Restgehalt sowie der<br />

Einsatzzeit des Öls auch auf die noch zu<br />

erwartende Nutzungsdauer geschlossen<br />

werden.<br />

Luft und Schaum im Öl<br />

Bild 2. Bestimmung des LAV im OELCHECK-Labor mit dem Prüfnormalab Analis P 688.<br />

Jedes Öl enthält Luft. Je nach Typ und Viskosität<br />

kann es davon bis zu <strong>11</strong> %, die in<br />

seinen Molekülstrukturen gelöst bleiben,<br />

aufnehmen. Diese Ausgangssituation ist<br />

unproblematisch. Bei Temperatur- und<br />

Druckabsenkung kann Luft aus dem Öl<br />

ausgasen. Ungelöste Luft im Öl verschlechtert<br />

den Aufbau eines tragfähigen Schmierfilms<br />

in Gleitlagern. Im Öl dispergierte<br />

Luftblasen können die Funktion von Hydrauliksystemen<br />

beeinträchtigen und Kavitation<br />

verursachen. Bei stark erhöhtem<br />

Anteil von Luftblasen im Öl kann ein „Dieseleffekt“<br />

auftreten. Die Luftbläschen sind<br />

oft schon mit bloßem Auge zu erkennen.<br />

Das Öl wirkt dann trübe oder milchig.<br />

Meist löst sich derartig abgeschiedene Luft<br />

deutlich langsamer ins Öl, als sie sich davon<br />

separiert hat.<br />

Folgende Probleme werden in der Praxis<br />

oft beobachtet:<br />

––<br />

steigende Kompressibilität des Öls,<br />

––<br />

sinkende Förderleistung von Pumpen,<br />

––<br />

beeinträchtigte Schmierwirkung bis hin<br />

zur Mangelschmierung,<br />

––<br />

Dichtungsverschleiß,<br />

––<br />

sinkende Kühlleistung,<br />

––<br />

erhöhte Öloxidation,<br />

––<br />

Kavitation mit punktuellem Materialabtrag,<br />

oft begleitet von Geräuschen,<br />

––<br />

„Dieseleffekt“, bei dem Luftblasen so<br />

stark komprimiert werden, dass sie sich<br />

selbst entzünden. Bei diesem Prozess<br />

entstehen Rußpartikel, das Öl wird sehr<br />

dunkel.<br />

Bei vermutetem Lufteintrag kann man das<br />

Schaumverhalten und das Luftabscheidevermögen<br />

(LAV) überprüfen lassen<br />

(B i l d 2 ). Um das Schaumverhalten zu<br />

bestimmen, wird Luft in Form von kleinen<br />

Bläschen in das zu prüfende Öl eingeleitet.<br />

Es entsteht eine Luft-in-Öl-Dispersion und<br />

die Bläschen steigen zur Oberfläche, wo sie<br />

eine Schaumschicht bilden. Der Luftstrom<br />

wird abgeschaltet und das Schaumvolumen<br />

direkt und nach 10 Minuten bestimmt.<br />

Daraus lässt sich das Verhalten bei der Anwendung<br />

abschätzen.<br />

Bei dem Prüfverfahren zur Bestimmung<br />

des Luftabscheidevermögens wird Luft mit<br />

einer Düse in das zu untersuchende Öl eingeblasen.<br />

Danach wird das Entweichen der<br />

dispergierten Luftblasen aus dem Öl messtechnisch<br />

erfasst und zeitlich aufgezeichnet.<br />

Eine zu lange Verweildauer der Luft im<br />

Öl kann zu den oben beschriebenen, negativen<br />

Effekten führen.<br />

Partikel und Verunreinigungen<br />

im Öl<br />

Verunreinigungen im Öl stellen immer ein<br />

Risiko dar. Harte Partikel wie Staub oder<br />

Verschleißmetalle fördern abrasiven Verschleiß.<br />

Weiche Partikel können sich auf<br />

der Basis gealterter Additiv-Komponenten<br />

bilden. Oft sind sie klebrig und lagern sich<br />

an Maschinenelementen oder Filtern an,<br />

sodass sie diese bei ihrer Arbeit behindern.<br />

Die Ölalterung wird durch Partikel im Öl<br />

beschleunigt, die Ölstandzeit damit verkürzt.<br />

Analyse mit Partikelzählung<br />

Unmittelbar vor der Messung wird die Probe<br />

homogenisiert und entgast. Die Luftbläschen<br />

entweichen dabei schnell aus der<br />

verdünnten Probe und können bei der Untersuchung<br />

daher auch nicht mehr mitgezählt<br />

werden. OELCHECK verwendet bei<br />

der Laser-Partikelzählung ein Lösungsmittelgemisch<br />

gem. ASTM D7647, um etwaige<br />

Wassertröpfchen und Alterungsprodukte<br />

im Öl zu lösen und damit die Zählung<br />

nicht zu verfälschen. Mit der Gesamtmenge<br />

der verdünnten Probe von ca. 30 ml erfolgt<br />

dann die Zählung im Messgerät. Als<br />

Ergebnis wir die Reinheitsklasse nach<br />

ISO 4406 und SAE 4059 ausgegeben (Ta -<br />

belle 1).<br />

Die ISO 4406 klassifiziert nach den Partikelgrößen<br />

≥ 4 µm, ≥ 6 µm und ≥ 14 µm.<br />

Die ISO-Partikelzahlen sind kumulativ,<br />

d.h. die für ≥ 6 µm angegebene Partikelanzahl<br />

setzt sich zusammen aus allen<br />

Partikeln ≥ 6 µm plus den Partikeln ≥<br />

14 µm.<br />

Elementanalyse mit dem ICP-Verfahren<br />

(Inductive Coupled Plasma)<br />

Mit dem ICP-Verfahren können mehr als 30<br />

verschiedene Verschleißmetalle, Verunreinigungen<br />

und Additive bei einer optimalen<br />

Nachweisgrenze bestimmt werden. Die Ölproben<br />

müssen zunächst verdünnt werden.<br />

Aus den in Probentabletts stehenden<br />

Probengefäßen wird mit einem „Diluter“<br />

1 ml der Probe entnommen, im Verhältnis<br />

1:10 mit Kerosin verdünnt und in ein Reagenzröhrchen<br />

eingefüllt.<br />

Die Proben werden vor der Analyse zunächst<br />

in einem Probenwechsler intensiv<br />

gerührt, bevor sie mit einer peristaltischen<br />

Pumpe in den Zerstäuber gepumpt werden.<br />

Dort werden sie mit einem Argonstrom<br />

vernebelt. Das Aerosol gelangt danach<br />

in eine Zyklonkammer, in der große<br />

Tropfen abgeschieden werden. Das so aufbereitete<br />

Aerosol gelangt nun in das Plasma,<br />

ein Gemisch aus Atomen, Ionen und<br />

Elektronen. Die Temperatur beträgt ca.<br />

10.000 °C. Dieses extrem heiße Plasma liefert<br />

die Energie zur Anregung der einzelnen<br />

Elemente.<br />

Die entstehende emittierte Strahlung, die<br />

für jedes einzelne Element eine charakteristische<br />

Wellenlänge besitzt, wird spektral<br />

aufgefächert und mit einem CCD-Chip detektiert.<br />

Dabei kann ein komplettes Emissionspektrum<br />

simultan aufgenommen werden.<br />

Die im Öl vorhandenen Verschleißmetalle<br />

sind wichtige Datenträger. Ihr Vorhandensein<br />

erlaubt unmittelbare Rückschlüsse auf<br />

den Verschleiß der Bauteile bzw. Maschi-<br />

56


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Ölanalysen für Gasturbinen<br />

Tab. 1. Reinheitsklassen nach ISO 4406.<br />

Reinheitsklassen nach ISO 4406<br />

Zahl der Partikel je 100 ml<br />

Reinheitsklasse<br />

über<br />

bis<br />

8.000.000 16.000.000 24<br />

4.000.000 8.000.000 23<br />

2.000.000 4.000.000 22<br />

1.000.000 2.000.000 21<br />

500.000 1.000.000 20<br />

250.000 500.000 19<br />

130.000 250.000 18<br />

64.000 130.000 17<br />

32.000 64.000 16<br />

16.000 32.000 15<br />

8.000 16.000 14<br />

4.000 8.000 13<br />

2.000 4.000 12<br />

1.000 2.000 <strong>11</strong><br />

500 1.000 10<br />

250 500 9<br />

130 250 8<br />

64 130 7<br />

32 64 6<br />

16 32 5<br />

8 16 4<br />

4 8 3<br />

2 4 2<br />

1 2 1<br />

Löslichkeit der Additive im Basisöl eine erhebliche<br />

Rolle. Heute setzen die Hersteller<br />

von Turbinenölen verstärkt Basisöle der<br />

Gruppen II (Hydrotreated), III (Hydrocrack)<br />

und IV PAO (Polyalpha-Olefine) ein.<br />

Diese Öltypen besitzen u.a. ein besseres<br />

Viskositäts-Temperatur-Verhalten und sind<br />

stabiler gegen Ölalterung und Oxidation.<br />

Doch abgebaute Additivkomponenten und<br />

Reaktionsprodukte des Grundöls werden<br />

von diesen Basisölen schlechter gelöst. Die<br />

Alterungsprodukte können sich folglich<br />

verstärkt absetzen. Sie besitzen zudem eine<br />

hohe Polarität und bilden vor allem Ablagerungen<br />

an metallischen Komponenten, wie<br />

Gleitlagern, Ölkühlern, Tanks oder Zahnrädern.<br />

Außerdem formen Alterungsprodukte<br />

immer größere Moleküle. Sie „agglomerieren“,<br />

bleiben verstärkt in Filtern und/<br />

oder Ventilen hängen und können diese<br />

zusetzen.<br />

Beim Abkühlen, wie beim Stillstand anlässlich<br />

einer Turbinenrevision, weist das Öl<br />

zudem eine noch schlechtere Löslichkeit<br />

auf. Der Prozess der Ausfällungen und Ablagerungen<br />

im System wird damit verstärkt.<br />

Es entstehen weicher Schlamm<br />

(Sludge) und/oder Lack (Varnish). Beruhigte<br />

Zonen mit sehr geringer Ölumwälzung<br />

bzw. Strömungsgeschwindigkeit sind<br />

dabei ebenso besonders belastet. Während<br />

Schlamm noch abwischbar ist, kann Varnish<br />

selbst mit Lösemitteln oft nicht entfernt<br />

werden. Er stellt eine massive Gefahr<br />

für die Anlage dar! Ölleitungen und -bohrungen<br />

können sich zusetzen, Ventile und<br />

nenelemente, von denen die Partikel stammen<br />

könnten. Andere Elemente verraten<br />

Verunreinigungen durch Staub, inhibiertes<br />

Wasser oder mit einem anderen Schmierstoff.<br />

Außerdem kann der Additivabbau<br />

mit dem ICP-Verfahren verfolgt werden.<br />

Analyse mit PQ-Index<br />

Um Aussagen darüber zu treffen, ob Eisen<br />

als abrasiver, magnetisierbarer Verschleiß<br />

oder als unmagnetisches Eisenoxid (Rost)<br />

oder Eisensulfid vorliegt, werden die Eisenwerte<br />

der ICP-Spektrometrie und der PQ-<br />

Index miteinander verglichen.<br />

Der PQ-Index informiert über alle vorhandenen,<br />

magnetischen Eisenteilchen ab einer<br />

Größenordnung von ca. 5 µm.<br />

Bei der Interpretation des PQ-Index mit<br />

dem Wert für Eisen lassen sich folgende<br />

Zusammenhänge erkennen:<br />

Beurteilt wird der Unterschied zwischen<br />

dem Eisengehalt und dem PQ-Index. Ist<br />

der Eisenwert in mg/kg hoch, der PQ-Index<br />

aber niedrig, dann ist der Eisenabrieb<br />

wohl durch Korrosion entstanden. Denn<br />

Rost ist kaum magnetisierbar, liefert also<br />

einen niedrigen PQ-Index. Ein hoher Wert<br />

für den PQ-Index bei gleichzeitig niedrigen<br />

Eisenwerten weist immer auf einen akuten<br />

Verschleißvorgang wie z. B. Pittings, Fressverschleiß<br />

oder Materialausbrüche hin.<br />

Tab. 2. Ursachen für Veränderungen der Viskosität von Ölen.<br />

Viskositätsveränderungen<br />

Wie auch bei der Analytik von Motoren-,<br />

Getriebe-, oder Hydraulikölen stellt die<br />

Viskosität auch bei typischen Turbinenölen<br />

einen wichtigen Faktor dar. Neben Temperatur<br />

und Druck kann es für eine veränderte<br />

Viskosität verschiedene Ursachen geben<br />

(Tabelle 2).<br />

Wenn sich die Viskosität verändert hat, können<br />

mit einer Ölanalyse Rückschlüsse auf<br />

eine mögliche Ursache gezogen werden.<br />

Varnish im Öl<br />

Anstieg der Viskosität<br />

• Das Öl hat während des Betriebs unter der<br />

Einwirkung von Temperatur Sauerstoff<br />

aufgenommen, es ist oxidiert.<br />

• Oxidationsinhibitoren, alterungsverzögernde<br />

Additive, haben sich abgebaut.<br />

• Alterungs- und Oxidationsprodukte, wie Säuren<br />

und ölunlösliche Bestandteile, sind entstanden.<br />

• Staub, Wasser oder sonstige Verunreinigungen<br />

greifen das Öl chemisch an.<br />

• Es wurde falsches Öl verwendet oder nachgefüllt.<br />

Ablagerungen stellen ein großes Risiko für<br />

die Turbine dar. Bei ihrer Bildung spielt die<br />

Abnahme der Viskosität<br />

• Es wurde ein zu dünnes Öl oder ein falscher Öltyp<br />

verwendet oder nachgefüllt.<br />

• Das System wurde vor der Befüllung mit einem<br />

dünneren Spülöl gereinigt. Es liegt eine<br />

Vermischung mit Spülölresten vor.<br />

Filter blockieren, Dichtungsprobleme auftreten.<br />

Dadurch wird die Schmierung von<br />

Lagern aber auch die Funktion von Ölkühlern<br />

sowie Wärmetauschern beeinträchtigt.<br />

Der MPC-Test (Membrane Patch Colorimetry)<br />

ist weltweit das einzige Verfahren, mit<br />

dem das Potenzial eines Öls, Varnish zu bilden,<br />

quantifiziert werden kann. Bei Verdacht<br />

auf Schlamm- bzw. Varnishbildung<br />

wird er empfohlen.<br />

Der MPC-Index ist ein Zahlenwert, der zwischen<br />

0 und 100 liegt. Bei Turbinenölen ist<br />

der Maximalwert ca. 60. Je höher der MPC-<br />

Index ausfällt, desto größer ist das Risiko<br />

der Bildung von Schlamm und lackartigen<br />

Ablagerungen.<br />

57


8 ><br />

Umschlag S-030-2013-06-DE_A3q.indd 1 29.08.2013 10:49:49<br />

Ölanalysen für Gasturbinen <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Während ein MPC-Index von bis zu 15 sich<br />

im normalen Bereich für eine übliche Ölalterung<br />

bewegt, weist ein MPC-Index von<br />

über 50 auf einen weit fortgeschrittenen<br />

Additivabbau hin. Es haben sich bereits Ablagerungen<br />

im System gebildet. Ein Ölwechsel<br />

sowie eine darauffolgende gründliche<br />

Systemreinigung sollten durchgeführt<br />

werden.<br />

Zustandsbedingte Ölwechsel<br />

Vor allem in großen Ölumlaufanlagen mit<br />

Füllmengen von weit über 1.000 Litern sollen<br />

trotz jährlich 8.500 Stunden Dauerbelastung<br />

Ölstandzeiten von mehreren Jahren<br />

erreicht werden. Aufgrund immer anspruchsvollerer<br />

Betriebsbedingungen<br />

werden die Turbinenöle zwar weiterentwickelt,<br />

doch wie sie sich bewähren, zeigt erst<br />

die Praxis. Eine regelmäßige Überwachung<br />

mit Ölanalysen ist deswegen unerlässlich.<br />

Regelmäßige Ölanalysen ermöglichen es,<br />

die Ölwechsel, die bei Gasturbinen nach<br />

mehreren 10.000 Betriebsstunden erfolgen,<br />

zustandsabhängig durchzuführen.<br />

Dadurch können Ölwechsel im Voraus ge-<br />

Bild 3. Analysenset für Gasturbinen.<br />

Die Empfehlung von OELCHECK für die Analyse<br />

von Ölen aus Gasturbinen lautet:<br />

Analysenset 7T<br />

Elemente durch ICP<br />

PQ-Index<br />

Farbzahl<br />

Viskosität 40 °C Viskosität 100 °C VI<br />

(Viskositätsindex)<br />

Oxidation (FT-IR)<br />

Neutralisationszahl (NZ)<br />

Wasser nach Karl Fischer<br />

Luftabscheidevermögen<br />

Partikelzählung ISO 4406, Reinheitsklasse<br />

Oxidationsbeständigkeit (RULER)<br />

Schaumverhalten Seq. I<br />

Zusätzlich empfohlenes Prüfverfahren<br />

• bei möglichen Ablagerungen: MPC-Test<br />

plant und unerwartete Ausfälle verhindert<br />

werden. Damit ist die Energieversorgung<br />

gesichert und Zusatzkosten durch ölbedingte<br />

Schäden werden vermieden.<br />

Analysen<br />

Für Turbinenöle werden zehn unterschiedliche<br />

Analysensets empfohlen (B i l d 3 ).<br />

Ihr Untersuchungsumfang ist auf die unterschiedlichsten<br />

Turbinenöle und deren<br />

Betriebsbedingungen abgestimmt. Bei der<br />

Analyse stehen unter anderem die Oxidation,<br />

die Veränderung von Additiven, etwaiger<br />

Verschleiß sowie Verunreinigungen im<br />

Fein- bzw. Feinstbereich im Fokus.<br />

Eine Ölanalyse sollte bei Gasturbinen etwa<br />

alle sechs Monate erfolgen. Hierfür stehen<br />

extra spezielle Probengefäße bereit, die<br />

größer sind als gewöhnliche Gefäße, da einige<br />

Prüfverfahren – wie etwa Luftabscheidevermögen<br />

oder Schaumverhalten – eine<br />

große Probenmenge erfordern. Die Analysensets<br />

enthalten u.a. je ein Probengefäß<br />

und einen Probenbegleitschein, der alle<br />

wichtigen Daten zur eingesendeten Ölprobe<br />

abfragt. <br />

l<br />

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58


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Digital nuclear security level DCS main and auxiliary data distribution based on NASPIC platform<br />

Digital nuclear security level DCS<br />

main and auxiliary data distribution<br />

based on NASPIC platform<br />

Wu Youguang, Ma Quan, Liu Mingming, Zhang Zipeng and Zhang Yu<br />

Kurzfassung<br />

Sicherheitsstufe DCS für nukleare<br />

Anwendungen – Haupt- und<br />

Nebendatenverteilung auf Basis der<br />

NASPIC-Plattform<br />

Für die Sicherheit von Kernkraftwerken besitzt<br />

das digitale Leit- und Sicherheitssystem (DCS)<br />

eine hohe Bedeutung – hohe Zuverlässigkeit<br />

und höchstes Sicherheitsniveau sind grundlegend.<br />

Für dieses System sind die Daten, die bei<br />

der Umsetzung von Anlagen- und Reaktorschutz<br />

genutzt werden, wichtige Informationen,<br />

die Priorität in direktem Zusammenhang<br />

mit der Reaktorsicherheit besitzen. In dieser<br />

Untersuchung wird durch eine eingehende Betrachtung<br />

der Struktur des DCS ein Modell der<br />

Haupt- und Nebendatenpriorisierung vorgestellt.<br />

Vorrangig wird der Gewährleistung einer<br />

sicheren und zuverlässigen Verarbeitung und<br />

Übermittlung der wichtigsten Daten, die in direktem<br />

Zusammenhang mit Sicherheitsfunktion<br />

stehen, eingeräumt, um Sicherheit und Zuverlässigkeit<br />

des DCS zu optimieren, Dies gewährleistet<br />

mit Blick auf diesen Teilaspekt einen<br />

zuverlässigen und sicheren Betrieb von Kernkraftwerken.<br />

l<br />

Authors<br />

Wu Youguang<br />

Ma Quan<br />

Liu Mingming<br />

Zhang Zipeng<br />

Zhang Yu<br />

Science and Technology on Reactor System<br />

Design Technology Laboratory<br />

Nuclear Power Institute of China<br />

Chengdu,610213, China<br />

Digital security level DCS system of nuclear<br />

power plant is called “nerve center” of nuclear<br />

power plant, which requires high<br />

safety and reliability [1]. In this system, the<br />

data involved in the implementation of<br />

shutdown protection and safety facility<br />

drive functions are important information,<br />

which need to be prioritised directly related<br />

to reactor safety. In this paper, through<br />

in-depth study of the structure of security<br />

level DCS, the idea of main and auxiliary<br />

data distribution is put forward. Priority is<br />

given to ensuring the safe and reliable processing<br />

and transmission of the main data<br />

directly related to the security function, so<br />

as to improve the security and reliability of<br />

digital security level DCS, which is conducive<br />

to ensuring the safe and reliable operation<br />

of nuclear power plants.<br />

Introduction<br />

Digital Security Level Instrument and Control<br />

System (DCS) of nuclear power plant is<br />

known as the “nerve center” of nuclear<br />

power plant. It is an important system to<br />

ensure the safety of reactor and personnel<br />

by completing the functions of safe shutdown<br />

of reactor and driving of special safety<br />

facilities under accident conditions,<br />

thereby limiting or mitigating the consequences<br />

of accidents [1].In the security<br />

level DCS system of nuclear power plant,<br />

the data involved in the implementation of<br />

shutdown protection and dedicated safety<br />

facility driving functions are important information,<br />

which is directly related to reactor<br />

safety and needs to be processed first.<br />

while the data related to display, alarm and<br />

maintenance are secondary information.<br />

In order to improve the response speed and<br />

reliability of security level DCS system, the<br />

main data to perform security functions<br />

should not be adversely affected by the<br />

auxiliary function data, that is, the auxiliary<br />

function data should not inhibit or delay<br />

the execution of its security functions.<br />

In addition, although the processing speed<br />

and processing capacity of the security<br />

DCS using the main processor are constantly<br />

improving, the reliability is also increasing.<br />

However, with the increasing<br />

amount of data processed by security level<br />

DCS in nuclear power plants, the load of<br />

main processor is still heavy and the processing<br />

time is long, which leads to the risk<br />

that the worst response time will exceed<br />

the requirements of relevant indicators.<br />

Based on the analysis of the architecture of<br />

the security level DCS, this paper conducts<br />

research on main and auxiliary data distribution<br />

to ensure that the main data of the<br />

security function is prioritised, the response<br />

speed and reliability of the security<br />

level DCS are improved, and the safe operation<br />

of the reactor is guaranteed.<br />

NASPIC platform<br />

NASPIC platform is a general equipment<br />

platform developed by Nuclear Power Institute<br />

of China based on microprocessor<br />

and network communication technology<br />

according to the regulations, standards of<br />

nuclear power plant and the system requirements<br />

of safety control and protection<br />

system of nuclear power plant. The platform<br />

mainly includes field control station,<br />

transmission station, safety display station,<br />

gateway station and engineer station.<br />

Among them, the field control station completes<br />

the functions of signal acquisition,<br />

data processing, logical operation, signal<br />

output and data communication. The<br />

transmission station assumes the functions<br />

of data interface between the field control<br />

station and the safety display station, gateway<br />

station and engineer station. Safety<br />

display station is the man-machine interface<br />

of NASPIC platform, which realises<br />

the functions of safety level process parameters<br />

and alarm display, equipment control<br />

and reset locking. Gateway station realises<br />

data interaction between NASPIC platform<br />

and external non-security system. The engineer<br />

station mainly realises the functions<br />

of configuration, downloading and maintenance.<br />

The basic architecture diagram of<br />

the NASPIC platform is shown in F i g -<br />

u r e 1 (The ECP is an emergency control<br />

panel. The BUP is a backup panel.).<br />

The instrument and control system of reactor<br />

safety level based on NASPIC platform<br />

provides monitoring for the deviation of<br />

nuclear power plant from normal opera-<br />

59


Digital nuclear security level DCS main and auxiliary data distribution based on NASPIC platform <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Field sensor<br />

ECP/BUP<br />

drive system. The TU is a data transmission<br />

unit. GW is a communication isolation<br />

unit. ACM is a priority selection unit.<br />

Field control<br />

station<br />

PIPS<br />

SignaI<br />

processing<br />

mudule<br />

Drive<br />

control<br />

module<br />

Switch cabinet<br />

Actuator<br />

Safety display<br />

station<br />

Transmission<br />

station<br />

lE<br />

communication<br />

NC<br />

communication<br />

Fig. 1. NASPIC platform basic architecture diagram.<br />

NASPIC Platform<br />

1E NC<br />

Hard wiring<br />

Maintenance<br />

network<br />

Gateway station<br />

Engineer station<br />

Electrical<br />

isolation<br />

Boundary<br />

NC<br />

system<br />

1E<br />

NC<br />

Research on main and auxiliary data<br />

distribution<br />

Main and auxiliary data definition<br />

In the digital security level DCS system of<br />

nuclear power plant, the data involved in<br />

the implementation of shutdown protection<br />

and dedicated safety facility drive<br />

functions are important information and<br />

need to be processed first. According to the<br />

importance of the transmitted data information,<br />

the data used to perform the shutdown<br />

protection and dedicated safety facility<br />

driver functions are defined as the main<br />

function data, and the related data used to<br />

display, alarm and maintain are defined as<br />

the auxiliary function data. The main function<br />

data of security level DCS system in<br />

executing security function shall not be ad-<br />

tion conditions, and drives corresponding<br />

security functions to make the plant shut<br />

down safely and maintain safe state. This<br />

ensures the safety of reactor, nuclear power<br />

plant equipment, personnel and environment<br />

in case of accident. According to<br />

the requirement of Engineering application,<br />

NASPIC platform can be used to construct<br />

digital security level instrument and<br />

control system for nuclear power plants<br />

with different reactor types (such as<br />

AP1000, Hualong 1, M310) and different<br />

architectures.<br />

IP IIP IIIP<br />

Security level DCS architecture<br />

This paper is based on the digital security<br />

level DCS architecture of China Engineering<br />

Test Reactor, as shown in F i g u r e 2 .<br />

The security level DCS architecture adopts<br />

a three-channel redundant structure,<br />

which consists of three protection groups<br />

(protection group I, protection group II<br />

and protection group III) and two logic series<br />

(logic series A and logic series B). The<br />

signal acquisition and logic processing related<br />

to emergency shutdown system are<br />

implemented in three protection groups.<br />

The functions of the dedicated safety facility<br />

drive system are realised by the protection<br />

group and logic series.<br />

Among them, IP, IIP and IIIP represent<br />

three redundant protection channels;<br />

PIPS-1, PIPS-2 and PIPS-3 represent three<br />

redundant protection channels’ preprocessing<br />

units; RPC-1, RPC-2 and RPC-3 represent<br />

three redundant protection channels’<br />

protection processing units; TU-1,<br />

TU-2 and TU-3 represent three redundant<br />

protection channels’ signal transmission<br />

units; ESFAC-A1 and ESFAC-A2 represent<br />

two subgroups of dedicated security facility<br />

driver units of logical series A, which<br />

carry out 1oo2 decision output; ESFAC-B1<br />

and ESFAC-B2 represent two subgroups of<br />

TRAIN A<br />

dedicated security facility driver systems of<br />

logical series B, which carry out 1oo2 decision<br />

output; ACM-A and ACM-B represent<br />

priority management units of two logical<br />

series; GW-A and GW-B represent the gateway<br />

units of two logical series.<br />

By studying the digital security level DCS<br />

architecture of a domestic engineering test<br />

reactor, it can be found that each protection<br />

group corresponds to one protection<br />

group TU transmission station, and each<br />

logic series corresponds to one logic series<br />

TU transmission station.<br />

Note: PIPS is a signal preprocessing system.<br />

RPC is a reactor shutdown logic processing<br />

system. ESFAC is a dedicated safety<br />

TRAIN B<br />

Fig. 2. Digital security level DCS architecture diagram<br />

versely affected by the auxiliary function<br />

data, and the auxiliary function data shall<br />

not inhibit or delay the execution of its security<br />

function.<br />

Main and auxiliary data partition<br />

According to the above definition of main<br />

and auxiliary data, we divide the signals in<br />

digital security level DCS.<br />

Digital security level DCS receives instruction<br />

signals from the main control room<br />

safety disk and backup disk. The instruction<br />

data includes equipment control instruction<br />

and alarm and indication signal.<br />

The equipment control instruction belongs<br />

to the main function data, and the alarm<br />

60


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Digital nuclear security level DCS main and auxiliary data distribution based on NASPIC platform<br />

and indication signal belongs to the auxiliary<br />

function data.<br />

The periodic test in digital security DCS belongs<br />

to the non-security function, and the<br />

periodic test data belongs to the auxiliary<br />

function data, which can not affect the execution<br />

of the system security function.<br />

Therefore, the relevant design is implemented<br />

in the TU interfaced with the periodic<br />

test device. In the periodic test, the<br />

module fault signal, the on/off feedback<br />

signal and the successful locking feedback<br />

signal need to be sent to the engineer station<br />

and the main control room for alarm<br />

and instruction after processing.<br />

The alarm and indication signals belong to<br />

auxiliary function data, which are mainly<br />

used to assist operators to monitor the status<br />

of units and assist maintenance engineers<br />

to analyze and locate faults, mainly<br />

including equipment state feedback, PAMS<br />

parameters, process parameters and alarm<br />

signals.<br />

Instrument control alarm and maintenance<br />

information belongs to auxiliary function<br />

data. Transferring such data will occupy a<br />

large amount of communication resources<br />

of the system. At the same time, alarm and<br />

indication signals for operator monitoring<br />

and maintenance engineers to analyze and<br />

locate faults will be sent to NC-DCS and<br />

maintenance engineer station.<br />

Main and auxiliary data distribution<br />

scheme<br />

In digital security level DCS, the main and<br />

auxiliary data are processed in the same<br />

main processor, and the theoretical calculation<br />

shows that the worst response time<br />

of shutdown protection theory will exceed<br />

the user requirements. Through the analysis<br />

of the data of a digital security level DCS<br />

of an engineering test reactor, the ratio of<br />

main and auxiliary data is shown in Ta -<br />

ble 1.<br />

It can be seen from Ta b l e 1 that supplementary<br />

data account for 97.62 % of the<br />

total volume, and the main data only account<br />

for 2.38 %. This will enable the processor<br />

that performs protection logic and<br />

communication to process a large number<br />

of auxiliary data. A large number of auxiliary<br />

function data will cause the main control<br />

module to spend a lot of time to execute<br />

communication transceiver, logical<br />

processing, and so on. With the increase of<br />

processing cycle, the response time of the<br />

system will increase, so the response time<br />

will exceed the requirements. In order to<br />

solve this problem and ensure the processing<br />

speed and time of the main channel of<br />

the shutdown protection and special security<br />

function, a transmission unit (TU) is<br />

added to each protection group and logic<br />

series of the digital security level DCS, It is<br />

specially used for processing display,<br />

alarm, periodic test and maintenance information<br />

transmission functions, and the<br />

Tab. 1. Comparison of main and auxiliary data of security level DCS.<br />

Data function Data type Data volume Ratio<br />

Shutdown / Dedicated M 0.875 Kb 2.38%<br />

Alarm / Display / Periodic test A 35.825 Kb 97.62%<br />

M- main data, A- auxiliary data<br />

IP<br />

TRAIN A<br />

IIP<br />

TRAIN B<br />

Note: - Main function data flox, - Auxiliary function data flow<br />

Fig. 3. Schematic diagram of main and auxiliary data distribution.<br />

IIIP<br />

main work is accomplished. It can separate<br />

data flow from auxiliary function data<br />

flow, which reduces the task and communication<br />

traffic of protection group and logic<br />

series, reduces the complexity of software,<br />

shortens the response time of executing<br />

protection function, and improves the<br />

real-time, security and reliability of the<br />

system.<br />

The structure of main and auxiliary data<br />

shunting in digital security DCS is shown in<br />

the F i g u r e 3 . The protection group IP<br />

and logical series A are studied. The<br />

main data (Instrument Preprocessing Unit<br />

PIPS-1, Protective Channel Processing Unit<br />

RPC-1, Column A Special Safety Facility<br />

Drive System Subgroup ESFAC-A1, Column<br />

A Priority Management Unit ACM-A)<br />

that perform security functions is processed<br />

and transmitted first. Other auxiliary<br />

data are exchanged by transmission<br />

unit (TU) and external data information,<br />

as are other protection groups.<br />

The data distribution mechanism of separate<br />

transmission of different types of signals<br />

can effectively ensure that the data<br />

processing and transmission of security<br />

functions are not affected by non-security<br />

functions. The auxiliary function data is<br />

distributed by TU, which effectively reduces<br />

the load of the main function data transmission<br />

channels, and improves the realtime<br />

and reliability of the system.<br />

At present, the main and auxiliary data distribution<br />

technology based on NASPIC<br />

platform has been successfully applied to<br />

many projects, such as engineering test reactor,<br />

Xiapu fast reactor, ACP100 small reactor,<br />

and has received good engineering<br />

application results.<br />

Comparative study of data<br />

transmission methods with other<br />

platforms<br />

At present, the commonly used security<br />

level DCS platforms in domestic nuclear<br />

power plants mainly include MELTAC-N<br />

platform plus of Mitsubishi Company, TXS<br />

platform of Siemens, TRICON platform of<br />

Invensys and Common Q platform of Westinghouse<br />

Company [2].<br />

By investigating the above security level<br />

DCS platform architecture and data transmission<br />

mode, the main data and the auxiliary<br />

data of alarm display, periodic test<br />

and other functions for the implementation<br />

of shutdown protection and dedicated<br />

safety facilities drive function are all processed<br />

in the same processor. Compared<br />

with the digital nuclear security level DCS<br />

61


Digital nuclear security level DCS main and auxiliary data distribution based on NASPIC platform <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

based on NASPIC platform, the other security<br />

level platforms mentioned above do<br />

not have TU transmission stations, which<br />

will reduce the number of cabinets, but<br />

there is a risk that the load of the main processor<br />

is large and the response time is relatively<br />

long.<br />

Conclusions<br />

Through the in-depth analysis and research<br />

of the security level DCS architecture,<br />

the data transmission mode of the<br />

main and auxiliary data shunting is proposed,<br />

which gives priority to ensuring the<br />

safe and reliable processing and transmission<br />

of the main data directly related to the<br />

security function. The distribution of auxiliary<br />

function data in TU station effectively<br />

reduces the load of main function data<br />

transmission channels, improves the realtime<br />

and reliability of the system, and ensures<br />

the safe and reliable operation of nuclear<br />

power plant. The distribution technology<br />

of main and auxiliary data has been<br />

successfully applied to many projects, and<br />

has achieved good engineering application<br />

results.<br />

References<br />

[1] Zhang Rui, Peng Huaqing. Digital reactor<br />

control system research [J]. Nuclear Power<br />

Engineering, 2002 (5): 86-88.<br />

[2] Liu Yue, Ding Changfu. Analysis and research<br />

of DCS security level instrumentation platform<br />

[J]. Automation Expo, 2012 (1): 48-<br />

52. l<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

Structural Design of Cooling Towers<br />

<strong>VGB</strong> Standard on the Structural Design, Calculation, Engineering<br />

and Construction of Cooling Towers<br />

Edition <strong>2019</strong> – <strong>VGB</strong>-S-610-00-<strong>2019</strong>-10-EN (English edition)<br />

<strong>VGB</strong>-S-610-00-<strong>2019</strong>-10-DE (German edition)<br />

eBook (PDF)/print DIN A4, 86 pa ges,<br />

ISBN: 978-3-96284-145-4 (print), ISBN: 978-3-96284-146-1 (eBook)<br />

Pri ce for <strong>VGB</strong> mem bers € 180.–,<br />

for non mem bers € 270.–, + VAT, ship ping and hand ling.<br />

eBook (PDF)/Druckfassung DIN A4, 86 Seiten,<br />

ISBN: 978-3-96284-143-0 (print), ISBN: 978-3-96284-144-7 (eBook)<br />

Preis für <strong>VGB</strong>-Mit glie der € 180,–,<br />

für Nicht mit glie der € 270,–, + Ver sand kos ten und MwSt.<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

Structural Design of<br />

Cooling Towers<br />

<strong>VGB</strong>-Standard on the Structural Design,<br />

Calculation, Engineering and Construction<br />

of Cooling Towers<br />

(formerly <strong>VGB</strong>-R 610e)<br />

<strong>VGB</strong>-S-610-00-<strong>2019</strong>-10-DE<br />

Summary<br />

This <strong>VGB</strong> Standard <strong>VGB</strong>-S-610, “Structural Design of Cooling Towers” constitutes the joint basis – together with <strong>VGB</strong>-R 135e,<br />

“Planning of Cooling Towers”, and <strong>VGB</strong>-R 612e, “Protection Measures on Reinforced Concrete Cooling Towers and Chimneys<br />

against Operational and Environmental Impacts” – for the civil engineering-related planning including design, construction and<br />

approval as well as for the construction of cooling tower facilities built from reinforced concrete. It is based on more than 50 years<br />

of experience in the construction of cooling towers gained by plant and structural design engineers, by construction companies,<br />

accredited review engineers and owners. In addition, Guideline <strong>VGB</strong>-R 613e, “Code of Practice for Life Cycle Management of<br />

Reinforced Concrete Cooling Towers at Power Plants”, presents notes on in-process inspection and maintenance.<br />

The <strong>VGB</strong> Standard was thoroughly revised and restructured compared with the last edition, <strong>VGB</strong>-R 610e of 2010, chiefly in order<br />

to increase its application and ac-ceptance by potential users outside Germany. To this end its structure was modified to make it<br />

similar to the European standards by dividing into a generally valid and internationally oriented base part and a specific national,<br />

i.e., German part. Different from the European standards, however, no national annex was created. Instead, for improved readability<br />

a unified document was produced comprising the generally applicable base part and the location-specific part (on a grey<br />

background) with German rules. For application outside Germany it is necessary to use the respective national rules and specifications<br />

instead of the German rules.<br />

New findings from continued engineering studies and feedback from practice have also necessitated modifications. In particular,<br />

hybrid cooling towers and multi-cell cooling towers as now common cooling tower design variants have been included, in addition<br />

to natural draught cooling towers.<br />

This <strong>VGB</strong> Standard does not cover contractual arrangements with responsibilities for organisational workflows. These are to be defined<br />

separately by the contracting par-ties. Users are requested to inform the <strong>VGB</strong> Office of their experience with the appli-cation<br />

of this <strong>VGB</strong> Standard and any sources of possible misinterpretation or short-falls in presentation, and to make suggestions for improvements.<br />

These may be tak-en as a basis for future additions or amendments.<br />

This <strong>VGB</strong> Standard <strong>VGB</strong>-S-610e, “Structural Design of Cooling Towers”, supersedes <strong>VGB</strong> Guideline <strong>VGB</strong>-R 610e of 2010 with the<br />

same name.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH Deilbachtal 173 | 45257 Essen | P.O. Box 10 39 32 | Germany<br />

T: +49 201 8128-200 | F: +49 201 8128-302 | E: mark@vgb.org | www.vgb.org/shop<br />

62


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Sub-cooled boiling of natural circulation in narrow rectangular channels<br />

Experimental study on sub-cooled<br />

boiling of natural circulation in<br />

narrow rectangular channels<br />

Zhou Tao, Li Zichao, Li Bing, Qi Shi and Huang Yanping<br />

Kurzfassung<br />

Experimentelle Studie zum unterkühlten<br />

Sieden bei Naturkonvektion in engen<br />

rechteckigen Kanälen<br />

Unterkühltes Sieden unter der Bedingung der<br />

Naturkonvektion wurde experimentell in einem<br />

Versuchsstand mit engen rechteckigen Kanälen<br />

untersucht. Wird die Heizleistung für<br />

den Wärmeübergang auf ein bestimmtes Niveau<br />

erhöht, können das Phänomen des unterkühlten<br />

Siedens sowie die Blasenbewegung<br />

über ein Sichtfenster beobachtet werden. Die<br />

Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass<br />

der Wärmeübergangskoeffizient des unterkühlten<br />

Siedens mit zunehmender Heizleistung<br />

zunimmt und mit zunehmender Unterkühlung<br />

am Kanaleintritt und Größe der engen rechteckigen<br />

Kanäle abnimmt. Die Wärmeübertragung<br />

des unterkühlten Siedens wird hauptsächlich<br />

durch die Bildung und Abtrennung<br />

von Blasen beeinflusst, begleitet von Strömungsoszillationen.<br />

Beobachtet wurden 3 Stufen<br />

des unterkühlten Siedens in engen rechteckigen<br />

Kanälen. Schließlich wurde eine empirische<br />

Korrelation für den Wärmeübergangskoeffizienten<br />

der natürlichen Konvektion in<br />

engen rechteckigen Kanälen ermittelt, basierend<br />

auf dimensionslosen Kennzahlen. l<br />

Authors<br />

Zhou Tao 1,2,3*<br />

Li Zichao 1,2,3<br />

Li Bing 1,2,3<br />

Qi Shi1 ,2,3<br />

Huang Yanping4<br />

Affiliations:<br />

1 School of Nuclear science and<br />

Engineering<br />

North China Electric Power University<br />

Beijing, 102206, China<br />

2 Institute of nuclear thermal-hydraulic safety<br />

and standardization<br />

North China Electric Power University<br />

Beijing, 102206, China<br />

3 Beijing Key Laboratory of Passive Safety<br />

Technology for Nuclear Energy<br />

Beijing, 102206, China<br />

4 CNNC Key Laboratory on Nuclear<br />

Reactor Thermal Hydraulics Technology<br />

Chengdu, 610041, China<br />

Sub-cooled boiling of natural circulation has<br />

been experimentally investigated based on a<br />

natural circulation device with narrow<br />

rectangular channels. When the heating<br />

power is increased to a certain level, the<br />

phenomenon of sub-cooled boiling and<br />

bubbles movement can be observed through<br />

the visual channel. The results show that the<br />

heat transfer coefficient of sub-cooled boiling<br />

increases with the increasing of heating<br />

power and decreases with the increasing of<br />

inlet sub-cooling and size of narrow<br />

rectangular channels. The heat transfer<br />

process of sub-cooled boiling is mainly<br />

affected by the generation and departure of<br />

bubbles, accompanied with flow oscillation.<br />

It is discovered that there are 3 stages of subcooled<br />

boiling in the narrow rectangular<br />

channels. Finally, an empirical correlation<br />

has been proposed for the heat transfer<br />

coefficient of natural circulation sub-cooled<br />

boiling in narrow rectangular channels,<br />

based on dimensionless analysis method and<br />

the errors fall in the range of ±15 %.<br />

Introduction<br />

The usage of narrow channels is a new<br />

technique for enhancing heat transfer,<br />

having high heat transfer coefficients at low<br />

heat flux [1]. This direction is being<br />

adopted in the heat transfer systems of<br />

new-type reactor design. Therefore, it is<br />

necessary to study heat transfer characteristics<br />

of narrow channels. By investigating<br />

the saturated boiling phenomenon in<br />

vertical narrow channels, Ishibashi [2]<br />

found that there is an obvious improvement<br />

in the heat transfer coefficient, accompanied<br />

with periodic change of bubbles. Sun<br />

Licheng [3] evaluated thirteen different<br />

prediction methods of saturated boiling by<br />

a database and proposed a modified<br />

correlation by introducing the Weber<br />

number. The above studies placed much<br />

focus on saturated boiling, whereas the<br />

flow and heat transfer region [4] of<br />

pressurized water reactors (PWR) is at subcooled<br />

boiling. As for sub-cooled boiling<br />

in narrow channels, Chen [5] investigated<br />

the effect of channel size on subcooled<br />

flow boiling and associated bubble<br />

charac-teristics. Wang [6] investigated<br />

the onset of nucleate boiling (ONB) in narrow<br />

channels at 1.0 to 4.5 MPa pressure<br />

range and a new correlation was obtained<br />

by considering the bilateral heating<br />

factor.<br />

For narrow rectangular channels, the heat<br />

transfer capacity is 1.3 to 2.1 times of that<br />

in conventional channels [7]. Due to above<br />

characteristic, the advanced reactors and<br />

research reactors [8] have adopted this<br />

kind of channel. As for sub-cooled boiling<br />

in narrow rectangular channels, Pan<br />

[9, 10] investigated the effect of mass flux,<br />

sub-cooled temperature of heated section,<br />

pressure and heating modes on the heat<br />

transfer coefficient and the behavior of<br />

bubbles. Al-Yahia O S [<strong>11</strong>] investigated the<br />

effect of transverse power distribution on<br />

ONB and developed a sub-cooled boiling<br />

model with uniform and non-uniform heat<br />

flux distribution for narrow vertical<br />

rectangular channels. Xu [12] established<br />

a physical model which can explain the<br />

mechanism of bubbles movement in<br />

narrow rectangular channels. Natural circulation<br />

[13, 14] does well in mitigating<br />

reactor accidents, which can improve<br />

the inherent safety of the nuclear reactors.<br />

Such a heat transfer mode can be<br />

used as the main cooling method for<br />

small modular reactors [15]. It [16-19] has<br />

been investi-gated in theory and experiment.<br />

For sub-cooled boiling of natural circulation<br />

in narrow rectangular channels, some<br />

preliminary research has already been<br />

presented [20, 21]. However, sub-cooled<br />

boiling of natural circulation in narrow<br />

rectangular channel which can be<br />

influenced by size of channel and bubbles is<br />

complex. Hence, it is necessary to further<br />

investigate the characteristics of sub-cooled<br />

boiling in narrow rectangular channels<br />

during natural circulation based on<br />

experiments.<br />

Experiment system<br />

Experiment facility<br />

F i g u r e 1 shows the experiment facility,<br />

which is used to investigate the sub-cooled<br />

boiling of natural circulation. It consists of<br />

a preheater channel, a rectangular heater<br />

channel with a visible window, a condenser<br />

63


Sub-cooled boiling of natural circulation in narrow rectangular channels <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

1 experiment channel – 2 thermal insulation material –<br />

3 high speed camera – 4thermocouples –<br />

5 photography lamp<br />

Fig. 3. Measure device of experiment channel.<br />

1 Tank of deionized water – 2 Nitrogen gas bottle – 3 Pressure regulator – 4 Cooling tank – 5 Preheater –<br />

6 Rectangular heater with visible window – 7 Thermocouples – 8 Condenser – 9 Pressure sensors –<br />

Fig. 1. Experiment facility of natural circulation system.<br />

1 cover plate – 2 2-5mm mica – 3 gasket –<br />

4 glass – 5 thin gasket – 6 heating panel –<br />

Fig. 2a. Cross-section of experiment channel.<br />

6<br />

5<br />

1<br />

2<br />

4<br />

3<br />

and a descending channel. The deionized<br />

water is used as fluid medium, which is<br />

driven through the preheater channel, rectangular<br />

heater channel and condenser<br />

channel by density difference. For<br />

this natural circulation system, the flow<br />

rate is measured by a turbine flowmeter<br />

with a tolerance of ±0.001 l/min and<br />

the pressure is balanced by a pressure regulator.<br />

Visual experiment channel with a narrow<br />

rectangular slit<br />

F i g u r e 2 ( a ) shows the cross-sectional<br />

view of the visual experiment channel.<br />

F i g u r e 2 ( b ) shows its three-dimensional<br />

view. It has a size of 2 to 5 mm ×<br />

40 mm with a length of 1,000 mm. One side<br />

consists of a heating surface made of stainless<br />

steel, and the other side is the visual<br />

window made of quartz glass.<br />

The flow pattern is well-observable<br />

through the quartz glass. The effective<br />

heating power can be adjusted continuously,<br />

in the range of 0 to 30 kW.<br />

Measurement device<br />

F i g u r e 3 shows the measurement device,<br />

used alongside the experiment channel.<br />

The temperature is measured by<br />

sheathed thermocouples, and the measurement<br />

accuracy is ±0.25 %. From the<br />

inlet to the outlet of the experiment channel,<br />

20 temperature thermocouples which<br />

are used to transfer the collected temperature<br />

signals to the data acquisition unit, are<br />

installed on the side of the metal heat surface.<br />

There are 2 additional temperature<br />

test points installed at the inlet and outlet<br />

of the experiment channel, in order to<br />

measure the fluid temperature.<br />

The flow pattern in experiment channel is<br />

recorded by using high speed camera (1,000<br />

fps). It allows the behavior of bubbles to be<br />

captured easily within the experiment channel.<br />

All instruments have been shown in Ta -<br />

b l e 1 , alongside their maximum errors.<br />

Experiment parameters and<br />

procedure<br />

Experiment parameters<br />

The experiment parameters of the natural<br />

circulation system are shown in Ta b l e 2 .<br />

Experiment procedure<br />

The following procedure has been followed<br />

in this experiment.<br />

Tab. 1. Instruments and errors.<br />

Parameter Name Model Range Errors<br />

Pressure Pressure transmitter HSLT-P 0 to 6.0 MPa 0.25 %<br />

Temperature Thermocouple WRNK101 0 to 600 o C 0.25 %<br />

Volume flow Turbine flowmeter LW-10 0 to 600 l/H 0.2 %<br />

Voltage Voltmeter HC-300/C 0 ∼ 380 V 0.2 %<br />

Current Ammeter T23-A 0 ∼ 5 A 0.2 %<br />

Data<br />

Data acquisition<br />

instrument<br />

KPCI-1813 0.1 %<br />

Tab. 2. Experiment parameters.<br />

Fig. 2b. Three-dimension view of the<br />

experiment channel.<br />

Inlet subcooling<br />

Preheater<br />

power<br />

Heater power Gap size Device height Device width<br />

60 to 15 o C 0 to 30 kW 0 to 10 kW 2 mm to 5 mm 3.3 m 2 m<br />

64


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Sub-cooled boiling of natural circulation in narrow rectangular channels<br />

––<br />

At the beginning of the experiments,<br />

deionized water is added into the whole<br />

loop, and the pressure is regulated using<br />

a pressure stabilizer.<br />

––<br />

A preheater and a rectangular heater are<br />

used to heat the fluid medium. The power<br />

of preheater is maintained so that the<br />

fluid enters the rectangular heater at a<br />

certain temperature.<br />

––<br />

Once natural circulation begins, the power<br />

of rectangular heater is increased by a<br />

certain amount of time step. In fact, the<br />

power should be added gradually, in order<br />

to allow the system to balance itself.<br />

––<br />

All requisite operational parameters are<br />

recorded. The above procedure is repeated<br />

by changing the fluid temperature at<br />

the inlet of the rectangular heater, the<br />

heat flux and size of experiment channel.<br />

In practice, the heating power is lost due to<br />

the glass wall of the experiment channel<br />

and a heat transfer efficiency of 0.75 is<br />

used. This is calculated using a heat balance<br />

experiment.<br />

Heat transfer coefficient kW/(m 2 K)<br />

4.0<br />

3.5<br />

3.0<br />

2.5<br />

2.0<br />

1.5<br />

80 90 100 <strong>11</strong>0 120 130 140<br />

Heat flux kW/m 2<br />

Experiment calculations<br />

Wall temperature calculation<br />

The effective heating power of the experiment<br />

channel is defined as equation (1).<br />

<br />

(1)<br />

In this equation, q is the effective heating<br />

power of experiment channel measured in<br />

kW/m 2 . U is the voltage of experiment<br />

channel measured in V. I is the electric current<br />

of experiment channel measured in A.<br />

eff is the heat transfer efficiency. b is the<br />

width of rectangular heating surface measured<br />

in m. L is the length of rectangular<br />

heating surface measured in m.<br />

In addition, there is an offset between the<br />

position of thermocouples and the inner<br />

wall surface of the experiment channel.<br />

Because the offset is small, it can be<br />

assumed that the temperature varies<br />

linearly along the thickness of inner wall.<br />

This temperature can be calculated by<br />

Fourier heat conduction law, which is<br />

showed as equation (2).<br />

<br />

(2)<br />

Fig. 4. The influence of heat flux on heat transfer coefficient.<br />

In the above equation, T wi is the inner wall<br />

temperature of test position i measured<br />

in K. T i is the thermocouple measuring<br />

temperature of i test position measured<br />

in K. λ<br />

w is thermal conductivity of heating<br />

plate measured in kW/(m K). δ is the gap<br />

w<br />

between the thermocouple and inner wall<br />

of experimental channel measured in m.<br />

Heat transfer coefficient of sub-cooled<br />

boiling calculation<br />

Through observation and experiment data<br />

analysis, it is found that the ONB occurs at<br />

the lower part in the mid-section of experiment<br />

channel. Hence, the average heat<br />

transfer coefficient of 9-12 test positions<br />

which are in the mid-section of experiment<br />

channel is regard as the standard heat<br />

transfer coefficient of sub-cooled boiling<br />

shown as equation (3).<br />

(3)<br />

Heat transfer coefficient kW/(m 2 K)<br />

2.6<br />

2.5<br />

2.4<br />

2.3<br />

2.2<br />

2.1<br />

2.0<br />

1.9<br />

1.8<br />

In the above equation, h is the heat transfer<br />

coefficient of sub-cooled boiling measured<br />

in kW/(m 2 K). T fi is the temperature of fluid<br />

at i th test position measured in K. It has<br />

been assumed [22] that the fluid’s temperature<br />

varies linearly along the axial direction<br />

from inlet to the outlet of the experiment<br />

channel.<br />

Experiment results and analysis<br />

The influence of heat flux on heat transfer<br />

coefficient<br />

F i g u r e 4 shows the influence of heat flux<br />

on heat transfer coefficient in a 3 mm experiment<br />

channel. The inlet sub-cooling is<br />

50 o C.<br />

As it is depicted in F i g u r e 4 , the heat<br />

transfer coefficient of sub-cooled boiling in<br />

natural circulation is 1.9 kW/(m 2 K) when<br />

the heat flux is at 80 kW/m 2 , and which in-<br />

2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0<br />

Experiment channel size mm<br />

Fig. 5. The influence of experiment channel on heat transfer coefficient.<br />

65


Sub-cooled boiling of natural circulation in narrow rectangular channels <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

creases to 3.9 kW/(m 2 K) when heat flux is<br />

increased to 138 kW/m 2 . It is observed that<br />

as the heat flux is increased, the heat transfer<br />

coefficient has a corresponding increase.<br />

For natural circulation system,<br />

more bubbles are produced in the subcooled<br />

boiling zone when the heat flux is<br />

increased. The generation and detachment<br />

of bubbles creates a disturbance in the liquid<br />

membrane, hence enhancing the heat<br />

transfer coefficient. Moreover, there is a<br />

corresponding increase in the void fraction<br />

of experiment channel. This increases the<br />

difference in the fluid density, thus causing<br />

the volume flow to increase. This enhances<br />

the heat transfer process even more.<br />

It is difficult for bubbles to be generated<br />

and get detached at low values of heat flux.<br />

In such a case, there is a high level of<br />

undercooling and the variation of heat<br />

transfer coefficient is small. When the heat<br />

flux is increased to a certain value, a strong<br />

disturbance is generated by the bubbles<br />

and there is an apparent increase in the<br />

heat transfer coefficient.<br />

The influence of experiment channel size<br />

on heat transfer coefficient<br />

F i g u r e 5 shows the influence of experiment<br />

channel size on heat transfer coefficient.<br />

The heat flux is kept at 100 kW/m 2<br />

with the inlet sub-cooling maintained at<br />

50 o C.<br />

As it is depicted in F i g u r e 5 , the heat<br />

transfer coefficient of natural circulation<br />

sub-cooled boiling attains a value of<br />

2.55 kW/(m 2 K) with a 2 mm gap size in<br />

the rectangular channel. The heat transfer<br />

coefficient decreases to 1.9 kW/(m 2 K)<br />

when the gap size is increased to 5 mm. For<br />

the sub-cooled boiling in natural circulation,<br />

it is observable that the heat transfer<br />

coefficient tends to decrease with increasing<br />

channel gap sizes. For smaller sizes, the<br />

narrow rectangular channel forces the<br />

Heat transfer coefficient kW/(m 2 K)<br />

3.6<br />

3.4<br />

3.2<br />

3.0<br />

2.8<br />

2.6<br />

2.4<br />

2.2<br />

2.0<br />

1.8<br />

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55<br />

bubbles to squeeze together and coalesce.<br />

This creates a strong disturbance in the liquid<br />

membrane, thus enhancing the heat<br />

transfer process.<br />

The influence of inlet sub-cooling on heat<br />

transfer coefficient<br />

F i g u r e 6 shows the influence of inlet<br />

sub-cooling on heat transfer coefficient in a<br />

3 mm experiment channel. The heat flux is<br />

maintained at 80 kW/m 2 .<br />

As it is depicted in F i g u r e 6 , the heat<br />

transfer coefficient of natural circulation<br />

sub-cooled boiling is 3.4 kW/(m 2 K) when<br />

the inlet sub-cooling is 15 o C. For an inlet<br />

sub-cooling of 50 o C, the heat transfer coefficient<br />

decreases to 1.9 kW/(m 2 K). Obviously,<br />

the heat transfer coefficient is observed<br />

to decrease when the inlet sub-cooling<br />

is increased. On one hand, a high<br />

Inlet subsooling<br />

Fig. 6. The influence of inlet sub-cooling on heat transfer coefficient.<br />

degree of inlet sub-cooling leads to an increase<br />

in the single phase part, resulting in<br />

a lower heat transfer coefficient in the experiment<br />

channel. On the other hand, the<br />

void fraction of experiment channel also<br />

tends to decrease at the same time. A corresponding<br />

decrease in the density difference<br />

between the ascending and descending<br />

pipe tends to decrease the flow rate of<br />

natural circulation, thus having an opposing<br />

effect on the heat transfer coefficient.<br />

Mechanism analysis and empirical<br />

correlation<br />

Experiment phenomena<br />

Based on the natural circulation experiment<br />

device shown in F i g u r e 1 , it is possible<br />

to change the volume flow rate as well<br />

Volume<br />

6.5<br />

2.0<br />

Heating power<br />

6.0<br />

Bubbles<br />

Polymerization<br />

1.5<br />

5.5<br />

Volume flow in L/min<br />

1.0<br />

0.5<br />

5.0<br />

4.5<br />

4.0<br />

3.5<br />

Heating power in kW<br />

Bubbles<br />

Generation<br />

0.0<br />

3.0<br />

2.5<br />

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000<br />

t in s<br />

Fig. 7a. Volume flow with heating power.<br />

Fig. 7b. Fluid phenomenon in channel.<br />

66


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Sub-cooled boiling of natural circulation in narrow rectangular channels<br />

as the flow pattern in experiment channel<br />

by increasing the heating power. The inlet<br />

sub-cooling remains constant at an atmospheric<br />

pressure, and a gap size of 3 mm experiment<br />

channel is used. Figure 7a shows<br />

the trend of volume flow rate with the<br />

heating power and F i g u r e 7 b shows the<br />

flow pattern in the experiment channel.<br />

As seen from F i g u r e 7 a , an increase in<br />

the heating power leads to a corresponding<br />

increase in the average volume flow rate,<br />

accompanied with oscillation. In the beginning,<br />

the volume flow rate increases with<br />

slight oscillation. This is a direct result of<br />

small bubbles adhering to the heating surface.<br />

As the power is further increased, the<br />

bubbles combine together and detach from<br />

the heating surface. The bubbles are quickly<br />

compensated by the main fluid which is<br />

in a sub-cooled state. At this time, the volume<br />

flow tends to grow with drastic oscillation.<br />

When the heating power reaches a<br />

certain range, the main fluid becomes saturated.<br />

At this time, it is difficult to make<br />

bubbles condensation. Hence, the volume<br />

flow rate grows slowly with slight oscillation.<br />

As observed from F i g u r e 7 b , the bubbles<br />

are mostly generated on side of the<br />

rectangular channel. It reveals that the<br />

heat transfer coefficient is higher near the<br />

edges of the channel, than in the middle of<br />

experiment channel. The bubbles attach<br />

themselves to the heating wall, and then<br />

slip along with the flow direction. During<br />

this process, the bubbles are gradually compensated.<br />

The main fluid is highly subcooled<br />

near the entrance of the experiment<br />

channel, where the bubbles adhere themselves<br />

to the heating wall and initiate a<br />

slight disturbance in the thermal boundary<br />

layer. Hence, there is a lower heat transfer<br />

coefficient at this location. The main fluid is<br />

sub-cooled to a lower level in the upper section<br />

of the rectangular channel. At this location,<br />

the bubbles begin to polymerization<br />

and break away from the boundary layer,<br />

creating a drastic disturbance on thermal<br />

boundary layer. This results in a higher<br />

value of heat transfer coefficient.<br />

Mechanism analysis<br />

By analyzing the effects of inlet sub-cooling<br />

and heating power, observing motion characteristic<br />

of bubbles in experiment channel,<br />

this paper proposes three stages about subcooled<br />

boiling of natural circulation in a<br />

narrow rectangular channel. F i g u r e 8<br />

( a ) ( b ) ( c ) show the characteristics of<br />

bubbles in different stages about subcooled<br />

boiling of natural circulation in a<br />

narrow rectangular channel<br />

First stage: As shown in F i g u r e 8 ( a ) ,<br />

the main fluid is in the early sub-cooled<br />

boiling stage, where the small bubbles are<br />

adhered to the heating surface. These bubbles<br />

remain stationary when the power is<br />

kept constant. On one hand, the bubbles<br />

are condensed by the main fluid which is in<br />

Heat Wall<br />

Figure 8a Figure 8b Figure 8c<br />

Fig. 8 (a) (b) (c). Characteristics of bubbles in different stages about sub-cooled boiling of natural<br />

circulation in a narrow rectangular channel.<br />

a sub-cooled state, hence decreasing their<br />

size. On the other hand, the external heat<br />

tends to increase the size of bubbles. The<br />

actual size of the bubbles is determined by<br />

the balance of such opposing effects. There<br />

is a relatively small heat transfer coefficient<br />

at this stage, and the volume flow presents<br />

an increase with slight oscillation.<br />

Second stage: As shown in F i g u r e 8 ( b ) ,<br />

the main fluid is sub-cooled to a lesser degree<br />

along the flow direction as the heating<br />

power is increased. Bubbles begin to grow<br />

and break away from the heating wall.<br />

Some bubbles begin to coalesce, due to the<br />

squeezing effect of rectangular narrow<br />

channel. However, the bubbles gradually<br />

become smaller as they slip along the flow<br />

direction since the main fluid is in a subcooled<br />

state. The bubbles are periodically<br />

generated, separated and then condensed.<br />

In this stage, there is a relatively high heat<br />

transfer coefficient due to a higher disturbance<br />

effect. The volume flow increases<br />

with dramatic oscillation.<br />

Third stage: As shown in F i g u r e 8 ( c ) , it<br />

presents a reduction in the single phase<br />

and sub-cooled boiling sections, as the<br />

heating power is increased in the experiment<br />

channel. The upper part of the channel<br />

shows saturated boiling with the occurrence<br />

of mixing flow. In this stage, the<br />

main fluid has a lower degree of sub-cooling,<br />

and the generation rate of bubbles is<br />

much higher than the rate of their compensation.<br />

The disturbance caused by the bubbles<br />

generation and detachment enhances<br />

the turbulent kinetic energy of the<br />

boundary layer, which increases the heat<br />

transfer coefficient. At this time, the subcooled<br />

boiling begins to exhibit a transition<br />

towards the saturated boiling phenomenon.<br />

Empirical correlation<br />

At present, Rohsenow correlation [23]<br />

shown as equation (4) is usually used to<br />

calculate heat transfer coefficient of subcooled<br />

boiling at small flow rate. As for<br />

natural circulation, Cao correlation [24]<br />

shown as equation (5) and Hong correlation<br />

[25] shown as equation (6) are used to<br />

Heat Wall<br />

Heat Wall<br />

calculate heat transfer coefficient of subcooled<br />

boiling.<br />

(4)<br />

In the above equations, C pl is specific heat<br />

measured in J/(kg K). ∆t is the wall superheat<br />

measured in o C. r is latent heat of vaporization<br />

measured in J/kg. C wl is Rohsenow’s<br />

constant. q is the heat flux measured<br />

in kW/m 2 . l is the kinetic viscosity of saturated<br />

liquid measured in Pa˙s. is the surface<br />

tension measured in N˙m. g is the<br />

gravitational acceleration measured in m/<br />

s2. l is the density of saturated liquid<br />

measured in kg/m 3 . v is the density of saturated<br />

steam measured in kg/m 3 . Pr l is the<br />

Prandtl number of saturated liquid.<br />

(5)<br />

(6)<br />

<br />

In the above equations, h is the heat transfer<br />

coefficient of sub-cooled boiling measured<br />

in kW/(m K). q is the effective heating<br />

power of the experiment channel measured<br />

in kW/m 2 . ∆T sub is the sub-cooled degree<br />

measured in o C. b is the narrow gap of<br />

experiment channel measured in m.<br />

These equations (Eq. 4-6) are used to obtain<br />

the theoretical calculation results.<br />

F i g u r e 9 shows a comparison between<br />

theoretical calculations and the experiment<br />

results of the natural circulation system.<br />

As depicted in F i g u r e 9 , the calculations<br />

of Cao and Hong correlations fit well with<br />

the experiment results. The relative errors<br />

between theoretical calculations and the<br />

experiment results are less than 30 %.<br />

However, the theoretical calculations of<br />

Rohsenow correlation exhibit a large error.<br />

This is because the Rohsenow correlation<br />

only considers the effect of heat flux<br />

whereas the experiment considers the influence<br />

of channel size as well as inlet subcooling<br />

on the heat transfer coefficient,<br />

67


Sub-cooled boiling of natural circulation in narrow rectangular channels <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Calculation results kW/m 2 K<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

+30 %<br />

Cao correlation<br />

Hong correlation<br />

Rohsenow correlation<br />

-30 %<br />

ature, as well as the size of narrow rectangular<br />

channels.<br />

––<br />

For natural circulation systems, the generation<br />

and detachment of bubbles have<br />

an influence on heat transfer coefficient<br />

during sub-cooled boiling. This<br />

process is accompanied by flow oscillation.<br />

It is discovered that there are 3<br />

stages during the sub-cooled boiling<br />

phenomenon.<br />

––<br />

The empirical correlation has been proposed<br />

for the heat transfer coefficient of<br />

sub-cooled boiling, during natural circulation<br />

through narrow rectangular channels.<br />

It has been derived using dimensionless<br />

analysis method. All experiment<br />

results fall within ±15 % of the proposed<br />

correlation.<br />

apart from just the heat flux. In addition, as<br />

seen from F i g u r e 7, the generation and<br />

disappearance of bubbles which has a great<br />

influence on the volume flow rate leads to<br />

a instability in the process of sub-cooled<br />

boiling. This decreases the heat transfer coefficient.<br />

Although Cao and Hong correlations<br />

fit well with the experiment results,<br />

they can’t reflect the process of sub-cooled<br />

boiling. In this paper, dimensional analysis<br />

method has been performed in order to realize<br />

an empirical correlation for the heat<br />

transfer coefficient of sub-cooled boiling in<br />

natural circulation.<br />

According to the results of previous studies<br />

[10, 21, 25] and experiment results based<br />

on F i g u r e 1 , the governing factors which<br />

influence the heat transfer coefficient for<br />

natural circulation sub-cooled boiling phenomenon<br />

have been identified. Ta b l e 3<br />

gives a comprehensive list of such factors.<br />

According to the π theorem [26], D e , , f ,<br />

are selected as the fundamental variables<br />

to be analyzed and the equation (7) describing<br />

the heat transfer coefficient of subcooled<br />

boiling in natural circulation can be<br />

obtained.<br />

(7)<br />

The equation (7) is fitted based on the experiment<br />

results of the natural circulation<br />

system. The resulting empirical correlation<br />

is shown as Equation (8)-(9).<br />

(8)<br />

<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5 6<br />

Experiment results kW/m 2 K<br />

Fig. 9. Comparison between calculation and experiment results.<br />

(9)<br />

F i g u r e 10 shows the calculation results<br />

using above correlation, as compared with<br />

Tab. 3. Dimensional parameters.<br />

the experiment results for the natural circulation<br />

system.<br />

As depicted in F i g u r e 10 , the calculation<br />

results show a good fit with the experiment<br />

results within an accuracy of ±15 %. In<br />

contrast to the previous studies, dimensional<br />

analysis method has been used to<br />

formulate the empirical correlation, which<br />

can describe the physical process about<br />

sub-cooled boiling of natural circulation in<br />

narrow rectangular channels.<br />

Conclusions<br />

Based on the experiments of sub-cooled<br />

boiling in natural circulation, different factors<br />

have been identified and investigated,<br />

which have an effect on heat transfer coefficient.<br />

The following conclusions have<br />

been drawn from this study:<br />

––<br />

For sub-cooled boiling, the heat transfer<br />

coefficient increases with an increase in<br />

the heating power and decreases with an<br />

increase in the inlet sub-cooling temper-<br />

Acknowledgments<br />

The research was funded by National Natural<br />

Science Foundation of China<br />

(No.50976033), Beijing Natural Science<br />

Foundation (No.3172032) and<br />

Nomenclature Meaning of nomenclature Unit Dimension<br />

h Heat transfer coefficient kW(/m 2 K) MT –3 –1<br />

D e Hydraulic diameter of heating channel m L<br />

Liquid thermal conductivity kW/(m K) MLT –3 –1<br />

V Thermal expansion coefficient K - 1 –1<br />

g Gravitational acceleration m/s 2 LT –2<br />

∆T Sub-cooling degree K <br />

q Heat flux kW/m 2 MT –3<br />

C p Constant specific heat capacity kJ/(kg K) L 2 T –2 –1<br />

Fluid density Kg/m 3 ML –3<br />

f Dynamic viscosity of fluid Pa˙s ML –1 T –1<br />

w Dynamic viscosity of fluid near wall Pa˙s ML –1 T –1<br />

Length-width ratio of experiment cross-section Dimensionless N/A<br />

Fundamental Research Funds for Central<br />

Universities (No.2017XS086). Finally, the<br />

authors would also like to thank the<br />

researchers of Institute of Nuclear Thermal<br />

Safety and Standardization for their<br />

contribution.<br />

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68


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Sub-cooled boiling of natural circulation in narrow rectangular channels<br />

Calculation results kW/m 2 K<br />

3.5<br />

3.0<br />

2.5<br />

2.0<br />

1.5<br />

1.0<br />

0.5<br />

0.0<br />

[5] Chen C, Chang W, Li K, et al. Subcooled<br />

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bubble characteristics in a narrow<br />

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Technology, 2002,1(2): 185-188.<br />

Experiment results kW/m 2 K<br />

-15 %<br />

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5<br />

Fig. 10. Comparison between calculation and experiment results.<br />

[10] Pan L M, Jen T C, He C, et al. Heat Transfer<br />

and Bubble Movement of Two-Side and One-<br />

Side Heating Subcooled Flow Boiling in Vertical<br />

Narrow Channels [J]. Journal of Heat<br />

Transfer, 2006, 128(8): 838-842.<br />

[<strong>11</strong>] Al-Yahia O S, Yong J L, Jo D. Effect of transverse<br />

power distribution on the ONB location<br />

in the subcooled boiling flow [J].<br />

Annals of Nuclear Energy, 2017, 100: 98-<br />

106.<br />

[12] Xu Jianjun, Chen Bingde, Wang Xiaojun,<br />

et al. Phenomenon and analysis of motive<br />

bubbles near the narrow side in a rectangular<br />

narrow channel [J].Chemical engineer,<br />

2007, 35(8): 22-24.<br />

[13] Jiang S Y, Yao M S, et al. Experimental simulation<br />

study on start-up of the 5MW nuclear<br />

heating reactor [J]. Nuclear Engineering<br />

and Design. 1995 , 158(2): <strong>11</strong>1-123.<br />

[14] Zhou Tao. Passive concept and technology<br />

[M]. Tsinghua University Press, 2016.<br />

[15] Reyes J N, Lorenzini P. NuScale power: A<br />

modular, scalable approach to commercial<br />

nuclear power [J]. Nuclear News, 2010,<br />

53(7): 97-104.<br />

[16] Motlagh S Y, Soltanipour H. Natural<br />

convection of Al2O3-water nanofluid in<br />

an inclined cavity using Buongiorno’s<br />

two-phase model [J]. International Journal<br />

of Thermal Sciences, 2017, <strong>11</strong>1: 310-<br />

320.<br />

[17] Zhang L, Hua M, Zhang X, et al. Visualized<br />

investigation of gas-liquid stratified flow<br />

boiling of water in a natural circulation<br />

thermosyphon loop with horizontal arranged<br />

evaporator [J]. International Journal<br />

of Heat & Mass Transfer, 2016, 102:<br />

980-990.<br />

[18] Zhou Tao, Qi Shi, Song Mingqiang, et al.<br />

Experimental study of natural circulation<br />

flow instability in rectangular channels [J].<br />

Kerntechnik, 2017,82: 1-6.<br />

[19] Zhou Tao, Qi Shi, Song Mingqiang, et al.<br />

Experimental study on flow excursion of<br />

two phase natural circulation under<br />

low pressure in narrow rectangular channel<br />

[J]. Nuclear Power Engineering, 2016(4):<br />

1-5.<br />

[20] Zhou T, Duan J, Hong D, et al. Characteristics<br />

of a single bubble in subcooled boiling<br />

region of a narrow rectangular<br />

channel under natural circulation [J]. Annals<br />

of Nuclear Energy, 2013, 57(5):<br />

22-31.<br />

[21] Sheng Cheng. Research on developing<br />

mechanisms in narrow rectangular channel<br />

under natural circulation flow condition<br />

[D]. North China Electric Power University,<br />

2013.<br />

[22] Ren Fuhu. Visualized Experimental investigation<br />

of subcooled flow boiling heat transfer<br />

in horizontal narrow annular channels<br />

[D]. Inner Mongolia of Science and Technology,<br />

2008.<br />

[23] Su Guanghui, Qiu Suizheng, Tian Wenxi.<br />

Thermal hydraulic calculation method of<br />

nuclear power system [M]. Tsinghua University<br />

Press, 2013.<br />

[24] Cao Xiaxin. The study on natural convective<br />

subcooled boiling heat transfer in vertical<br />

narrow annulars [D], Harbin Engineering<br />

University, 2003.<br />

[25] Hong Dexun. Research on heat transfer<br />

characteristics of natural circulation in different<br />

gap rectangular narrow channel [D],<br />

North China Electric Power University,<br />

2013.<br />

[26] Yang Shiming, Tao Wenquan. Heat transfer<br />

[M]. Higher Education Press, 2006. l<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

Preservation of Steam andGas Turbo-Generator Sets<br />

Edition 2017 – <strong>VGB</strong>-S-036-00-2017-04-EN<br />

DIN A4, 42 Pa ges, Pri ce for <strong>VGB</strong> mem bers* € 190.–, for non mem bers € 280.–, + VAT, ship ping and hand ling<br />

DIN A4, 42 Seiten, Preis für <strong>VGB</strong>-Mit glie der* € 190,–, für Nicht mit glie der € 280,–, + Ver sand kos ten und MwSt.<br />

The present <strong>VGB</strong>-Standard covers all aspects of preservation. This standard provides operators, manufacturers<br />

and planners with a basic framework on how and to what extent the steam turbines, gas turbines and<br />

generators are to be treated.<br />

The editorial team has decided to take the steam turbine and the generator from the <strong>VGB</strong>-R <strong>11</strong>6 “Preservation<br />

of Power Plants” (republished as <strong>VGB</strong>-S-<strong>11</strong>6-00-2016-04-EN “Preservation of Power Plants”),<br />

to add a section on the gas turbine and to publish both together in this revised <strong>VGB</strong> standard “<strong>VGB</strong>-<br />

S-036-00-2017-04”.<br />

This <strong>VGB</strong>-Standard can be used analogously to protect other plant components in the power plant against<br />

corrosion. It is prepared to the best of our professional knowledge, but does not claim to be complete.<br />

By its very nature, this <strong>VGB</strong>-Standard is a recommendation and therefore cannot replace the expertise of the<br />

users.<br />

In principle, however, in addition to the recommendations and measures for protecting the assets by preservation<br />

as described below, the manufacturer’s instructions and the specifications from the operating manuals<br />

must also be observed.<br />

<strong>VGB</strong>-Standard<br />

Preservation of Steam and<br />

Gas Turbo-Generator Sets<br />

2 nd Edition<br />

<strong>VGB</strong>-S-036-00-2017-04-EN<br />

69


SAVE THE DATE<br />

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

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

ESSEN, GERMANY<br />

9 AND 10 SEPTEMBER 2020<br />

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

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

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

On November 29, 1920, representatives from the power generation industry met to jointly develop solutions for problems in<br />

their power plants. This was the birth of today‘s <strong>VGB</strong> PowerTech, which will celebrate its 100 th anniversary in 2020.<br />

Today‘s technical journal of the same name has accompanied technical, political and social developments. Until the<br />

anniversary event in September 2020 in Essen we will accompany this with selected contributions from 100 years of <strong>VGB</strong>.<br />

Further information:<br />

Information on participation: Ines Moors<br />

Am www.vgb.org/en/kongress_2020.html<br />

29. November 1920 trafen sich Vertreter aus der Stromerzeugung, Phone: +49 um 201 Lösungen 8128-274 für anstehende E-mail: Probleme vgb-congress@vgb.org<br />

in ihren Kraftwerken<br />

gemeinsam zu erarbeiten. Dies war die Geburtsstunde des heutigen <strong>VGB</strong> PowerTech, der im Jahr 2020 100-jähriges Bestehen feiern<br />

wird. Die heutige gleichnamige Fachzeitschrift hat die technischen, Information politischen on the und exhibition: gesellschaftlichen Angela Entwicklungen Langen begleitet. Bis<br />

zur Photos Jubiläumsfeier ©: Grand Hall im September 2020 in Essen werden wir Phone: mit ausgewählten +49 201 Beiträgen 8128-310 aus 100 E-mail: Jahren angela.langen@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> dieses begleiten.


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 1 (2002)<br />

Supply Security<br />

Towards a European Strategy for the<br />

Security of Energy Supply<br />

Held at the <strong>VGB</strong> Congress “Power Plants 2001” in Brussels/Belgium<br />

on <strong>11</strong>th October 2001<br />

Kurzfassung<br />

Gesicherte Energieversorgung –<br />

auf dem Weg zu einer europäischen<br />

Strategie<br />

Authors<br />

P. de Sampaio Nunes<br />

Director Conventional Energies,<br />

Directorate General for Energy and<br />

Transport, European Commission,<br />

Brussels/Belgium.<br />

Unser Lebensstil hat sich in den letzten Jahrzehnten<br />

durch die Elektrizität deutlich verändert.<br />

Eine Reihe von Innovationen, wie vollkommen<br />

moderne Formen des Transports, der<br />

Kommunikation, des Handels, der Diplomatie,<br />

der Medizin – diese Liste ließe sich beliebig<br />

fortführen –, wurden durch Elektrizität möglich.<br />

Der Beitrag, den Strom zur zukünftigen<br />

Energieversorgung leistet, ist von entscheidender<br />

Bedeutung.<br />

In den letzten 10 Jahren konnten wir enorme<br />

Veränderungen innerhalb der rechtlichen<br />

Strukturen der europäischen Energiemärkte<br />

beobachten. Wir haben auch gesehen, wie<br />

sich die EVU organisieren und durch gegenseitigen<br />

Austausch Innovationen auf den Weg<br />

bringen. Versorger und Konsumenten finden<br />

gemeinsame Ziele und Interessen. Wenn wir<br />

das Thema “Gesicherte Energieversorgung –<br />

auf dem Weg zu einer europäischen Strategie”<br />

betrachten, sind auch Veränderungen auf<br />

übergeordneter Ebene zu berücksichtigen. Der<br />

Energie- und der Strommarkt sind eng mit<br />

politischen Ereignissen und Entscheidungen<br />

verknüpft. Unsere Möglichkeiten, die Herausforderungen<br />

der Energieversorgung anzunehmen,<br />

sind zumindest teilweise davon abhängig,<br />

wie wir die Umstrukturierung in der<br />

Gesellschaft und der Wirtschaft meistern.<br />

Diese Veränderungen werden im vorliegenden<br />

Beitrag angesprochen, mit Einblick in die<br />

Vorgehensweise der Kommission im Hinblick<br />

auf diese Veränderungen.<br />

Die Stromversorgung und generell die Energieversorgung<br />

sind eng mit anderen Aspekten<br />

verbunden. Die Liberalisierung der Märkte,<br />

grenzübergreifender Handel, der Einsatz sauberer<br />

Umwandlungsverfahren auf der Basis erneuerbarer<br />

Energieträger, die Verminderung<br />

der Emissionen und die Verbesserung der Wirkungsgrade<br />

sind Themen, mit denen sich die<br />

EVU auseinandersetzen müssen, und die weit<br />

über die reine Versorgungsaufgabe hinaus<br />

gehen.<br />

Wenn wir die zukünftige europäische Strategie<br />

und die gesicherte Energieversorgung betrachten,<br />

bin ich überzeugt, dass die Stromindustrie<br />

die anstehenden Aufgaben zuverlässig<br />

und sicher angehen wird. Aus diesem<br />

Grunde wird Strom bei der sicheren Energieversorgung<br />

Europas an Bedeutung gewinnen<br />

und die Elektrizitätsindustrie eine wichtige<br />

Rolle bei der zukünftigen und nachhaltigen<br />

Energieversorgung spielen.<br />

Introduction<br />

I am delighted to see how this congress has<br />

brought together experience from throughout<br />

Europe and beyond. This confirms in my<br />

mind the gradual internationalisation of Europe’s<br />

energy markets. The last ten years<br />

have seen significant changes in the legal<br />

structures of Europe’s energy markets, and I<br />

will come back to this presently. But we have<br />

also seen a transformation in the way energy<br />

operators organise themselves, talk to one another<br />

and stimulate innovation. Producers<br />

and consumers alike are finding common<br />

purpose and common interests.<br />

This brings me to the theme of my speech today.<br />

For, when we look “towards a European<br />

strategy for the security of energy supply”,<br />

we need to consider changes in the wider<br />

context. Energy and electricity markets are<br />

closely intertwined with wider political<br />

events. Our ability to address challenges in<br />

energy supply depends at least partially on<br />

our success in managing wider changes in society<br />

and the economy. In the course of my<br />

lecture today, I will elaborate on these<br />

changes and challenges and offer some insight<br />

into the approach which the European<br />

Commission is considering in order to address<br />

these challenges.<br />

Challenges<br />

First may I begin by recalling the Commission’s<br />

Green Paper which shares the title of<br />

today’s lecture. Most if not all of you will be<br />

aware of the content of the Green Paper.<br />

Many of you have no doubt participated in<br />

the ongoing debate on the Green Paper.<br />

Could I take this opportunity to thank those<br />

of you who have taken part – we have been<br />

very pleased by the response. Apart from<br />

some 120 written submissions, my colleagues<br />

and I have been invited to around<br />

270 events within Europe and beyond in<br />

order to discuss the Green Paper. Add to this<br />

the many thousands of visits to the Green<br />

Paper web site every month, and you have a<br />

sense of how wide the debate is.<br />

The Commission’s Green Paper, you will recall,<br />

crystallises the fundamental dilemmas<br />

facing policy makers in the energy field today.<br />

— Growing energy demand is increasing<br />

our demand for fossil fuels. We estimate<br />

that by 2030 fossil fuels could account<br />

for 86 % of our energy needs in Europe.<br />

And by then the EU will need to import<br />

at least 90 % of our oil and coal and 60<br />

% of our gas.<br />

— We are failing to exploit our indigenous<br />

and renewable sources of energy. Instead<br />

of moving towards our stated objective<br />

of a 12 % share for renewables in the<br />

energy balance, the European Union is<br />

stagnating around the 6 % mark.<br />

— We are missing out on opportunities for<br />

energy saving. It is estimated that 18 %,<br />

that is almost one fifth of the EU’s energy<br />

use could be saved using available technologies.<br />

At the same time, we need to take urgent action<br />

in order to drastically reduce our<br />

emissions of CO 2 . Instead of which, our CO 2<br />

emissions are still rising, and energy use is<br />

largely to blame. If current trends continue,<br />

the EU risks increasing its emissions by 8 %<br />

by 2010. In fact, our objective is to cut them<br />

by 8 %.<br />

— Finally, although the EU is the world’s<br />

second largest energy consumer, our influence<br />

on the international energy stage<br />

is relatively limited. This indicates, in our<br />

view, that our existing structures for international<br />

collaboration with our<br />

partners are inadequate.<br />

When we look at the picture for an enlarged<br />

European Union, of up to 28 member states,<br />

these trends are even more striking. It is true<br />

that some countries have progressed more in<br />

some areas than others, but, overall, the same<br />

challenges re-emerge – growing demand,<br />

growing dependence on imported fuel and<br />

growing emissions of greenhouse gases.<br />

In the Commission’s view, this combination<br />

considerably weakens the security of our<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2002 27<br />

71


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 1 (2002)<br />

Supply Security<br />

energy supply. Put more bluntly, it is simply<br />

unsustainable.<br />

Changes<br />

These trends have been going on for a long<br />

time, but several parallel changes make it<br />

more urgent than ever to tackle them.<br />

— First, and most pressing at the moment,<br />

are geopolitical changes. Although oil<br />

markets have not been unusually volatile<br />

over the last month, the so-called war on<br />

terrorism calls for vigilance, both from<br />

policy makers and from energy producers.<br />

— Second, rising demand in developing<br />

countries, linked to economic growth, are<br />

beginning to increase the competition<br />

among our traditional suppliers for fossil<br />

fuels. Even though reserves are not<br />

threatened with exhaustion, there is some<br />

question over the ability of suppliers to<br />

increase their capacity accordingly.<br />

— Third – and it might not have escaped<br />

your attention that my first three points<br />

all relate to external developments more<br />

or less outside of our control – international<br />

oil markets over the past few<br />

years have been far from stable. I do not<br />

need to remind you how important stable<br />

markets are to industry and investment. It<br />

is difficult to predict which way the oil<br />

price will go over the coming months.<br />

Whichever way it moves, it could have a<br />

lasting impact on economic and industrial<br />

strategies.<br />

Within Europe, the future contribution of nuclear,<br />

coal and renewable energy to electricity<br />

generation is also far from clear. Several<br />

member states have announced a moratorium<br />

on nuclear power, others are not<br />

building new capacity to replace plants<br />

coming our of operation. This could leave a<br />

dangerous gap in our power capacity, as well<br />

as drive us towards forms of electricity generation<br />

which produce far more greenhouse<br />

gas emissions. How big this risk is depends<br />

to some extent on how far the market absorbs<br />

renewable energies and how successful we<br />

are in applying clean coal technologies. I<br />

shall come back to this presently.<br />

— Finally, current economic circumstances<br />

are putting pressure on companies’ finances.<br />

This is unfavourable for investment<br />

in energy technology development.<br />

Yet high levels of investment in clean<br />

energy technology are precisely what we<br />

need if we are to maintain our high technological<br />

base in the energy field. We also<br />

need to invest heavily in new technology<br />

in order to reduce our greenhouse<br />

gas emissions and to increase the use of<br />

cleaner renewable energy sources. If, as<br />

some economists maintain, the world<br />

economy is entering a global recession,<br />

then this is not only bad news for energy<br />

technology advances in Europe. It also<br />

acts as a brake on investment in clean<br />

technology in other parts of the world.<br />

As far as electricity is concerned, if demand<br />

continues to grow according to current<br />

trends, we shall need to invest heavily in new<br />

capacity. With demand rising on average by<br />

2% per year in member states, and 3 % in<br />

candidate countries, it is estimated that<br />

600 000 MW will be needed over the next<br />

twenty years to replace power stations<br />

coming out of production and to meet increased<br />

demand. This corresponds to two or<br />

three plants of 1000 MW being constructed<br />

every month for 20 years.<br />

How far can we reduce the need for new<br />

plants? And what sort of plants will we<br />

build? I expect that these and similar questions<br />

will come under the microscope today.<br />

In the European Commission, we do not have<br />

the answers. Each form of energy has advantages<br />

and disadvantages, and these, I am<br />

sure, will be expounded by many renowned<br />

specialists in the course of the next two days.<br />

In our view the key is diversification – that<br />

is, keeping the range of energy options as<br />

wide as possible. But, in a truly liberalised<br />

and open market, it is ultimately consumers<br />

and companies who will take the lead.<br />

Strategic Energy Challenge<br />

More than ever before, the delicate interplay<br />

between energy needs, environmental objectives<br />

and sound economic development is<br />

being put to the test. Yet our future health<br />

and wealth depend on finding the right balance<br />

between these three demands. This is<br />

what I would term the European Union’s<br />

strategic energy challenge. We need to secure<br />

a sustainable energy supply for Europe, one<br />

which will withstand changes to international,<br />

economic and environmental circumstances.<br />

What is at stake is Europe’s future<br />

energy supply.<br />

In the Commission’s view, the size of this<br />

challenge makes it essential for Europe to develop<br />

a sustainable energy strategy, within a<br />

stable long term framework, providing a firm<br />

foundation for Europe’s future role on the<br />

world stage. This strategy should benefit industry,<br />

consumers and the environment alike.<br />

I would now like to elaborate on the approach<br />

we are taking in order to reach this<br />

ambitious goal.<br />

Approach<br />

We are not going to reach our objective overnight.<br />

It will need patience from policy<br />

makers, investment from industry and initiative<br />

from consumers. However, the current<br />

debate on the Green Paper is helping us to<br />

formulate our ideas. And I am happy to share<br />

some of these with you today.<br />

Energy Demand Management<br />

First, we remain convinced that a proactive<br />

approach to energy saving is crucial first step<br />

to developing a sustainable energy supply<br />

policy. Put very simply, each kilowatt saved<br />

equates to at least one kilowatt less which has<br />

to be supplied. It follows therefore that energy<br />

saving can be a direct means of improving<br />

prospects for energy supply. We therefore<br />

see energy saving as a cornerstone of a sustainable<br />

energy supply.<br />

Liberal Markets<br />

A second cornerstone is a liberal and open internal<br />

market for electricity and gas. With<br />

this in mind the European Commission proposed<br />

earlier this year a set of new measures<br />

designed to bring forward the schedule of the<br />

internal energy market, to reinforce the conditions<br />

which encourage real and fair competition,<br />

and to introduce a genuine single<br />

market.<br />

As Mrs de Palacio Vice-President of the<br />

Commission responsible for Energy and<br />

Transport, announced in March 2001. These<br />

new proposals constitute a decisive step towards<br />

providing the people of Europe with<br />

the most advanced and integrated electricity<br />

and gas system, offering the best guarantees<br />

of security of supply and consumer protection<br />

and bringing real benefits in terms of<br />

competition, prices and competitiveness.<br />

Above all, the proposals will create a future<br />

European energy market which offers greater<br />

choice while providing all Europeans with a<br />

guaranteed, high-quality service.<br />

In this way, Europe hopes to avoid the problems<br />

of California, which have largely resulted<br />

from an inadequate legal framework<br />

and inadequate production capacity.<br />

If Europe’s energy supply is to be secured,<br />

our energy markets need to be based on clear<br />

rules and effective regulation. The Commission<br />

is therefore committed to seeing that<br />

links are maintained and developed with all<br />

the main players: producers, network managers,<br />

market operators, consumers and<br />

unions.<br />

In this way, the Commission aims to open up<br />

the gas and electricity markets fully by 2005<br />

for the benefit of European consumers and in<br />

the interests of a more secure energy supply.<br />

Oil Dependence<br />

I mentioned earlier our escalating dependence<br />

on imported fossil fuels. One of the tests<br />

we face is to find ways of reducing this dependence,<br />

or at least to mitigate the risks<br />

28 <strong>VGB</strong> PowerTech 1/2002<br />

72


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 1 (2002)<br />

Supply Security<br />

which it brings. The Commission believes<br />

our first priority should be transport, which is<br />

not only dangerously dependent on oil, most<br />

of it imported, but is at the same time the<br />

greatest contributor to our rising greenhouse<br />

gas emissions.<br />

With this in mind, the European Commission<br />

has recently approved a White Paper on Europe’s<br />

future transport policy, aiming at a<br />

transport system offering a high level of<br />

quality and safety. Above all, the White<br />

Paper seeks a more imaginative and rational<br />

use of the different means of transport and infrastructures.<br />

This implies a re-balancing between<br />

the road sector, primarily fuelled by<br />

oil, and other forms of transport – fluvial,<br />

maritime and rail. If successful, it could also<br />

help to redress the imbalance in our energy<br />

mix – and incidentally, give a greater prominence<br />

to electricity.<br />

Technology Development<br />

The Commission would also like to promote<br />

technologies for cleaner energy production<br />

and use. There are several<br />

examples of European companies leading<br />

the world in energy technology – some of<br />

which you represent. The enormous expansion<br />

of the European wind industry over<br />

the last ten years is a promising example<br />

for other renewable industries to follow.<br />

European companies have led the world in<br />

clean coal technologies, which can reduce<br />

emissions from coal burning power stations<br />

by up to 50 %. Countries around the world<br />

can benefit from our innovation. And we<br />

wish to pursue the highest standards of nuclear<br />

safety and continue research into<br />

waste management.<br />

Technology promotion will be crucial to<br />

achieving objectives which the Commission<br />

has set itself in the area of renewables. The<br />

new Renewables directive, agreed last<br />

month, commits Member States to respect<br />

national targets in the proportion of electricity<br />

generated from renewable energy.<br />

Member States are also obliged to introduce<br />

certification systems for green electricity.<br />

Parallel measures will help to create the conditions<br />

for electricity from renewable sources<br />

to compete fairly with electricity from conventional<br />

sources. After all, the barriers<br />

facing renewable energy technologies are not<br />

only technological, but also physical, social<br />

and, above all, economic.<br />

Europe’s industry has made dramatic leaps<br />

forward in some renewables sectors, for<br />

example wind power and biofuels. They have<br />

also made significant advances in cleaner<br />

electricity generation and energy efficient<br />

equipment. Much more is needed, and the<br />

contribution which companies like yours can<br />

make will be crucial. If we are successful, not<br />

only is it beneficial for our energy supply security,<br />

but also for our environment. And,<br />

needless to say, it will be good news for Europe’s<br />

competitiveness.<br />

International Stability<br />

Finally, we would like to achieve greater<br />

transparency and, ultimately, greater stability<br />

on energy markets. In part, we can use existing<br />

structures, in particular the producer consumer<br />

dialogue with oil-producing countries.<br />

But we would also like to build up our collaboration<br />

with key energy partners. One of<br />

these is Russia, and we are very keen that the<br />

proposed strategic energy partnership with<br />

Russia should bear fruit. But we also hope to<br />

build up collaboration with our partners in<br />

the Southern Mediterranean, Latin America,<br />

Africa, the Caspian region and Asia.<br />

Response to the Green Paper<br />

This brings me back to the theme I introduced<br />

at the beginning of my speech.<br />

Through its Green Paper, the European Commission<br />

wishes to place energy supply strategy<br />

clearly into its wider context. A safe,<br />

clean and affordable energy supply is a prerequisite<br />

to today’s way of life. As I have indicated<br />

earlier. we cannot have a secure energy<br />

supply unless energy policy is in tune<br />

with wider economic, environmental and international<br />

developments.<br />

Through the Green Paper the Commission<br />

has also given the wider public, in Europe<br />

and elsewhere, the opportunity to make<br />

their own views and proposals known as<br />

we look towards Europe’s future energy<br />

supply strategy. The response to the Green<br />

Paper has endorsed the Commission’s analysis.<br />

It has also demonstrated high levels of<br />

awareness across European industry and<br />

consumers of the challenges facing energy<br />

supply security.<br />

The response to the<br />

Green Paper has also<br />

underlined the importance<br />

of good diplomatic<br />

and financial relations<br />

with other countries<br />

across the globe,<br />

whether they are energy<br />

suppliers, transit countries<br />

or energy con-<br />

den Worten:<br />

sumers like ourselves.<br />

And, last but not least, it<br />

has attested to a commitment<br />

on the part of industry<br />

to help us formulate<br />

and realise a sustainable<br />

energy supply<br />

strategy. This commitment<br />

is greatly welcome.<br />

The Green Paper debate<br />

is still going on.<br />

Themen.<br />

Our intention is that we<br />

Kraftwerke 2001<br />

should, early next year, be able to formulate<br />

more concrete ideas for improving the<br />

prospects for Europe’s energy supply in the<br />

short, medium and longer term.<br />

Conclusion<br />

May I conclude by recalling the critical<br />

role that electricity providers play in today’s<br />

energy supply system. Electricity has<br />

transformed our way of life over the last<br />

few decades. It has brought all sorts of<br />

comforts and made possible modern forms<br />

of transport, communication, commerce,<br />

diplomacy, medicine – the list goes on.<br />

And I am sure that the contribution of electricity<br />

to our future energy supply will be<br />

crucial.<br />

However, electricity provision, like energy<br />

supply in general, is closely linked to wider<br />

developments. The liberalisation of markets,<br />

cross-border trading, the application<br />

of clean and renewable technologies, reducing<br />

emissions from power stations, improving<br />

energy efficiency: the electricity<br />

industry’s responsibilities go far beyond<br />

mere power supply to consumers.<br />

As we look forward to a European strategy<br />

for the security of energy supply, I am<br />

confident that the electricity industry<br />

will continue to carry out its task in a<br />

reliable and mature manner. In this way,<br />

electricity provision will continue to increase<br />

its importance in Europe’s energy<br />

supply, and the electricity industry will,<br />

I am sure, be a vital and valued player in<br />

a future strategy for a secure and sustainable<br />

energy supply.<br />

Der <strong>VGB</strong>-Kongress „Kraftwerke 2001“ in Brüssel<br />

Bericht über die Eröffnungsveranstaltung am 10. Oktober 2001<br />

Der <strong>VGB</strong>-Kongress „Kraftwerke 2001“ fand<br />

vom 10. bis zum 12. Oktober 2001 in Brüssel/Belgien<br />

statt. Mit der Wahl von Brüssel,<br />

der „Hauptstadt Europas“, sollte der zunehmend<br />

europäischen Ausrichtung unseres<br />

Verbandes <strong>VGB</strong> PowerTech e.V. Rechnung<br />

getragen werden. Auch für die Zusammenarbeit<br />

mit der in Brüssel ansässigen EURE-<br />

LECTRIC, dem Dachverband der europäischen<br />

Stromwirtschaft, bot die europäische<br />

Metropole die ideale Plattform.<br />

Dr.-Ing. Gerd Jäger, Vorsitzender des<br />

<strong>VGB</strong>-Vorstandes, begrüßte die zahlreichen<br />

Gäste aus den <strong>VGB</strong>-Mitgliedsländern mit<br />

Dear Ladies and Gentlemen,<br />

Mesdames et Messieurs,<br />

meine sehr verehrten Damen und Herren,<br />

herzlich willkommen hier in Brüssel, der<br />

„Hauptstadt Europas“. Ich freue mich, Sie –<br />

auch im Namen meiner Vorstandskollegen –<br />

zum <strong>VGB</strong>-Kongress „Kraftwerke 2001“ begrüßen<br />

zu könnnen. Besonders freuen wir<br />

uns natürlich darüber, dass auch in diesem<br />

Jahr wieder so viele Damen unserer Einladung<br />

gefolgt sind – und Ihnen gilt mein<br />

ganz besonderer Willkommensgruß.<br />

Gerd Jäger eröffnet den <strong>VGB</strong>-Kongress<br />

„Kraftwerke 2001“.<br />

Mit rund 850 Teilnehmern aus 20 Nationen<br />

zeigt der <strong>VGB</strong>-Kongress sein internationales<br />

Gesicht. Die Vielfalt unserer Geschäfte spiegelt<br />

sich auch im Kongressprogramm wider –<br />

mit politischen, wirtschaftlichen und natürlich<br />

nach wie vor auch mit technischen<br />

Eröffnung des <strong>VGB</strong>-Kongresses „Kraftwerke 2001“ im Auditorium 2000 in Brüssel.<br />

Mein besonderer Gruß gilt an dieser Stelle<br />

dem Vertreter der Europäischen Kommission,<br />

Herrn Christopher Jones, der die Abteilung<br />

Strom und Wasser leitet. Mr. Jones,<br />

welcome and thank you for coming.<br />

Als quasi unseren Gastgeber heiße ich ganz<br />

herzlich willkommen Herrn Marc Taymans,<br />

Directeur de Cabinet du Secrétaire d’État<br />

Willem Draps, als Vertreter der Region Brüssel.<br />

Cher Monsieur Taymans, il nous est une<br />

joie particulière de pouvoir visiter cette année<br />

votre région et la belle ville de Bruxelles<br />

à l’occasion de notre congrès sur les centrales<br />

électriques. Merci et bien venue.<br />

Ein herzliches Dankeschön möchte ich auch<br />

an Herrn Willy Bosmans, den Vorstandsvorsitzenden<br />

von ELECTRABEL, richten. Er<br />

hat uns mit seinem Unternehmen und auch<br />

persönlich bei der Ausrichtung unterstützt.<br />

Monsieur Bosmans, par l’établissement des<br />

contacts locaux nécessaires, votre entreprise<br />

nous a fourni une aide précieuse dans les préparatifs<br />

du congrès et nous a particulièrement<br />

prêté son appui dans l’organisation du<br />

programme-cadre. Merci et bien venue.<br />

Außerdem heiße ich Herrn Dr. Rolf Bierhoff,<br />

den Präsidenten der EURELECTRIC, herzlich<br />

willkommen. Im vergangenen Jahr<br />

haben wir, EURELECTRIC und <strong>VGB</strong>, auf<br />

der europäischen Ebene eine partnerschaftliche<br />

Zusammenarbeit in allen Fragen der<br />

Kraftwerkstechnik vereinbart. Wir sind sehr<br />

gespannt, Herr Dr. Bierhoff, auf Ihre Grußworte.<br />

Ebenso möchte ich natürlich begrüßen die<br />

anwesenden Damen und Herren der Presse.<br />

Herausforderungen an die Branche<br />

Meine sehr verehrten Damen und Herren,<br />

was sind zurzeit die Highlights in unserer<br />

Branche, die besonderen Herausforderungen,<br />

vor denen wir stehen? Um diese Frage nach<br />

Veränderungen, nach Neuem beantworten zu<br />

können, lassen Sie mich bitte kurz einen<br />

Blick zurück auf die Geschichte unserer<br />

Branche und auch speziell unseres Verbandes<br />

werfen.<br />

Sie werden sich erinnern, dass unser Verband<br />

gegründet wurde, um die Probleme mit der<br />

Zuverlässigkeit und der Technik von Kraftwerken<br />

und die damit zusammenhängenden<br />

Sicherheitsaspekte in den Griff zu bekommen.<br />

Ich denke, wir können heute feststellen,<br />

dass wir dieses Ziel erreicht haben. Heute<br />

sind wir in der Lage, unsere Kraftwerke zuverlässig,<br />

sicher und umweltfreundlich zu betreiben.<br />

Allerdings mussten wir in den letzten Tagen<br />

– nach diesen schrecklichen Terroranschlägen<br />

in den USA – in eine neue Qualität der<br />

Sicherheitsdiskussion, insbesondere für unsere<br />

Kernkraftwerke, aber auch für die anderen<br />

Anlagen eintreten. Wir sind in dieser<br />

sehr schweren Debatte sehr schnell zu dem<br />

Ergebnis gekommen, dass unsere eigenen<br />

Anstrengungen lediglich die Sicherheit von<br />

innen heraus gewährleisten können. Wir sind<br />

30 <strong>VGB</strong> PowerTech 12/2001<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 1/2002 29<br />

73


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

R&D in EURELECTRIC´s View<br />

EURELECTRIC´s View on R&D Needs<br />

Kurzfassung<br />

F&E-Erfordernisse aus Sicht<br />

von EURELECTRIC<br />

Im Zuge der stark zunehmenden Liberalisierung<br />

sowie immer strikter werdender umweltrechtlicher<br />

Vorgaben hat die der EURELEC-<br />

TRIC zugehörige Arbeitsgruppe Forschung<br />

und Entwicklung ihren Arbeitsschwerpunkt auf<br />

eine Ermittlung der tatsächlichen Bedürfnisse<br />

von Forschung und Entwicklung gelegt, um<br />

den neuen Anforderungen der kommenden<br />

Jahrzehnte adäquat gewachsen zu sein.<br />

Die sich verändernden Rahmenbedingungen<br />

des Geschäftsbereichs führen offensichtlich zu<br />

den zwei gegensätzlichen Zielsetzungen Rentabilität<br />

(Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit)<br />

und Verantwortung (der Elektrizitätssektor im<br />

Rahmen einer dauerhaft zuverlässigen, nachhaltigen<br />

Entwicklung). Maßgebliche Aufgabe<br />

von Forschung und Entwicklung ist es heute,<br />

dieses Problemfeld sinnvoll auszufüllen.<br />

Daher erfolgte unter anderem die intensive<br />

Kontaktaufnahme mit der Europäischen Kommission,<br />

um die europäischen Sichtweisen<br />

von Forschung und Entwicklung mit denen der<br />

EURELECTRIC in Einklang zu bringen. Dies<br />

gilt besonders im Hinblick darauf, dass die Europäische<br />

Kommission gerade das siebte Rahmenprogramm<br />

für Forschung und Entwicklung,<br />

das FP7, in die Wege leitet.<br />

Im ersten Teil dieses Beitrags wird die aktuelle,<br />

auf Grundlage einer im Jahr 2004 von der<br />

EURELECTRIC durchgeführten Umfrage, Situation<br />

geschildert. Im zweiten Teil wird auf die<br />

zukünftigen Bedürfnisse von Forschung und<br />

Entwicklung eingegangen und dabei werden<br />

besonders die Bereiche für eine mögliche Zusammenarbeit<br />

in den Vordergrund gestellt. Die<br />

aktuelle Situation kennzeichnet sich hauptsächlich<br />

durch:<br />

— Verknappung der Budgets für Forschung<br />

und Entwicklung sowie die Unbeständigkeit<br />

in der Finanzierung durch Staat oder<br />

öffentliche Hand,<br />

— Schwerpunktsetzung auf kurzfristige, gewinnorientierte<br />

Themenbereiche,<br />

— Entwicklung energiebezogener Produkte<br />

und Dienstleistungen zur Wertzuwachssteigerung<br />

beim Endkunden.<br />

Die Bedürfnisse von Forschung und Entwikklung<br />

für die Zukunft werden detailliert dargestellt.<br />

Dabei wird auf zwei an die Europäische<br />

Kommission überstellte Positionspapiere Bezug<br />

genommen.<br />

Es wird der Schluss gezogen, dass Forschung<br />

und Entwicklung im Elektrizitätssektor für diese<br />

Zeit der umfangreichen und grundlegenden<br />

Änderungen von entscheidender Bedeutung<br />

sind.<br />

Introduction<br />

In the rapidly evolving context of liberalisation<br />

and more stringent environmental regulations,<br />

the WG R&D of EURELECTRIC<br />

has concentrated its efforts on evaluating<br />

R&D needs and its organisation in order to<br />

meet the new challenges coming in the next<br />

decades. Intensive contacts have been taken<br />

with the European Commission (EC) in order<br />

to align the European and the EURELEC-<br />

TRIC views on R&D, especially in light of<br />

the fact that the EC is now in the process of<br />

launching the Seventh Framework Program<br />

for R&D (FP7), which will govern all R&D<br />

subsidies and actions for the next eight years.<br />

Context<br />

Back to the basics, the mission of the electricity<br />

industry as defined in the green paper<br />

of the EU [1] is the following:<br />

“To ensure the uninterrupted physical availability<br />

of energy products on the market, at a<br />

price which is affordable for all consumers<br />

(private and industrial) while respecting environmental<br />

concerns and looking towards<br />

sustainable development.”<br />

The full achievement of this mission is particularly<br />

difficult. Indeed, the supplying of<br />

electricity is a highly conservative business<br />

with slow technological evolution, yet which<br />

is faced with rapid background changes.<br />

These hardly compatible features are explicated<br />

as follows:<br />

— Slow technological evolution of the electricity<br />

industry<br />

– heavy assets with long life,<br />

– mostly mature technologies,<br />

– long installation periods/high investments<br />

for new assets.<br />

– Changing background<br />

– regulatory changes,<br />

– competitive environment,<br />

– new market entrants<br />

– new business model,<br />

– increasing customer focus,<br />

– pan-European integration,<br />

– global environmental issues.<br />

Moreover, social pressure is becoming<br />

stronger; not only against nuclear energy, but<br />

also against new installations, even against<br />

some renewables (e.g. offshore wind turbines).<br />

On the other hand, security of supply<br />

is considered as a normal rule: the tolerance<br />

for blackout is tending to zero.<br />

The changing background obviously leads to<br />

the two contradictory objectives of profitability<br />

(improve competitiveness) and responsibility<br />

(the electricity industry as an instrument<br />

to reach sustainable development).<br />

Thus, R&D must be focused on resolving<br />

that dilemma (Figure 1).<br />

Profitability is a business issue:<br />

Corresponding R&D is aimed at improving<br />

competitiveness by<br />

Autoor Author<br />

Jacqueline Stubbe<br />

Executive Manager<br />

Strategy, Business Development<br />

and Control,<br />

LABORELEC, Linkebeek/Belgium.<br />

Figure 1. R&D has to resolve contradictory objectives.<br />

30 <strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006<br />

74


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

EUR/MWh<br />

1.4<br />

1.2<br />

1.0<br />

0.8<br />

0.6<br />

0.4<br />

0.2<br />

0.0<br />

— reducing costs,<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 <strong>11</strong><br />

Country<br />

Gouvernment/public funds<br />

— improving the reliability/availability and<br />

flexibility of equipment,<br />

— developing products for approaching<br />

clients.<br />

Responsibility is a societal issue:<br />

Corresponding R&D efforts are focused on<br />

— security of supply,<br />

— energy efficiency,<br />

— respect for the environment.<br />

On top of that, R&D has also to care for<br />

building competences, for example in the<br />

domain of new materials, new simulation<br />

methods, etc.<br />

From this analysis, it can be concluded that<br />

R&D is a key factor in achieving all of these<br />

commitments and that congruent efforts must<br />

be delivered to make it efficient (appropriate<br />

selection of topics) and effective (get useful results<br />

in an acceptable time frame and budget).<br />

However, in spite of the crucial nature of<br />

R&D, the general tendency within the Electricity<br />

Industry is to decrease R&D budgets.<br />

ESI expenditures<br />

Figure 2. Ratio of total R&D expenditure and gross electricity available for the inland (Eurostat data).<br />

Strategy<br />

-<br />

policy<br />

Manufactures<br />

Selection<br />

and<br />

design<br />

Construction<br />

Co-operative R & D<br />

Commissioning<br />

linking<br />

to the grid<br />

Operation<br />

maintenance<br />

Competitive R & D<br />

Figure 3. Co-operative and competitive R&D along the life cycle of equipments.<br />

Refurbishment<br />

dismantling<br />

Electricity industry<br />

Today: Main R&D Features from<br />

EURELECTRIC Enquiry<br />

An enquiry into R&D practices was carried<br />

out in 2004 by the EURELECTRIC WG<br />

R&D (based on eleven European countries).<br />

Several key features were highlighted:<br />

— The typical R&D expenditure amounts to<br />

0.1 to 0.4 % of the turnover of electricity<br />

companies. This is far away from the 3 %<br />

R&D in EURELECTRIC´s View<br />

recommended by the European Commission.<br />

The ratio of total R&D expenditure<br />

per country and gross electricity available<br />

for domestic consumption (according<br />

to Eurostat data) is given in Figu<br />

r e 2 . It is obvious that the situation<br />

varies from one country to another, from<br />

0.1 EUR/MWh to 1.25 EUR/MWh. This<br />

figure also shows the great variability of<br />

funding by government/public authorities<br />

(from 0 to 80 % of the total expenditure).<br />

The mechanisms for public funding are<br />

also variable, from a levy on the electricity<br />

bill, EU or national funding, or tax reduction.<br />

— The enquiry highlighted common trends<br />

for R&D:<br />

– short-term, profit oriented,<br />

– decreasing budgets,<br />

– tendency to less co-operation, induced<br />

by competition,<br />

– move towards reliance on manufacturer:<br />

the electricity companies no longer develop<br />

equipment. They intervene mainly<br />

as end user for “first of a kind” application.<br />

— Preferential R&D topics are given in<br />

Table 1.<br />

The trend is obviously to devote primary efforts<br />

to the improvement of the existing assets<br />

and to cope with local regulations,<br />

whereas the development of technologies for<br />

the future and the global climatic issues draw<br />

much less interest.<br />

To be pointed out: the customer approach appears<br />

as one of the top priorities along with<br />

improvement in the quality of supply and development<br />

of energy-related products and<br />

services.<br />

Tomorrow: Needs for R&D<br />

Stimulated by the imminent effect of the<br />

Seventh Framework Program (FP7) on R&D,<br />

the EURELECTRIC R&D group intensively<br />

reflected on the R&D needs. It was generally<br />

agreed that Co-operative R&D (grouping<br />

several electricity companies and manufacturers),<br />

more particularly for R&D devoted to<br />

Table 1. Preferential R&D topics for electricity industry (from the answers of <strong>11</strong> European<br />

countries to a Eurelectric inquiry).<br />

Generation – Improvement/extrapolation of traditional technologies ✭✭✭<br />

– Renewable/waste ✭<br />

– Small size generation ✭<br />

Grid – Transmission: congestion/wind intermittency ✭✭<br />

– Distribution/DG integration ✭<br />

Environment – Cope with regulations ✭✭✭<br />

Customer<br />

– Climatic issues/green certificates ✭✭<br />

– Quality of supply<br />

– Energy-related products services<br />

✭✭✭<br />

Energy of the future – hydrogen/ ... ✭<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006 31<br />

75


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

R&D in EURELECTRIC´s View<br />

long-term and societal issues, should be encouraged<br />

by the Commission, otherwise not<br />

done. It was indeed evident from the R&D<br />

enquiry that the current R&D focus was<br />

mostly on operational excellence (getting the<br />

best of existing assets) in order to outperform<br />

than competitors. This results in competitive<br />

(not shared) R&D essentially targeted on operation<br />

and maintenance. F igure 3 gives a<br />

schematic idea of the position of co-operative<br />

and competitive research along the life cycle<br />

of equipment.<br />

The R&D group produced two position papers<br />

which were submitted to the European<br />

Commission, the first concerning R&D<br />

themes to be included in FP7 and the second<br />

including more detailed topics [2 and 3].<br />

The draft programme recently issued by the<br />

Commission [4] meets the expectations of<br />

EURELECTRIC:<br />

— Contents:<br />

– a separate chapter for energy,<br />

— a balanced array of technologies, including<br />

conventional power generation<br />

— Budget:<br />

– doubling of the yearly budget<br />

compared to FP6 (still under discussion)<br />

The needs for collaborative R&D, as identified<br />

in the two EURELECTRIC positions papers,<br />

are detailed hereafter, for each of the<br />

life process links of an installation (considering<br />

generation as an example). In addition,<br />

the main topics given in the R&D Inquiry<br />

(2003) are mentioned for competitive R&D.<br />

— Strategy – policy<br />

(mostly co-operative R&D):<br />

A global systemic approach is needed as<br />

the electric system is a physical reality<br />

which cannot be separately handled as independent<br />

parts (generation/grids).<br />

For that purpose, R&D efforts should<br />

be devoted to establishing the following<br />

pieces of work:<br />

– Roadmap: the aim is to develop a European<br />

electricity roadmap encompassing<br />

the vision for a sustainable society up<br />

to and beyond 2025.<br />

– Regional planning and location planning<br />

In the next 10 to 20 years, not only replacement<br />

but also additional electric<br />

power will be needed. It is difficult to<br />

find acceptable new locations (regional,<br />

political, environmental, etc.). It is<br />

therefore necessary to find tools for<br />

long-term plans and define locations for<br />

future realisation of power plant projects.<br />

– Atlas for CO 2 storage<br />

— Selection and design (mostly co-operative<br />

R&D):<br />

The accent is on the development of new<br />

or improved technologies.<br />

– Highly-efficient, clean plants<br />

– Ultra-supercritical coal plants<br />

– Ultra efficient CCGT (Combined Cycle<br />

with Gas Turbine)<br />

– IGCC (Integrated Gasification Gas<br />

Combined Cycle)<br />

– CO 2 capture and storage<br />

These items include flue gas cleaning, materials<br />

development, and the use of biomass.<br />

Linked to this last point, the development of<br />

appropriate bio fuels processing technologies<br />

for a future biomass market is of high importance.<br />

These topics are to be developed mainly by<br />

equipment manufacturers, together with the<br />

electricity industry for demonstration plants.<br />

An example is the Emax project initiated by<br />

<strong>VGB</strong> to investigate the practical feasibility of<br />

ultra-supercritical coal plants [5].<br />

Of course, nuclear generation must also be<br />

considered, as well as distributed generation<br />

technologies (small turbines/wind turbines/<br />

fuel cells/wave turbines/etc.).<br />

The EURELECTRIC position is to keep all<br />

technology options open.<br />

— Commissioning/link to the grid (part of cooperative<br />

and part of competitive R&D)<br />

The main targets are:<br />

– efficient transmission line for offshore<br />

wind farms (for example HVDC lines),<br />

– resolution of power quality/stability issues<br />

(due to increasing distributed generation<br />

and to the intermittent nature of<br />

renewable energy sources (for example<br />

wind and solar energy)<br />

EURELECTRIC suggested the following<br />

topics to resolve this last issue:<br />

– development of technical tools for optimised<br />

forecasting and management of<br />

power fluctuations caused by renewables,<br />

– options for stabilisation of the electricity<br />

grid by intelligent management of<br />

distributed generation and production<br />

from renewables at a European level,<br />

– development of smart metering equipment<br />

to facilitate the growth of embedded<br />

generation for domestic use, including<br />

incorporating two way communications<br />

to provide generation and demand-side<br />

control,<br />

Table 2. R&D in the electricity industry: Schizophrenia ?<br />

– advanced electricity storage technologies<br />

among others compressed air energy,<br />

storage, in particular for management<br />

of fluctuating feed-in from renewables<br />

like wind or solar.<br />

— Operation/maintenance (mostly competitive<br />

R&D)<br />

R&D is mainly focused on optimisation<br />

of operation and maintenance.<br />

– Operation optimisation<br />

It includes:<br />

– all efforts for increased efficiency and<br />

for reduction of environmental impact,<br />

– fuel flexibility (biomass/low cost fuels),<br />

and combustion optimization,<br />

– waste treatment and valorisation (for<br />

example coal fly ash),<br />

– fine tuning instrumentation and control.<br />

– Maintenance optimisation<br />

The purpose is to manage assets optimally:<br />

– life assessment/life extension,<br />

– condition monitoring,<br />

– advanced remote diagnostic system<br />

Very often R&D for operation/maintenance<br />

is combined with high level to<br />

general operational assistance and is<br />

performed very close to the field.<br />

— Refurbishment (mostly competitive R&D)<br />

Many efforts of the electricity industry<br />

are devoted to the improvement of existing<br />

power plant technologies, either by<br />

adding, adapting, or, changing key equipment<br />

to perform better. This is a highly<br />

competitive area.<br />

— Energy efficiency for end use (co-operative<br />

and competitive R&D)<br />

Electricity companies also concentrate<br />

R&D on this theme, with the intent of<br />

bringing added value to customers.<br />

Topics of interest are:<br />

– improvement of electro technologies,<br />

– energy efficiency in industrial processes,<br />

– efficient buildings/ideal houses.<br />

Conclusion<br />

The R&D in the electricity industry is crucial<br />

in this period of fundamental changes, resulting<br />

from liberalisation and enhanced environmental<br />

concerns.<br />

These two factors induce many paradoxes<br />

( T a b l e 2 ) which make the R&D decisions<br />

difficult:<br />

Paradoxes<br />

Profitability Responsibility<br />

Generation/SupplySale Transmission<br />

Big centralised Distributed generation<br />

European Regional<br />

Electric system regulation<br />

Decrease R&D budgets Higher Innovation and R&D needs<br />

Competition Co-operation<br />

32 <strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006<br />

76


• Ing<br />

Job<br />

• Ing<br />

gef<br />

Job<br />

• Ing<br />

Job<br />

• Ing<br />

Job<br />

• Ing<br />

Job<br />

Wir b<br />

anspr<br />

gerec<br />

A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

027-034_PT12-06.qxd 09.12.2006 13:24 Uhr Seite 27<br />

1.300 Vertreter der europäischen<br />

Stromerzeuger tagten in Dresden<br />

– Milliardeninvestitionen in neue<br />

Kraftwerksprojekte<br />

– Breiter Energiemix und modernste<br />

Technologien für die Stromversorgung<br />

der Zukunft<br />

– Europäischer Binnenmarkt und<br />

staatlicher Handlungsbedarf<br />

– <strong>VGB</strong> „Quality Award“<br />

– Heinrich-Mandel-Preis<br />

– Guilleaume-Gendenkmünze<br />

Der „<strong>VGB</strong>-Kongress Kraftwerke 2006“,<br />

größter europäischer Fachkongress für die<br />

Stromerzeugungsbranche, wurde am 27. September<br />

2006 in Dresden unter der Schirmherrschaft<br />

von Bundeswirtschaftsminister<br />

Michael Glos durch den Vorstandsvorsitzenden<br />

des <strong>VGB</strong> PowerTech, Dr. Gerd Jäger, eröffnet.<br />

Unter dem Motto: „Die Zukunft wird<br />

Realität – Investitionen in neue Kraftwerke“,<br />

diskutierten die 1.300 Teilnehmer aus über<br />

20 Nationen an drei Tagen aktuelle Fragestellungen<br />

rund um die Stromerzeugung.<br />

„Ich freue mich, dass wir hier in Dresden<br />

nicht über die graue Theorie sprechen, sondern<br />

über konkrete bereits gestartete oder in<br />

Planung befindliche Kraftwerksneubauprojekte<br />

der europäischen Stromerzeugung. Damit<br />

unterstreicht die Branche, dass sie zu ihren<br />

gegenüber der Politik gemachten Zusagen<br />

steht“, betonte Jäger auf der Eröffnungsveranstaltung.<br />

Das Gesamtvolumen dieser<br />

Projekte in den EU-Ländern umfasst eine<br />

Kapazität von rund 130.000 MW. Allein die<br />

Stromerzeuger in Deutschland sind mit einer<br />

Neubauleistung von rund 20.000 MW beteiligt.<br />

Bei der Modernisierung des Kraftwerksparks<br />

werden alle Energieträger eingebunden.<br />

Modernste Technologien kommen dabei<br />

zur Anwendung.<br />

Der Prozess für eine auch zukünftig sichere<br />

und stabile Energieversorgung in Europa ist<br />

somit sichtbar angelaufen. In den kommenden<br />

20 Jahren werden laut EU-Grün-Buch<br />

dafür etwa 1.000 Milliarden Euro zu investieren<br />

sein. Für die Stromerzeuger ist dies eine<br />

enorme Herausforderung, sowohl finanziell<br />

als auch hinsichtlich der personellen Ressourcen<br />

und Fertigungskapazitäten. Zum einen<br />

müssen die Investitionen in die neuen<br />

Kraftwerksprojekte gestemmt, zum anderen<br />

die Technologien für die Kraftwerke von<br />

Morgen entwickelt werden. Hierbei gilt es,<br />

alle verfügbaren Energieträger und Technologien<br />

mit einzubeziehen, um auf Basis eines<br />

breiten Energiemixes der notwendigen Modernisierung<br />

und der erwarteten Steigerung<br />

des Strombedarfs in der EU von etwa 35 %<br />

bis 2030 begegnen zu können. Wettbewerbsfähigkeit,<br />

Klimavorsorge, Ressourcenschonung<br />

und Versorgungssicherheit sind dabei<br />

in Einklang zu bringen.<br />

Investitionen in der genannten Größenordnung<br />

brauchen langfristig ausgerichtete verlässliche<br />

politische Rahmenbedingungen.<br />

Der Prozess muss gemeinsam von Politik,<br />

Herstellern und Betreibern gestaltet werden.<br />

In Deutschland wurde hierzu auf Initiative<br />

von Bundeskanzlerin Angela Merkel die Erarbeitung<br />

eines umfassenden Energiekonzeptes<br />

gestartet. Die europäische Dimension hat<br />

die EU mit dem Grün-Buch zur Energieversorgung<br />

aufgezeigt. In diesem Zusammenhang<br />

unterstrich der Vorstandsvorsitzende<br />

des <strong>VGB</strong>: „Für eine wirtschaftliche, sichere<br />

<strong>VGB</strong>-Kongress „Kraftwerke 2006”<br />

<strong>VGB</strong>-Kongress „Kraftwerke 2006“ in Dresden/Deutschland<br />

Future Becomes Reality – Investments in New Power Plants<br />

Bericht über die Eröffnungsveranstaltung<br />

<strong>VGB</strong>-Kongress 2006 im Internationalen Congress Center Dresden<br />

und umweltverträgliche Energieversorgung<br />

Europas in den kommenden Jahrzehnten ist<br />

es unabdingbar, dass schlüssige, weit in die<br />

Zukunft gerichtete energiepolitische Zielsetzungen<br />

vorliegen.“ Mit Blick auf diese Ziele<br />

werde der <strong>VGB</strong> dann als der europäische<br />

Fachverband der Stromerzeuger Aktivitäten<br />

der Branche insbesondere auch im Bereich<br />

der Forschung und Entwicklung bündeln und<br />

steuern.<br />

Für den Schirmherrn, Michael Glos, Bundesminister<br />

für Wirtschaft und Technologie,<br />

übermittelte Staatssekretär Dr. Joachim Wuermeling<br />

die Grußworte und umriss wichtige<br />

Aspekte der Energie- und Stromversorgung<br />

aus Sicht des Ministeriums (siehe folgende<br />

Druckfassung der Rede).<br />

In den Grußworten von Detlef Sittel (Bürgermeister<br />

der Stadt Dresden), Prof. Dr. Wolf-<br />

Rüdiger Frank (Vorsitzender der Geschäftsführung,<br />

Drewag) und Paul Bulteel (Generalsekretär<br />

Eurelectric) wurden die Themen des<br />

<strong>VGB</strong>-Kongresses mit lokalem Bezug bzw.<br />

als gesamteuropäische Aufgabe einer sicheren<br />

Energie- und Stromversorgung aufgenommen.<br />

Der Festvortrag von Dr. E.h. Eberhard Burger<br />

(Baudirektor und Sprecher der Geschäftsführung<br />

der Stiftung Frauenkirche Dresden)<br />

unter dem Titel „Die Frauenkirche Dresden“<br />

vermittelte eindrucksvoll und plastisch die<br />

Aufgaben, die Leistungen und das Ergebnis<br />

des historisch bedeutungsvollen Projektes<br />

des Wiederaufbaus der im Zweiten Weltkrieg<br />

zerstörten Dresdener Frauenkirche.<br />

Die Vorträge der Plenarveranstaltung des<br />

„<strong>VGB</strong>-Kongresses Kraftwerke 2006“ am<br />

zweiten Veranstaltungstag beschäftigten sich<br />

<strong>VGB</strong>-Kongress 2006: Eröffnungsveranstaltung<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 12/2006 27<br />

— Which budget for which topics?<br />

— Work alone or search for partners?<br />

Each company will follow its own way, according<br />

to its own strategy, which in turn is<br />

influenced by the situation in the countries<br />

where it operates (competitors/regulatory<br />

framework). However, a strong consensus<br />

exists on critical needs of the European electricity<br />

industry.<br />

We need:<br />

— a technology roadmap considering the<br />

electrical system as a whole,<br />

—new technologies able to resolve the contradictory<br />

objectives of profitability and<br />

responsibility,<br />

— fine tuning of existing technologies to get<br />

the best from existing assets,<br />

— strong involvement of manufacturers,<br />

— European frame and money as incentive<br />

for co-operative programmes.<br />

References<br />

[1] European Commission – 29/<strong>11</strong>/2000 COM<br />

(2000) 769 final – “Towards a European strategy<br />

for the security of energy supply”.<br />

[2] EURELECTRIC – January 2005 – Position<br />

Paper “EURELECTRIC priorities for inclusion<br />

in the preparation for the 7th framework<br />

program for R&D”.<br />

[3] EURELECTRIC – 04/07/2005 – “EURELEC-<br />

TRIC views on R&D topics for FP7”.<br />

[4] Commission of the European Communities –<br />

6 April 2005 – COM(2005) <strong>11</strong>9 final “Proposal<br />

for a decision of the European parliament<br />

and of the council concerning the Seventh Framework<br />

Program of the European Community<br />

for research, technological development and<br />

demonstration activities (2007 to 2013)”.<br />

[5] Bauer, F. et al.: E max /AD – A Key Technology<br />

for Europe, A Technology Path for a Balanced<br />

Energy Mix – <strong>VGB</strong> PowerTech 5/2004. <br />

Po<br />

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<strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006<br />

77<br />

Nähe<br />

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www<br />

Mehr


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

Pumped Storage Power Plants<br />

Pumped Storage Plants in a New Framework –<br />

Challenges and Consequences<br />

Kurzfassung<br />

Pumpspeicherkraftwerke<br />

unter geänderten Rahmenbedingungen<br />

– Herausforderungen<br />

und Konsequenzen<br />

Die ursprünglich für reinen Veredelungsbetrieb<br />

ausgelegten Pumpspeicherkraftwerke sehen<br />

sich aufgrund der Liberalisierung des Strommarktes<br />

und des starken Zubaues von Windenergieanlagen<br />

mit neuen Herausforderungen<br />

konfrontiert. Pumpspeicherkraftwerke werden<br />

heute häufiger und oft auch für kürzere Zeiten<br />

eingesetzt. Netzregelungsaufgaben haben<br />

zwar einerseits den Stellenwert dieses Anlagentyps<br />

innerhalb des Kraftwerksparks erhöht<br />

und die Erlössituation spürbar verbessert, andererseits<br />

aber sind die Beanspruchungen der<br />

Anlagen deutlich gestiegen. Der Beitrag diskutiert<br />

die sich ergebenden Anpassungen des<br />

Kraftwerkseinsatzes sowie Handlungsmöglichkeiten<br />

für den Kraftwerksbetreiber. Wichtiges<br />

Thema in diesem Zusammenhang ist die Ermittlung<br />

kritischer Bauteile, die bei bestimmten<br />

Beanspruchungen Schlüsselkomponenten<br />

für Anlagenversagen sein können. Auch der<br />

Bestimmung der Minimalleistung im Teillastbetrieb<br />

kommt große Bedeutung zu. Ebenso<br />

wichtig ist eine Anpassung der Instandhaltungsstrategie,<br />

die dem in vielen Anlagen zu<br />

verzeichnenden dynamischen Betrieb mit häufigen<br />

Betriebsübergängen und Lastwechseln<br />

Rechnung trägt. Ein intensiver Erfahrungsaustausch<br />

der Anlagenbetreiber untereinander<br />

verspricht großen Nutzen. Der Informationsaustausch<br />

beschleunigt den Lernfortschritt<br />

und schafft eine breitere Basis für geeignete<br />

Maßnahmen. Für neue Pumpspeicherkraftwerke<br />

ist es wesentlich, dass die ersten gemachten<br />

Erfahrungen der Anlagenbetreiber in die<br />

Konstruktionsüberlegungen der Anlagenhersteller<br />

Eingang finden. Pumpspeicherkraftwerke<br />

werden auch in Zukunft eine wesentliche<br />

Rolle im Energiemarkt spielen.<br />

market and the substantial growth of wind<br />

power capacity. This paper analyses the<br />

change in framework conditions and discusses<br />

the ensuing adaptation of power plant operation<br />

as well as options available to power<br />

plant operators.<br />

Pumped Storage Plant<br />

Characteristics and Basic<br />

Modes of Operation<br />

Pumped storage plants (PSP) are classified as<br />

peak load power plants. What sets them apart<br />

is that they store electricity as potential energy<br />

(Figure 1). This is done by shifting<br />

water from a low reservoir to a higher reservoir.<br />

Pumps are used to generate an “artificial<br />

load” in the grid during off peak periods<br />

Upper basin<br />

Penstock<br />

Intake<br />

Turbine<br />

Cavern<br />

Figure 1. Scheme of a pumped storage plant.<br />

when costs for electricity are low (Figu<br />

r e 2 ). In turn, during peaks, when prices<br />

are high, the stored water is used by turbines<br />

to supply electricity to the grid.<br />

In addition to peak load covering PSP are<br />

used for balancing the grid and thus contribute<br />

to ensuring stability of the grid.<br />

Technical Features<br />

One variant of a pumped storage plant is the<br />

vertical design of generator and pump/turbine<br />

(Figure 3). Pump and turbine constitute<br />

one unit (pump turbine). Other variants in<br />

use feature a pump, turbine, generator, coupling<br />

and start-up turbine connected to a horizontal<br />

shaft (Figure 4). Unlike the vertically<br />

designed PSP these components are<br />

readily accessible and can be removed individually.<br />

Pump<br />

Lower basin<br />

Generator/motor<br />

Executive Summary<br />

Originally designed exclusively for peak<br />

load covering, pumped storage plants are<br />

now faced with new challenges brought<br />

about by the deregulation of the electricity<br />

Authors<br />

Dr. Dominik Godde<br />

E.ON Wasserkraft GmbH,<br />

Landshut/Germany.<br />

Dr. Josef F. Ciesiolka<br />

E.ON Wasserkraft GmbH,<br />

Landshut/Germany.<br />

Figure 2. Load shifting by a pumped storage plant.<br />

52 <strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006<br />

78


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

Pumped Storage Power Plants<br />

Generator<br />

Francis<br />

turbine<br />

Syphon<br />

pipe<br />

Pump<br />

Start-up turbine<br />

Generator<br />

Turbine<br />

Figure 3. Scheme of a vertically designed<br />

pumped storage plant.<br />

Figure 4. Scheme of a horizontally designed pumped storage plant.<br />

Both arrangements (vertical and horizontal)<br />

are used in cavern plants as well as together<br />

with an overground power house.<br />

Turbine capacity can be varied over a wide<br />

range rapidly and infinitely, whereas the<br />

pump cannot be run under partial load and is<br />

only controlled via an on/off command, unless<br />

it is speed-controlled, which is the case<br />

in only one PSP in Germany. A rapid switch<br />

(in a matter of seconds or minutes) between<br />

pump, turbine and supply of reactive power<br />

or shutdown is a characteristic feature of<br />

PSP.<br />

One more issue:<br />

Like all other types of hydro-power plants<br />

pumped storage plants tie down a lot of capital.<br />

This also holds true as far as the modernisation<br />

of existing pumped storage power<br />

plants is concerned, and is due to the enormous<br />

investment costs which only pay off<br />

after a considerable amount of time. However,<br />

hydro-power plants benefit from the fact<br />

of no variable fuel costs. In fact, operating<br />

costs are far more predictable than in other<br />

types of power plants, which depend on certain<br />

criteria, for example the development of<br />

gas prices. Nevertheless, it has already been<br />

realised that – at least as regards E.ON<br />

Wasserkraft (EWK) – peak load covering<br />

alone cannot guarantee the profitability of<br />

pumped storage plants in every situation. For<br />

example, EWK was just about to decide to<br />

dismantle a pumped storage plant built in the<br />

1930s. However, ancillary services were the<br />

reason for our decision against dismantling it.<br />

and peak load, if there were no PSP, nuclear<br />

power plants and lignite-fired units would<br />

have to reduce the capacity or shut down<br />

completely at night, curtailing the profitability<br />

of these base load power plants.<br />

The deployment of PSP raises the valleys of<br />

the daily load curve and covers the need for<br />

peak load ( F i g u r e 5 ). In the past, an average<br />

of 1 pump cycle and 1 to 2 turbine cycles<br />

were sufficient to cover the peak load on any<br />

given day.<br />

When demand for power fluctuated considerably,<br />

pumps and turbines were adjusted manually<br />

to offset the difference. There were no<br />

technical facilities to control them automatically<br />

until the beginning of the seventies.<br />

Electrification/Automation/Electronics<br />

Growth in electrification (Figure 6) led to<br />

a rise in grid load primarily during peaks<br />

(I: Peak) e.g. caused by the electricity needs<br />

of manufacturing operations and the increase<br />

in household electricity demand.<br />

PSP built for covering peak load helped fill<br />

the load valleys as depicted here. Uninter-<br />

Capacity<br />

rupted production and price incentives built<br />

into electricity tariffs (introduction of dual<br />

tariff electric meters) caused demand for capacity<br />

to shift even more into off peak periods<br />

(I: Off peak), resulting in a general rise in<br />

the daily load curve. Modern electronic<br />

equipment and sophisticated automation<br />

technology created new ways to use electricity,<br />

causing load peaks to become even more<br />

pronounced (Figure 6, II).<br />

This trend went hand in hand with a need for<br />

improved grid quality since electronic devices<br />

– unlike motors and heaters – are sensitive<br />

to frequency and voltage variations.<br />

German Electricity Feed Act/<br />

Renewable Energy Act<br />

The German Electricity Feed Act introduced<br />

in 1990 and the Renewable Energy Act introduced<br />

in the year 2000 led to a dramatic expansion<br />

in renewables especially wind, leading<br />

to equally drastic changes in the national<br />

grid.<br />

Beside load peaks and valleys caused by consumption<br />

patterns, additional load jumps and<br />

Grid load without PSP<br />

Grid load with PSP<br />

New Framework<br />

How has the environment changed?<br />

Original Purpose<br />

PSP were original built for peak load covering.<br />

Due to the fluctuations between off peak<br />

Pump<br />

Turbine<br />

Turbine<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 <strong>11</strong> 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24<br />

Hour<br />

Figure 5. Peak load covering by pumped storage plant.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006 53<br />

79


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

Pumped Storage Power Plants<br />

drops are caused by the unexpected feed in<br />

from wind power (Figure 6, III).<br />

Figure 6. Changes in daily load curve.<br />

Relation wind power feed in/grid peak load in %<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Jan Feb Mar May Apr Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec<br />

Figure 7. Wind power production within the E.ON grid zone.<br />

Figure 8. Major changes in feed in.<br />

Example: Wind power feed in during Christmas 2004.<br />

The Renewable Energy Act rewards the feedin<br />

of electricity from renewable energy irrespective<br />

of the demand and of the technical<br />

features with special preference given to<br />

wind power. In 2004, German consumers<br />

spent € 2.4 billion on renewable electricity,<br />

with this sum set to rise to € 4.3 billion in<br />

2009 according to the DENA study. What is<br />

inconvenient about wind is that it blows<br />

wherever and whenever it wishes and that it<br />

varies its strength haphazardly as well. This<br />

means that load jumps and valleys are a matter<br />

of course. Their stochastic nature makes it<br />

extremely difficult to maintain a constant<br />

grid frequency, placing extraordinarily high<br />

demands on the quality of grid control. F i g -<br />

ure 7 presents an overview of the variation<br />

in wind power production in E.ON's grid<br />

zone last year. This feed-in, which fluctuates<br />

haphazardly to account for between 0.2% and<br />

38% of grid peak load, poses a challenge at<br />

least for grid operators. It would be beneficial<br />

if electricity demand is low during wind<br />

lulls. But the truth could not be more remote.<br />

It is above all during extreme cold spells in<br />

the winter and heat waves in the summer,<br />

caused by wind lulls and stable highs that<br />

electricity demand is especially high as the<br />

need for electric heating and refrigeration rises.<br />

Figure 8 shows the amount of wind power<br />

feed-in into the grid during the Christmas<br />

holiday last year. Wind power production<br />

fails just when the roast goose is pushed into<br />

millions of electric ovens, at a rate of 16 MW<br />

per minute. Only thanks to the incredible efforts<br />

put in by the staff in charge are millions<br />

of households throughout Germany saved<br />

from chaos. And this is exactly when<br />

pumped storage plants come into play, rightfully<br />

deemed a blessing during Christmas.<br />

Deregulation of the<br />

Electricity Market<br />

Further changes were ushered in with the<br />

electricity market's deregulation in 1998. An<br />

interesting phenomenon witnessed in this<br />

context is the fact that trades concluded on<br />

exchanges and over the counter (OTC) have<br />

an impact on the grid's physical properties<br />

(Figure 9). They manifest themselves in<br />

frequency jumps of 50 mHz and more, which<br />

occur exactly once an hour. This is due to the<br />

fact that sellers' power plants and buyers'<br />

production facilities are not started and shut<br />

down at the same time, resulting in a slight<br />

timing difference leading to the observed frequency<br />

spikes. This effect occurs especially<br />

when power contracts expire or start and the<br />

grid's load is relatively low (e.g. in the<br />

evening).<br />

54 <strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006<br />

80


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

Pumped Storage Power Plants<br />

Adapting Power Plant Deployment<br />

and Resulting Effects<br />

Flexibility of Peak Load Covering<br />

Whereas 1 pump cycle and 1 to 2 turbine cycles<br />

were run every day in the past, today's<br />

plants are started more frequently, and often<br />

for shorter periods of time. With this hitherto<br />

unknown mode of operation, one can react to<br />

foreseeable events such as tariff switches<br />

with foresight.<br />

Figure 9. Effects of trading on grid frequency.<br />

f<br />

in Hz<br />

50.10<br />

50.05<br />

50.00<br />

49.95<br />

49.90<br />

C<br />

in MW<br />

25<br />

0<br />

– 25<br />

– 55<br />

13 min<br />

Pump operation<br />

Capacity<br />

Primary control<br />

Frequency<br />

6 min<br />

Secondary control<br />

38 min<br />

16 min<br />

Primary control<br />

Pump operation<br />

Grid controller<br />

22:30 23:00 23:30 00:00 00:30 1:00 1:30<br />

Time<br />

Figure 10. Example: Operation of a pumped storage plant.<br />

Turbine<br />

Pump<br />

When significant wind power capacity is<br />

feed in into the grid, pumps are often taken in<br />

operation and can be shut down whenever<br />

wind strength decreases – an expected, albeit<br />

not precisely predictable event. Instead of using<br />

a pump, a turbine can be run at partial<br />

load, ready to be run up further whenever the<br />

need for additional capacity arises.<br />

Running pumps and turbines with this kind<br />

of foresight often results in pumps or turbines<br />

being shut down after a few minutes of operation<br />

if the expected event does not occur.<br />

PSP thus provide the dispatcher with additional<br />

room for manoeuvre and increased<br />

flexibility in controlling the grid and power<br />

plants.<br />

A Contribution to Grid Balancing<br />

PSP help balance power in the grid via the<br />

automatic balancing of sudden frequency<br />

variations using the primary control (PC).<br />

Within 30 seconds the full compensation<br />

must be effective. In such cases, the turbine<br />

is usually run at minimum load in order to<br />

make positive PC capacity available when<br />

needed, which causes substantial thermodynamic<br />

loss and costs when provided by thermal<br />

units. By contrast, negative PC capacity<br />

can be supplied at low cost in combined heat<br />

and power plants as well. In PSP with nongoverned<br />

pumps, when in pump mode, PC<br />

capacity can only be supplied if one renounces<br />

additional input by load shedding.<br />

An example of this mode of operation can be<br />

seen in Figure 10. First the frequency<br />

must be kept constant by capacity variation.<br />

If grid frequency decreases, turbine capacity<br />

is increased. Then, whenever the frequency<br />

rises above 50 Hz, the pump is started in order<br />

to draw capacity from the grid, and shut<br />

down soon thereafter to pass the baton to the<br />

turbine, which then runs for a limited period<br />

of time. After a good 20 minutes, the pump is<br />

started again and the turbine is shut down.<br />

The secondary control (SC) is also automated<br />

and relieves the PC of its work after 15 minutes.<br />

Within the 30-minute period, the SC<br />

equalises the operated grid zone, which is influenced<br />

by the PC and undesired transits.<br />

Figurs <strong>11</strong>. Changes in operation of selected pumped storage plants.<br />

When the 30-minute period is exceeded, grid<br />

control is also handled by the PSP, using the<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006 55<br />

81


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

Pumped Storage Power Plants<br />

minute reserve (MR). For this purpose, idle<br />

plants are started manually as needed, in order<br />

to compensate for unscheduled power<br />

plant breakdown as well as other events.<br />

These balancing modes enable PSP to make a<br />

contribution to grid voltage control and reactive<br />

power. Furthermore PSP re-establish the<br />

supply of electricity in the case of grid breakdowns<br />

by its black start feature.<br />

Plant Characteristics and the<br />

Power Plant Portfolio<br />

PSP are used depending on their characteristics.<br />

The key factors are plant size, roll-over<br />

efficiency, mode-switching time and age.<br />

High roll-over efficiency and large turbine<br />

capacity predestine plants for classical peak<br />

load covering. Primary control requires extremely<br />

short mode-switching times, placing<br />

high demands on dynamics. Therefore, very<br />

old PSP, whose components no longer withstand<br />

high stresses, are less suitable to this<br />

task. In the context of grid control, these<br />

plants tend to contribute to the MR instead.<br />

However, the size and composition of a company's<br />

or group's power plant portfolio also<br />

affect the way in which their power plants are<br />

operated. In small power plant portfolios, the<br />

hydraulic short circuit can also be of interest,<br />

as its effect on the grid can be controlled via<br />

the turbine capacity when in simultaneous<br />

pump and turbine operation mode. But this<br />

mode of operation decreases efficiency due<br />

to the pipe friction and pump losses incurred.<br />

The composition of the available portfolio<br />

of power plants has a major impact on the<br />

number of mode switches required on a daily<br />

basis.<br />

Power Plant Operator Requirements<br />

Analysis of Modified<br />

Power Plant Operation<br />

With the exception of the newest plants, PSP<br />

are built for peak load covering. The grid<br />

controlling tasks resulting from the change in<br />

framework conditions have increased the importance<br />

of by this type of power plant and<br />

improved sales considerably. But the operational<br />

demands placed on PSP have grown<br />

substantially as well. A project group of the<br />

Technical Committee “Hydro-power Plants”<br />

of the <strong>VGB</strong> is addressing this problem and<br />

has collected extensive amounts of data that<br />

are currently being analysed.<br />

However, the analysis is proving to be quite<br />

difficult due to a very heterogeneous picture.<br />

It is difficult to extrapolate clear trends. This<br />

is due to the various ways in which different<br />

PSP are operated, as described earlier (Figure<br />

<strong>11</strong>). The chart shows the divergent<br />

deployment paths taken by two of E.ON<br />

Wasserkraft's pumped storage plants. Although<br />

the plants both experienced a clear<br />

rise in operating hours, this did not automatically<br />

result in an increase in electricity production.<br />

Electricity production in PSP Erzhausen<br />

remained essentially unchanged, because<br />

the plant is kept on standby at minimum<br />

load, ready to increase turbine capacity<br />

when needed. In fact, start-ups decrease over<br />

the period under review, since the plant runs<br />

at minimum load even outside peak periods.<br />

Even individual units in one and the same<br />

plant cannot be uniquely classified under a<br />

major mode of operation since requirements<br />

change over the course of the year. Therefore,<br />

a more detailed analysis is underway,<br />

which pays tribute to these circumstances.<br />

Identifying Critical Components<br />

PSP heightened status within the power plant<br />

portfolio has led to a rise in their required<br />

availability. Unscheduled breakdown would<br />

result in significant follow-up costs. One of<br />

the reasons for this is the fact that PSP differ<br />

from each other, featuring specific technical<br />

designs. Consequently, many spare parts are<br />

built to order, causing prolonged downtime<br />

in the event of a failure. To prevent such failures,<br />

PSP operators are faced with the task of<br />

identifying critical components, which can be<br />

key components to plant failure under certain<br />

conditions. This means they have to cooperate<br />

closely with plant manufacturers, since<br />

they are the only source of in-depth knowledge<br />

of the plants' structural design. In turn,<br />

plant manufacturers require the plant operators'<br />

information and experience relating to<br />

changes in the conditions under which the<br />

plants are used. Once critical components are<br />

identified, one must develop monitoring<br />

measures for control during operation as well<br />

as constructive suggestions for improvement<br />

to ensure the reliability of plant operations.<br />

Extrapolating Power Plant<br />

Operation Standards<br />

Growing sales are a strong incentive for using<br />

PSP in the broadest possible capacity<br />

spread. The minimum capacity in partial load<br />

mode is very important in this context. Since<br />

minimum capacity at partial load - an option<br />

not originally envisaged – can last for extended<br />

periods of time in certain plants, it has<br />

to be taken in account that this does not damage<br />

the plants. This requires one to conduct<br />

technical assessments to determine the minimum<br />

load possible without running into<br />

problems.<br />

Adapting the Maintenance<br />

Philosophy<br />

A plant's technical state largely depends on<br />

its operating stress and hours of operation.<br />

Dynamic work with frequent operating transitions<br />

and load changes in many plants has<br />

changed the mechanical stress to which they<br />

are subjected. Maintenance carried out in all<br />

PSP is definitely oriented towards the plant's<br />

state, i.e. necessary maintenance tasks are derived<br />

from the plant's technical state. In PSP,<br />

however, many areas are very difficult to access<br />

for inspection purposes. This holds true<br />

especially for areas that come into contact<br />

with water, making empirical expert estimates<br />

indispensable. But they are yet to be<br />

derived based on the change in usage requirements.<br />

It is absolutely necessary to make an<br />

accurate assessment, taking account of the<br />

specific usage conditions.<br />

Diagnostic systems including sophisticated<br />

vibration monitoring devices and endoscopic<br />

tools are increasingly used to improve the<br />

monitoring of plant components that are difficult<br />

to access.<br />

Design Criteria for New Plants<br />

It is to be expected that there will be a rise in<br />

demand for peak-load plants, and thus for<br />

PSP. Tradings on deregulated electricity markets<br />

will rise, and additional wind capacity<br />

will further be installed. What is crucial to<br />

new PSP is that initial experience garnered<br />

by plant operators be considered when plant<br />

manufacturers work on their design. Both<br />

parties should get together to cooperate constructively<br />

in determining design criteria for<br />

new plants aside from bid negotiations,<br />

which are normally conducted under time<br />

pressure and influenced by divergent interests.<br />

The ensuing advantages would benefit<br />

everyone involved.<br />

Co-operating with Other<br />

Plant Operators<br />

It would be extremely beneficial if plant operators<br />

shared experiences with each other,<br />

especially since the impact of changes in<br />

power plant deployment on PSP availability<br />

and lifetime are so difficult to predict. Exchanging<br />

information will accelerate the<br />

learning curve, creating a broader basis for<br />

deriving operational measures, e.g. as regards<br />

monitoring, inspection, critical components,<br />

minimum capacity and maintenance strategies.<br />

It remains to be seen to which extent<br />

further activities prove useful, e.g. real cooperation<br />

in large-scale maintenance measures<br />

with personnel support, in order to compensate<br />

for bottlenecks in manpower. The <strong>VGB</strong><br />

has created a basis for this with its Pumped<br />

Storage Plant Project Group.<br />

Outlook<br />

PSP must – and will be capable of – making<br />

an important contribution to peak load covering<br />

and grid controlling in the future as well.<br />

The progressing deregulation of the EU electricity<br />

market will lead to further growth in<br />

cross-border trading. Furthermore, wind capacity<br />

can be expected to expand. The only<br />

unanswered question is the degree to which it<br />

56 <strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006<br />

82


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

will grow. But forecasted expansion – especially<br />

as regards offshore installations – is<br />

probably exaggerated.<br />

This trend will go hand in hand with an additional<br />

increase in frequent start-ups of pumps<br />

and turbines in order to deal with load peaks<br />

and off peaks. Plant components will thus<br />

continue to be subjected to extreme mechanical<br />

strain. Against this backdrop, one must<br />

remember that several plants have grown<br />

Pumped Storage Power Plants<br />

quite old.<br />

Since, at least in Germany, high capital intensity<br />

makes the construction of new PSP economically<br />

feasible in only a few cases and it<br />

is unlikely that more will be built due to the<br />

required approval process, these challenges<br />

must largely be met using existing plants.<br />

The aim to be pursued is to identify the opportunities<br />

for future business by realizing<br />

the challenges which, however, will definitely<br />

require investing in the plants first.<br />

Therefore, plant operators should mainly focus<br />

on maintaining the technical and economic<br />

feasibility of existing plants over the long term,<br />

in order to enable PSP to continue playing a<br />

significant role on the energy market under<br />

new conditions, thus safeguarding the profitability<br />

they have already believed to have lost<br />

and improving it as much as possible. <br />

Online-Shop<br />

www.vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech 4/2006 57<br />

83


50 Jahre KRAFTWERKSSCHULE/50 Years of KWS Training Center<br />

A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

50 Jahre<br />

KRAFTWERKS-<br />

SCHULE E.V.<br />

Stationen auf dem Weg<br />

50 Years<br />

of KWS PowerTech<br />

Training Center<br />

Way Stations<br />

Der Anfang<br />

The Beginning<br />

Als die Arbeitsgemeinschaft „Kraftwerksmeisterausbildung“ am<br />

10. April 1957 ihre Arbeit aufnahm, was wir auch als Geburtsstunde<br />

der KRAFTWERKSSCHULE E.V. betrachten, geschah das nicht<br />

aus einer spontanen Eingebung der Verantwortlichen heraus. Die<br />

deutsche Energiewirtschaft, welche die Arbeitsgemeinschaft initiiert<br />

hatte, zog damit vielmehr die logische Konsequenz aus einer Entwicklung,<br />

deren Ursprünge beinahe vier Jahrzehnte zurücklagen<br />

(Bild 1).<br />

Es war im März 1920, als bei einem Unfall im Kraftwerk Reisholz<br />

bei Düsseldorf ein Kessel explodierte, wobei 28 Menschen ums<br />

Leben kamen. Das unerwartete Versagen eines erst drei Jahre alten<br />

Kessels mit so verheerenden Folgen erschütterte auch andere Unternehmen<br />

der Energiewirtschaft.<br />

Schon im November desselben Jahres sind die Vertreter der 15 größten<br />

deutschen Elektrizitätswerke sowie führender Chemieunternehmen<br />

zusammengekommen und gründeten die Vereinigung der<br />

Großkesselbesitzer, kurz <strong>VGB</strong>, die seit 2001 den Namen <strong>VGB</strong><br />

PowerTech e.V. trägt.<br />

Ziel der Arbeitsgemeinschaft war zunächst lediglich die Erarbeitung<br />

und Durchsetzung umfassender Qualitätsstandards für die Kessel,<br />

die in den Kraftwerken der <strong>VGB</strong>-Mitgliedsunternehmen verwendet<br />

wurden.<br />

Diese Standards wurden im Laufe der Zeit auch auf viele andere<br />

technische Bereiche des Kraftwerksbetriebes in Form von <strong>VGB</strong>-<br />

Richtlinien erweitert. Durch die immer größere Mitgliederzahl der<br />

<strong>VGB</strong> sind sie bald zu allgemeingültigen technischen Sicherheitsstandards<br />

geworden.<br />

Angesichts dieser Entwicklung war es nur konsequent, dass auch die<br />

Ausbildung des Kraftwerkspersonals in den Blickpunkt des Interesses<br />

der Energiewirtschaft geriet und zu einer der größten Herausforderungen<br />

nach dem 2. Weltkrieg wurde. Mit der allmählichen<br />

wirtschaftlichen Genesung Deutschlands ging ein geradezu<br />

dramatischer Auf- und Ausbau der westdeutschen Kraftwerkskapa-<br />

When the “Power Plant Shift Supervisor Training” task force got under<br />

way on April 10th, 1957 in Essen, the individuals involved were<br />

not motivated by some sudden inspiration. Instead, the German energy<br />

suppliers responsible for initiating the task force had arrived at the<br />

logical conclusion of a process than had begun almost four decades<br />

earlier (Figure 1).<br />

In March, 1920, 28 people died when a boiler exploded in an accident<br />

at the Reisholz power plant near Düsseldorf. The devastating<br />

consequences of the unexpected failure of a boiler barely three years<br />

old caused great anxiety not just at the power plant operator, but<br />

among other companies of the German energy sector as well.<br />

On November 29th, 1920, representatives of the 15 largest German<br />

power utilities and of leading businesses of the chemical industry<br />

gathered in the city of Merseburg in order to found the <strong>VGB</strong>, the<br />

Vereinigung der Großkesselbesitzer (Association of Large Boiler<br />

Owners), called <strong>VGB</strong> PowerTech e.V. since 2001. Initially, the association´s<br />

goal was to work out and implement comprehensive quality<br />

and durability standards for boilers installed in the power plants of<br />

<strong>VGB</strong>´s members.<br />

Over the years, <strong>VGB</strong> expanded its standards on many other aspects<br />

of power plant operations, covering them with respective guidelines.<br />

Thanks to a steadily growing number of <strong>VGB</strong> members, technical<br />

safety standards soon became universally accepted.<br />

Given this development, it was no surprise that companies in the<br />

energy sector focused increasingly on the training of power plant<br />

personnel, an issue that was to become one of the greatest challenges<br />

after World War II. Germany´s economic recovery was accompanied<br />

by a dramatic expansion of West German power plant capacities.<br />

Autoren/Authors<br />

Dipl.-Ing. Uwe Möller<br />

KRAFTWERKSSCHULE E.V., Essen/Deutschland.<br />

Dr. Karl A. Theis<br />

Geschäftsführer,<br />

KRAFTWERKSSCHULE E.V., Essen/Deutschland.<br />

Dipl.-Ing. Heinrich Nacke<br />

Schulleiter,<br />

KRAFTWERKSSCHULE E.V., Essen/Deutschland.<br />

Bild 1. Kraftwerk Kupferdreh (1962).<br />

Figure 1. Kupferdreh Power Plant (1962).<br />

32 <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong>/2007<br />

84


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

50 Jahre KRAFTWERKSSCHULE/50 Years of KWS Training Center<br />

zitäten einher – das Wirtschaftswunder verlangte nach immer mehr<br />

Strom. So stieg die installierte Kraftwerksleistung von 1949, im<br />

Gründungsjahr der Bundesrepublik, bis 1957, als die Arbeitsgemeinschaft<br />

„Kraftwerksmeisterausbildung“ ins Leben gerufen wurde,<br />

um fast 100 %. Ermöglicht wurde dieses Wachstum durch den Bau<br />

neuer und immer größerer Kraftwerke mit bis dahin unbekannter<br />

Leistung.<br />

Schon bald wurde allen Beteiligten in der Energiewirtschaft klar,<br />

dass der vorhandene Wissensstand des Kraftwerkspersonals den Anforderungen<br />

in den neuen, komplexeren Kraftwerken nicht mehr<br />

genügte, vor allem bei den modernen Hochdruckkesseln, der Wasseraufbereitung<br />

sowie bei der zunehmend verwendeten automatischen<br />

Regel- und Steuertechnik. Ebenso offenbar wurde ein Mangel<br />

an Fachpersonal, insbesondere an Führungskräften der mittleren<br />

Ebene. Die üblicherweise im Kraftwerk arbeitenden Heizer waren<br />

für die neue Technik nur unzureichend qualifiziert, während sich<br />

Ingenieure aufgrund ihrer hohen Qualifikation nur ungern oder gar<br />

nicht für die Routine des normalen Wechselschichtbetriebs zur Verfügung<br />

stellten.<br />

Um diesen Führungskräftemangel zu beseitigen, entstand ein neuer<br />

Beruf, der Arbeitern in Kraftwerken auch ohne Studium einen professionellen<br />

Aufstieg ermöglichen sollte – der Kraftwerksmeister.<br />

Darüber hinaus wurde später mit dem Kraftwerker eine weitere Aufstiegsstufe<br />

geschaffen, die zwischen dem Heizer und dem Kraftwerksmeister<br />

angesiedelt ist (Bild 2).<br />

Damit war für die 42 Gründungsmitgliedsunternehmen das erste<br />

Aufgabenfeld der heutigen KRAFTWERKSSCHULE E.V. (heute<br />

über 200 Mitgliedsunternehmen) abgesteckt, viele weitere sollten<br />

noch folgen.<br />

Die Standorte<br />

Die KRAFTWERKSSCHULE E.V. bildet heute auf der ganzen Welt<br />

Fachkräfte aus, also ist sie eigentlich überall zu Hause. Dennoch:<br />

Wie jede gute Bildungseinrichtung hat sie natürlich ein Zentrum, in<br />

dem die Infrastruktur und die Mitarbeiter konzentriert sind und wo<br />

der größte Teil der Schulungen stattfindet. Ihre heutige Heimstatt in<br />

Essen-Kupferdreh hat die KWS seit 1996. Zuvor machte die Schule<br />

an verschiedenen anderen Orten in Essen Station, die hier auch vorgestellt<br />

werden sollen.<br />

„Die Qualität der Lehre an der Kraftwerksschule ist sehr hoch. Wir<br />

lernen sehr viel über unser Studiengebiet. Es ist eine großartige<br />

Erfahrung. Die Ausbildung ist sehr realitätsnah, angepasst an<br />

die Erfordernisse unserer Anlagen. Wer hier ausgebildet wurde,<br />

kann in Libyen sofort im Kraftwerk eingesetzt werden“, so Husan<br />

Rajab Khalil (Abutaraba Desalination Plant Project, GECOL), Schulungsteilnehmer<br />

des SIDEM Projectes 96 Training for GECOL<br />

Engineers 96, 6 th Group, April 24 to May 26, 2006.<br />

Die ersten Standorte der KRAFTWERKSSCHULE E.V. waren gewissermaßen<br />

geborgt. Die ab Oktober 1957 durchgeführten Kraftwerksmeister-Kurse<br />

in Essen wurden ebenso wie entsprechende Parallelkurse<br />

in Hamburg und im baden-württembergischen Esslingen<br />

ab 1958 in Zusammenarbeit mit örtlichen Ingenieurschulen und<br />

Technischen Akademien durchgeführt und in deren Räumlichkeiten<br />

abgehalten. Die von der KWS mitgenutzten Bildungseinrichtungen<br />

sahen sich schon nach wenigen Jahren mit einer kontinuierlich wachsenden<br />

Zahl von KWS-Schulungsteilnehmern konfrontiert und gerieten<br />

dadurch in Raumnot. Es wurde immer deutlicher, dass die KWS<br />

eine eigene Unterkunft benötigte. Die schon seit längerem angestrebte<br />

Zentralisierung der Kraftwerksmeister-Ausbildung in Essen in<br />

einem speziell dafür zu errichtenden modernen Gebäude mit ausreichender<br />

Ausstattung und großem Platzangebot sollte die logisti-<br />

The aptly termed “economic miracle” demanded ever more electricity.<br />

From 1949, when the Federal Republic was founded, to 1957, the<br />

year when the “Power Plant Shift Supervisor Training” task force<br />

came to life, total installed West German power plant capacity increased<br />

by almost 100 %. What made this unprecedented growth<br />

possible was the construction of new, ever larger power plants with<br />

capacities previously unknown.<br />

Soon, it dawned on all parties concerned in the energy sector that the<br />

existing skills of power plant personnel would prove insufficient for<br />

meeting the demands of the new, more complex plants, especially in<br />

the fields of modern high-pressure boilers, water processing, and the<br />

increasing use of automated controls. Moreover, there was a shortage<br />

of skilled personnel, especially mid-level managers. Stokers normally<br />

employed in a power plant were inadequately qualified to handle<br />

the new technology, whereas power plant engineers generally resented<br />

working the usual changing shifts because they felt overqualified<br />

for that task.<br />

In order to overcome that shortage of managers, a new job profile,<br />

the power plant shift supervisor, was created. It was designed to<br />

give skilled power plant workers the opportunity of advancement<br />

even without a university degree. Moreover, another professional<br />

level called power plant operator would be inserted into plant hierarchy,<br />

sandwiched between the stoker and the shift supervisor<br />

(Figure 2).<br />

With these measures, the 58 founding members (2007: 200+) had<br />

outlined the initial task of today´s KWS PowerTech Training Center.<br />

Many other activities would follow.<br />

Locations<br />

KWS PowerTech Training Center schools skilled professionals<br />

around the globe, so actually it is at home anywhere. Like any other<br />

first-rate educational institution, however, it maintains a home base,<br />

complete with infrastructure and staff, where most courses take<br />

place. Today´s training center in Essen-Kupferdreh has been KWS´<br />

home since 1996. Before that, the school resided at a number of locations<br />

in the city of Essen. Let´s take a look at them, too.<br />

“The quality of KWS´ education is very high. We learn a great deal<br />

in our field of study. It´s a great experience. Training is very realistic<br />

and tailored to the needs at our home plant. Someone who trained<br />

here can take up his job at the power plant in Libya right away.”<br />

Husan Rajab Khalil (Abutaraba Desalination Plant Project,<br />

GECOL), participant of the SIDEM Project 96 Training for GECOL<br />

Engineers 96 6th Group, April 24th – May 26th, 2006.<br />

In the early years, KWS had to borrow its classrooms from other<br />

schools. The first power plant shift supervisor courses in Essen in<br />

Bild 2. Absolventen des ersten Kraftwerksmeister-Lehrgangs (1958).<br />

Figure 2. Graduates of the first shift supervisor course (1958).<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong>/2007 33<br />

85


50 Jahre KRAFTWERKSSCHULE/50 Years of KWS Training Center<br />

A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

schen Probleme beseitigen und die Schulung effizienter gestalten.<br />

Als Standort für dieses Gebäude wurde die Klinkestraße in Essen-<br />

Bergerhausen ausgewählt (Bild 3). Am 1. September 1969 begann<br />

hier der Ausbildungsbetrieb für angehende Kraftwerksmeister.<br />

Außer den Unterrichtsräumen der KWS beheimatete das neue Gebäude<br />

auch die Geschäftsstelle der <strong>VGB</strong> mit ihren technischen Abteilungen<br />

und der kaufmännischen Verwaltung, ab 1971 ebenso die<br />

<strong>VGB</strong>-eigene Forschungsabteilung.<br />

Fünf Jahre später, am <strong>11</strong>. Dezember 1974, begannen am selben<br />

Standort die Bauarbeiten für das Kernkraftwerks-Simulator-Zentrum<br />

(KSZ), das in einem Anbau an das <strong>VGB</strong>-Haus untergebracht wurde.<br />

Die beiden dort installierten Simulatoren gingen ab Ende Januar<br />

1978 in Betrieb genommen.<br />

1976 wurden auch die Apartmenthäuser mit insgesamt 52 Einzelapartments<br />

und der zugehörigen Infrastruktur gebaut; eine komplette<br />

Modernisierung erfolgte 1989.<br />

1986 sind die beiden Kernkraftwerks-Simulatoren an einen neuen,<br />

größeren Standort in Essen-Kupferdreh verlegt worden. In dem freigewordenen<br />

Gebäudeteil installierte man nun die beiden neuen<br />

Simulatoren für fossil befeuerte Kraftwerke, welche die KWS 1986<br />

und 1991 in Betrieb nahm.<br />

Die Zahl und die Komplexität der weiteren zu bauenden Kernkraftwerks-Simulatoren<br />

wirkte sich auch noch auf andere Weise auf die<br />

KRAFTWERKSSCHULE E.V. aus. Der Bau dieser Simulatoren war<br />

mit einem großen finanziellen Aufwand verbunden, der in der<br />

Rechtsform einer gemeinnützigen Einrichtung wie der KWS nicht<br />

bereitgestellt werden konnte. Betreiber von Kernkraftwerken stellten<br />

einerseits nur einen relativ kleinen Teil der Mitgliedsunternehmen<br />

der KRAFTWERKSSCHULE E.V., trugen andererseits aber der Allgemeinheit<br />

gegenüber die volle Verantwortung für eine optimale<br />

Ausbildung und mussten außerdem die hohen Kosten dafür mittragen.<br />

Deshalb wurde die Kernkraftwerkssimulator-Ausbildung aus<br />

der KWS ausgegliedert und von den am 1. Juli 1987 speziell für diesen<br />

Zweck gegründeten Gesellschaften KSG (Kernkraftwerks-Simulator-Gesellschaft<br />

mbH) und GfS (Gesellschaft für Simulatorschulung<br />

mbH) übernommen. Da es sich bei den beiden neuen Gesellschaften<br />

um rechtlich unabhängige Körperschaften handelte, erwarben<br />

sie das Gelände am Standort Kupferdreh von der KWS. Die<br />

fachtheoretische Ausbildung für das Personal fossil befeuerter und<br />

nuklearer Kraftwerke ebenso wie die Simulatorschulung für fossil<br />

befeuerte Kraftwerke verblieben bei der KWS und somit bis auf<br />

Weiteres in der Klinkestraße in Essen.<br />

Obwohl mit der Ausgliederung der kerntechnischen Simulatorausbildung<br />

und dem Umzug der Kernkraftwerks-Simulatoren Platz geschaffen<br />

werden konnte, wurde es im <strong>VGB</strong>-Haus schon bald wieder<br />

eng. Während die Teilnehmerzahlen der Kraftwerksmeister-Ausbildung<br />

auf hohem Niveau blieben, erlebten Kraftwerker-Ausbildung<br />

und Weiterbildungslehrgänge ab Ende der 1980er-Jahre einen regelrechten<br />

Boom. Ein weiterer Ausbau des <strong>VGB</strong>-Hauses war nicht<br />

möglich. Um den Ausbildungsbedarf der KWS-Mitglieder zeitnah<br />

decken zu können und die vorübergehend eingeführten Wartelisten<br />

abzubauen, wurden in einem neuen Verwaltungsgebäude an der<br />

Ruhrallee in Essen Anfang 1991 vier Klassenräume angemietet, in<br />

denen zwei Kraftwerker-Klassen und alle Lehrgangsteilnehmer der<br />

Fachrichtung „Maschinentechnik/Kerntechnik“ ausgebildet wurden<br />

(Bilder 3 und 4).<br />

Im August 1993 sind in der Ruhrallee zwei weitere Hörsäle in Betrieb<br />

genommen worden; von da an fanden die gesamte Kraftwerker-<br />

Ausbildung sowie die komplette Fachtheorie für Kernkraftwerkspersonal<br />

in den Räumlichkeiten an der Ruhrallee statt.<br />

„Die anspruchsvolle und breitgefächerte Ausbildung von Kraftwerksmitarbeitern,<br />

speziell von Kraftwerksmeistern, nutzt nicht nur<br />

den Unternehmen, sondern natürlich auch den Mitarbeitern selbst.<br />

October, 1957, and, beginning in 1958, also in Hamburg and Esslingen,<br />

were conducted in co-operation with local engineering schools<br />

and technical academies at their respective facilities.<br />

After a few years of taking in growing numbers of KWS students,<br />

the Essen, Hamburg, and Esslingen schools ran out of space. It became<br />

apparent that KWS needed a facility of its own. The centralisation<br />

of power plant shift supervisor training in Essen in a modern,<br />

spacious, fully equipped custom-built center had been on the agenda<br />

for a long time and was designed to eradicate all logistical problems<br />

and make schooling procedures more efficient. The building´s designated<br />

location was the Klinkestrasse in Essen-Bergerhausen. The<br />

first courses at Klinkestrasse began on September 1st, 1969. Apart<br />

from KWS´ classrooms, the new building also housed <strong>VGB</strong>´s technical<br />

and business departments and, beginning in 1971, its research<br />

division.<br />

Five years later, on December <strong>11</strong>th, 1974, construction work began<br />

on a nuclear power plant simulator center, which would be housed in<br />

an annex to the <strong>VGB</strong> Building. The two simulators installed there<br />

were commissioned by late January, 1978.<br />

In 1976, KWS´ two apartment buildings with a total of 52 units and<br />

complete infrastructure were erected and thoroughly modernised in<br />

1999.<br />

In 1986, the two simulators transferred to a new, more spacious location<br />

in Essen-Kupferdreh. The now-vacant simulator building became<br />

the home of two new simulators for fossil-fired power plants,<br />

which KWS commissioned in 1986 and 1991.<br />

By that time, it had already been established that additional, more<br />

complex nuclear power plant simulators would be built in the future.<br />

It was readily apparent that a non-profit organisation like KWS PowerTech<br />

Training Center was simply unable to shoulder the huge financial<br />

burden required for this task. Nuclear power plant operators<br />

made up just a relatively small part of KWS´ many members, yet<br />

were legally responsible to the public and the authorities for optimum<br />

simulator training. In addition, these companies were the sole<br />

providers of funds for such simulators. In order to alleviate that situation,<br />

simulator training for nuclear power plants was formally outsourced<br />

from KWS PowerTech Training Centre and taken over by<br />

two companies called KSG (German acronym for Nuclear Power<br />

Plant Simulator, Inc.) and GfS (German acronym for Society for<br />

Simulator Training, Inc.) specifically founded for that purpose on July<br />

1st, 1987. Since the two new companies were formally independent<br />

corporate bodies, they purchased the Kupferdreh property from<br />

KWS. Theoretical training for nuclear and fossil-fired power plant<br />

personnel as well as simulator training for the latter group would remain<br />

the sole responsibility of KWS and would continue to be conducted<br />

at Klinkestrasse for the time being.<br />

Although moving the nuclear power plant simulators to Kupferdreh<br />

had made room in the <strong>VGB</strong> building for a while, things soon tightened<br />

up again. While participation in power plant shift supervisor<br />

courses remained consistently high, power plant operator courses<br />

and advanced training boomed by the end of the 1980s. Unfortunately,<br />

it was impossible to further expand the <strong>VGB</strong> building. In order to<br />

meet the schooling demands from KWS´ members and to phase out<br />

student waiting lists that were in use at the time, four classrooms<br />

were rented in a newly erected administrative building on Essen´s<br />

Ruhrallee in early 1991. Two power plant operator classes and all<br />

participants in mechanical/nuclear engineering would receive their<br />

training there. In August, 1993, KWS rented two more classrooms at<br />

the Ruhrallee building. From then on, power plant operator training<br />

as well as all of the theoretical training for nuclear power plant personnel<br />

would be conducted solely at that location.<br />

“Demanding and versatile training for power plant personnel benefits<br />

not just the companies in the power industry but the employees,<br />

too. Today´s plant operatives have greater responsibilities, work<br />

34 <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong>/2007<br />

86


A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

50 Jahre KRAFTWERKSSCHULE/50 Years of KWS Training Center<br />

Bild 3. <strong>VGB</strong>-Haus.<br />

Figure 3. <strong>VGB</strong> House.<br />

Sie haben heute mehr Verantwortung, arbeiten flexibler und beherrschen<br />

ein breites Tätigkeitsspektrum. Das alles erhöht ihren Wert auf<br />

dem Arbeitsmarkt“, so Markus Bieder, RWE Power AG, Kraftwerke<br />

Region West, GuD-Anlage Ludwigshafen, Leiter des Ausbildungsausschusses<br />

der KRAFTWERKSSCHULE E.V.<br />

Ungeachtet dieser Erleichterung der Raumprobleme waren sich<br />

die Verantwortlichen der KWS darüber im Klaren, dass es sich nur<br />

um eine Zwischenlösung handeln konnte. Das stetige Pendeln der<br />

Dozenten zwischen der Klinkestraße und der Außenstelle war<br />

einem geregelten Unterrichtsablauf abträglich und auf die Dauer<br />

nicht zumutbar. Daher begannen Vorstand und Geschäftsführung der<br />

KRAFTWERKSSCHULE E.V. schon kurz nach dem Bezug der<br />

Außenstelle Ruhrallee, über eine langfristige Unterbringung aller<br />

Aktivitäten der Schule an einem neuen gemeinsamen Standort nachzudenken.<br />

Eine Reihe von möglichen Standorten in Essen und der näheren<br />

Umgebung wurde im Rahmen der geplanten Verlegung der KRAFT-<br />

WERKSSCHULE E.V. begutachtet, aber es war wiederum das<br />

Deilbachtal in Kupferdreh, für das man sich letztlich entschied<br />

(Bild 5). Schließlich gab es hier bereits das gut erschlossene KSG-<br />

Gelände, das groß genug war, um auch die KWS unterzubringen.<br />

Mit Zustimmung der Mitgliederversammlung kaufte die Schule zu<br />

diesem Zweck im Jahre 1993 ein Grundstück mit einer Gesamtfläche<br />

von insgesamt 12 300 m 2 von der KSG zurück. Die Bauarbeiten an<br />

dem neuen Schulungszentrum begannen im November 1994, und<br />

am 16. März 1995 wurde mit einem Festakt der Grundstein gelegt.<br />

Auf dem Gelände entstand ein Gebäudekomplex mit insgesamt vier<br />

Geschossen. Darin fanden 30 Hörsäle Platz, außerdem Seminar- und<br />

Bild 4. KWS Außenstelle an der Ruhrallee.<br />

Figure 4. KWS branch at the Ruhrallee.<br />

more flexibly, and have a wider range of skills than ever before. All<br />

of this increases their desirability in the labour market.”<br />

Markus Bieder, RWE Power AG, Power Plants Western Region<br />

West, CCGT plant Ludwigshafen; Head of KWS PowerTech Training<br />

Center Training Committee<br />

In spite of the relief the Ruhrallee facilities offered, all parties concerned<br />

were aware of the fact that this was only a temporary solution.<br />

In the long run, having instructors commute between<br />

Klinkestrasse and Ruhrallee day after day hampered training procedures<br />

and was therefore unacceptable. A short time after the<br />

Ruhrallee branch office was opened, KWS executives began to consider<br />

combining all of the school´s activities in one spot.<br />

While a number of possible sites in and around Essen had been taken<br />

into consideration as KWS´s new home, the Deilbachtal in Kupferdreh<br />

was once again chosen. After all, the well-developed property<br />

of the KSG was located there, a piece of land big enough to house<br />

KWS as well. With the assent of its General Assembly, the school<br />

bought back 12,300 square meters of real estate from KSG in 1993.<br />

Construction of the new training center began in November, 1994,<br />

the ceremonial laying of the cornerstone took place on March 16th,<br />

1995. A four-storey building complex was erected with 30 classrooms<br />

plus seminar rooms and laboratories for up to 350 students.<br />

The western flank of the complex housed administrative offices for<br />

30 employees, while a two-storey parking deck on the east side offered<br />

enough space for up to 200 automobiles. The layout is the same<br />

today.<br />

As for the inside story, students may take a break either in specially<br />

designated zones on each floor or in larger rest zone on the ground<br />

Bild 5. KWS-Schulungszentrum Deilbachtal.<br />

Figure 5. KWS Training Center Deilbachtal.<br />

Bild 6. Laborausrüstung „Pumpenleitstand“.<br />

Figure 6. Laboratory equipment “pump control”.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong>/2007 35<br />

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50 Jahre KRAFTWERKSSCHULE/50 Years of KWS Training Center<br />

A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

Übungslaborräume für bis zu 350 Schulungsteilnehmer. An der<br />

Westseite wurde ein Bürobereich für 30 Mitarbeiter geschaffen,<br />

während ein an den Ostteil des Gebäudes anschließendes Parkdeck<br />

mit zwei Ebenen mehr als 200 Fahrzeugen Platz bietet.<br />

In den Unterrichtspausen können Schulungsteilnehmer entweder<br />

Kurzpausenzonen aufsuchen, die auf jeder Etage eingerichtet wurden,<br />

oder die Pausenhalle im Untergeschoss frequentieren; Kaffeeund<br />

Kaltgetränkeausgabe gehören zur Ausstattung. Das Mittagessen<br />

können Schulungsteilnehmer, Dozenten und Mitarbeiter in<br />

der nahe gelegenen Kantine der Kraftwerks-Simulator-Gesellschaft<br />

einnehmen.<br />

Alle fachtheoretischen Lehrgänge wurden von nun an im Schulungszentrum<br />

in Kupferdreh durchgeführt, während die Simulatorausbildung<br />

für fossil befeuerte Kraftwerke zunächst in der Klinkestraße<br />

verblieb.<br />

In einem zweiten Bauabschnitt im Jahre 2000 wurde das bis dahin<br />

im Rohzustand belassene zweite Obergeschoss des Schulungszentrums<br />

ausgebaut und für die Aufnahme von Simulatoren vorbereitet.<br />

Der neue bildschirmbediente Simulator für Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke<br />

wurde im Frühjahr 2001 in Kupferdreh installiert,<br />

ebenso wie der bildschirmbediente Simulator für fossil befeuerte<br />

Kraftwerke, der FOKS 3. Kraftwerkswarten mit Bildschirmbedienung<br />

sind wesentlich kleiner als konventionelle Warten mit<br />

Kleinwartentechnik und lassen sich daher problemlos auf der Fläche<br />

eines üblichen Hörsaales unterbringen. Obwohl die Simulatoren<br />

FOKS 1 und 2 an ihrem bisherigen Standort verblieben, zogen die<br />

für die Simulatoren zuständigen Ausbilder und die Fachleute für die<br />

Soft- und Hardware ebenfalls nach Kupferdreh. Die so erreichte dauerhafte<br />

Zusammenlegung von fachtheoretischer Schulung und Simulatorausbildung<br />

im Schulungszentrum im Deilbachtal erlaubt heute<br />

eine effiziente Zusammenarbeit und gegenseitige Unterstützung aller<br />

Mitarbeiter der KRAFTWERKSSCHULE E.V. zum Vorteil der vielen<br />

Schulungsteilnehmer, die hier ausgebildet werden (Bilder 6<br />

und 7 ).<br />

Die Ausbildung<br />

Was 50 Jahre doch ausmachen können! 1957, als die „Arbeitsgemeinschaft<br />

Kraftwerksmeisterausbildung“ ihre ersten Lehrgänge<br />

durchführte, ging es ausschließlich darum, Kraftwerksmeister der<br />

Fachrichtung Maschinentechnik heranzubilden, um die neuen thermischen<br />

Großkraftwerke der Bundesrepublik mit qualifiziertem Personal<br />

zu versorgen. Seit dieser Zeit hat der Kraftwerksmeister, von<br />

denen bis heute etwa 4800 ausgebildet wurden, nichts an Bedeutung<br />

verloren, aber sein Berufsbild und die Inhalte seiner Schulung haben<br />

sich grundlegend verändert. Das Gleiche gilt für die Kraftwerker-<br />

Ausbildung, die kaum weniger lange zum Leistungskatalog der<br />

KWS gehört. Später kamen weitere neue Ausbildungsgänge hinzu,<br />

zum Beispiel der Mechatroniker oder der Betriebswärter. Das gegenwärtige<br />

Lehrangebot umfasst Aus- und Weiterbildungen in den Bereichen<br />

Kraftwerkstechnik, Kerntechnik, Wasserkraft, Thermische<br />

Abfallverwertung, Umweltschutz, Strahlenschutz, Brandschutz, Arbeitssicherheit,<br />

Instandhaltung, Prozessoptimierung, Führungsverhalten<br />

und Kommunikation. Darüber hinaus gibt es zahlreiche kundenspezifische<br />

Sonderkurse. Geschult wird heutzutage nicht nur zentral<br />

im Ausbildungszentrum in Essen, sondern auf der ganzen Welt<br />

mit mobilen Simulatoren und Laboreinrichtungen in den Sprachen<br />

Englisch, Französisch, Russisch und Niederländisch.<br />

Auch die Form des Unterrichts hat sich in den 50 Jahren verändert.<br />

Mit der Inbetriebnahme der ersten Kernkraftwerkssimulatoren erreichte<br />

die praktische Ausbildung eine neue und noch nie dagewesene<br />

Qualität. An 1 : 1 nachgebildeten Kernkraftwerken können gefloor,<br />

where vending machines provide them with coffee or cold<br />

drinks. Students, instructors, and staffers eat lunch in the canteen of<br />

the KSG building just a short walk away.<br />

All theoretical training courses were now conducted at the new<br />

center, whereas simulator training for fossil-fired plants continued<br />

to take place at Klinkestrasse for the time being.<br />

In a second construction phase in the year 2000 the so far unused<br />

second floor was completely outfitted and prepped for the installation<br />

of simulators. The new screen-based simulator for combined cycle<br />

gas turbine power plants was assembled in Kupferdreh in the<br />

spring of 2001 as well as the screen-based simulator for fossil-fired<br />

power plants called FOKS 3. Screen-based power plant control centres<br />

require considerably less space than conventional hard panel<br />

control centres and can therefore be easily accommodated in a regular-size<br />

classroom. While the FOKS 1 and 2 simulators remained<br />

at Klinkestrasse, simulator instructors as well as soft- and hardware<br />

experts all moved to Kupferdreh. Merging theoretical and simulator<br />

instruction at the Deilbachtal training center permits most efficient<br />

co-operation and mutual support among KWS´ faculty members,<br />

for the benefit of the many students who get their training there<br />

(Figure 6 and 7).<br />

Training<br />

What a difference 50 years can make. In 1957, when the “Power<br />

Plant Shift Supervisor” task force began to conduct its first training<br />

courses, its sole purpose was to produce shift supervisors, specialising<br />

in mechanical engineering in order to provide Germany´s new<br />

large thermal power plants with qualified personnel. Today, shift<br />

supervisors, of which approximately some 4800 have been trained at<br />

KWS to the present day, are just as important as they were in the<br />

past, but their job profile and schooling have changed fundamentally.<br />

The same holds true for power plant operator training, which has<br />

been on KWS PowerTech Training Center´s agenda almost as long.<br />

In later years, new courses were added, like those for mechatronicians<br />

or plant attendants, for example. The school´s current line-up<br />

comprises basic and advanced training in the fields of power plant<br />

technology, nuclear technology, hydro-power, thermal waste utilisation,<br />

environmental protection, radiation protection, fire protection,<br />

occupational safety, maintenance, process optimisation, leadership<br />

and communication. In addition, there a numerous courses tailored to<br />

specific customer needs. These days, instructions take place not just<br />

at the Essen-Kupferdreh training center, but all over the world, using<br />

mobile simulators and laboratories, conducted in English, French,<br />

Russian and Dutch.<br />

Bild 7. Bildschirmbediente Simulatoren (rechts: reisefertig verpackt).<br />

Figure 7. Screen-operated simulators (right hand side:<br />

ready for travelling).<br />

36 <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong>/2007<br />

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A journey through 100 years <strong>VGB</strong> | <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> 4 (2006)<br />

50 Jahre KRAFTWERKSSCHULE/50 Years of KWS Training Center<br />

fahrlos An- und Abfahrvorgänge, Anomaler Betrieb und Störfälle<br />

trainiert werden.<br />

Aufgrund der guten Erfahrung mit der Ausbildung an Simulatoren<br />

für Kernkraftwerke nahm die KWS 1986 den ersten Simulator für<br />

konventionelle Kraftwerke in Betrieb.<br />

Den nächsten Schritt zu einer neuen und zeitgemäßen Schulungsform<br />

brachte das „E-Learning“. Hier ist ein individuelles, zeit- und<br />

ortsunabhängiges Lernen möglich. Das Internet wird für die Distribution<br />

von Lernmaterialien und zur Unterstützung zwischenmenschlicher<br />

Kommunikation der Teilnehmer untereinander sowie zum<br />

Ausbilder genutzt.<br />

Dieses riesige Schulungsfeld ist natürlich nicht von den 60 festangestellten<br />

Mitarbeitern der KWS, wovon rund 30 Lehrgangsleiter und<br />

Dozenten sowie Simulatorausbilder sind, abzudecken. Um in all<br />

diesen oft sehr speziellen Schulungsthemen immer den aktuellen<br />

Praxisbezug zu berücksichtigen und immer auf dem Stand von<br />

Wissenschaft und Technik zu sein, greift die KRAFTWERKS-<br />

SCHULE E.V. auf etwa 270 nebenberufliche Dozenten aus den<br />

Kraftwerken, den umliegenden Hochschulen sowie der Industrie<br />

zurück.<br />

Um die Ausbildungsqualität jederzeit sicherzustellen, legt die KWS<br />

nicht nur auf die technische, sondern auch auf die pädagogische und<br />

didaktische Weiterbildung ihrer Dozenten besonderen Wert und<br />

weist das unter anderem auch durch die Einführung eines Qualitätsmanagementsystems<br />

in Übereinstimmung mit dem Standard<br />

DIN EN ISO 9001:2000 nach.<br />

Die Zeiten haben sich geändert, aber eines ist gleich geblieben:<br />

Das Engagement der KWS, ihren Mitgliedern stets die bestmögliche<br />

Mitarbeiterschulung anzubieten – gestern, heute und morgen!<br />

„Die Kraftwerksschule hat es in den vergangenen 50 Jahren gut verstanden,<br />

das Niveau stets zu bestimmen, sie war immer der Qualitätstreiber<br />

bei der Kraftwerker- und Kraftwerksmeister-Ausbildung.<br />

Das muss die Kraftwerksschule auch in Zukunft sein, sodass wir den<br />

Anforderungen in den neuen Anlagen auch gerecht werden können",<br />

so Reinhardt Hassa, Sprecher des Vorstands der Vattenfall Europe<br />

Generation AG & Co. KG, Vorstandsvorsitzender der KRAFT-<br />

WERKSSCHULE E.V.<br />

<br />

How things are being taught has changed, too, in the last 50 years.<br />

The introduction of the first nuclear power plant simulators brought a<br />

new, unprecedented kind of quality to practical training. Simulated<br />

life-size nuclear power plants permit the rehearsal of start-up and<br />

shutdown procedures, disturbed conditions and malfunctions in complete<br />

safety.<br />

Positive experience with simulator training for nuclear power plants<br />

led to the introduction of the first KWS simulator for conventional<br />

power plants in 1986.<br />

The next step towards a new, contemporary type of instruction was<br />

e-learning, which allows studies to be conducted in an individualised,<br />

autonomous fashion, irrespective of time and place. The Internet<br />

is an attractive means for distributing materials for study and enhances<br />

both student/student and student/instructor interaction.<br />

This huge variety of available instruction cannot possibly be handled<br />

by the 60 permanent faculty members alone, some 30 of whom are<br />

chief instructors, teachers, and simulator instructors. The many, often<br />

very specific fields of study require constant updates in order to<br />

ensure synchronicity with the latest in science and technology and<br />

practical applications, too. Therefore, KWS PowerTech Training<br />

Center employs some 270 part-time instructors from power plants,<br />

neighbouring universities and industry.<br />

In order to ensure and substantiate training quality at all times, KWS<br />

emphasizes not only the continuing technical, but also the pedagogical<br />

and didactical training of its teachers. Among other measures to<br />

verify this claim, the school has introduced a quality management<br />

system in accordance with the DIN EN ISO 9001: 2000 standard.<br />

Times have changed, but one thing always remains the same, namely<br />

KWS´ constant efforts to provide its members with the best personnel<br />

training possible - yesterday, today, and tomorrow.<br />

“During the last 50 years, KWS has always been very adept at setting<br />

the pace, pushing up quality standards for power plant operator<br />

and shift supervisor training. This is what it´ll have to do in the<br />

future as well, so our training meets the demands in the new power<br />

plants.”<br />

Reinhardt Hassa, Chairman of the Board, Vattenfall Europe Generation<br />

AG & Co. KG, and Chairman of the Board of KWS PowerTech<br />

Training Center.<br />

<br />

<br />

<br />

Putzmeister AG · www.putzmeister.de/PAT<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Putzmeister high-density solids pumps convey most<br />

difficult sludges and materials cleanly and reliably in<br />

closed pipelines and meter them precisely into the<br />

downstream units. A great number of different delivery<br />

tasks are thereby mastered economically.<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Find out about the advantages of the<br />

Putzmeister pump technology and their<br />

pipeline transport.<br />

<br />

<br />

<br />

2577-2 GB<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong>/2007 37<br />

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<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

<strong>VGB</strong>-Book<br />

Failures and Forced Unavailability of Power Plants<br />

Henk C. Wels<br />

<strong>VGB</strong>-B 035 | <strong>2019</strong><br />

DIN B5, 276 pages, price: 48.– €, + VAT and postage<br />

Failures and<br />

Forced Unavailability<br />

of Power Plants<br />

Henk C. Wels<br />

<strong>VGB</strong>-B 035<br />

Power plants are not functioning to the fullest 100 % of the time. Maintenance and inspection of some components<br />

require them to be off-line in time, however, this can be planned such that customers continue receiving power from<br />

the electrical grid, steam or district heating from other plants. Unplanned outages due to failures or external conditions<br />

may cause surprises and can lead to situations in which the demand is not satisfied at short term at large costs.<br />

When plants are similar in size or when feasible given the number of plants, the N-1 principle can be followed. The<br />

electrical grid operator has contracted a plant in hot standby or makes the plants in operation to set their power by<br />

an amount of spare sufficient to remedy loss of a plant and that can be controlled up or down to keep the frequency<br />

constant and the total demand being met. When a large number of plants are meeting the demand, a reserve factor<br />

>1 can be applied depending on economical boundary conditions and/or grid connections with abroad.<br />

When demand is not met, the grid operator has to lower this demand by curtailing load to make sure that generators<br />

protection systems do not switch off so many generators that due to a domino effect a blackout occurs with<br />

large parts of the grid without power. Therefore, forced unavailability results in additional installed power that takes<br />

time to realize and it is costly. Unavailability, planned or forced, results for the owner of the plant in fixed costs<br />

(capital, maintenance, personnel) that are not compensated by income from MWhrs produced if no margin would<br />

be added to income.<br />

Given this relevance, unavailability must be minimized, however, not at all costs. For reserve units that operate only<br />

a few hours per year it does not pay to repair around the clock resulting in minimum forced unavailability.<br />

The overall costs must be minimized at maximum production income within market and regulatory constraints.<br />

In this book unavailability is modeled both qualitatively and quantitatively. Without modeling, (describing how<br />

power plants seem to react on the factors that define unavailability) one cannot optimize. With modeling comes the<br />

ability to forecast unavailability as a factor of influence factors such as operation hours, starts, plant layout. Models<br />

for human decision making are not discussed, only the effects of this decision making are studied.<br />

The book is derived from earlier papers presented at ESREDA, PGMON, <strong>VGB</strong> Working Groups and other committees<br />

while working with KEMA and its legacy companies and departments NRG, DNV-GL and DEKRA. The consent of<br />

representatives of these organizations and firms for copying and further publishing has been granted. The names of<br />

power plants still operating have been omitted or made anonymous. A description of the work of ESREDA is given.<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH Deilbachtal 173 | 45257 Essen | P.O. Box 10 39 32 | Germany<br />

Verlag technisch-wissenschaftlicher Schriften | Fon: +49 201 8128-200 | Fax: +49 201 8128-302<br />

mark@vgb.org | www.vgb.org/shop<br />

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<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

<br />

Plants in direct exchange of experience with <strong>VGB</strong> I August <strong>2019</strong><br />

Nuclear<br />

power plant<br />

Country<br />

Type<br />

Nominal<br />

capacity<br />

Gross Net<br />

MW MW<br />

Operating<br />

time<br />

generator<br />

in h<br />

Energy generated<br />

(gross generation) MWh<br />

Month Year 1 commis-<br />

Since<br />

sioning<br />

Time Unit capability<br />

availability % factor %*<br />

Energy unavailability<br />

%*<br />

Energy<br />

utilisation %*<br />

1 1 Postponable Not postponable Month Year 1<br />

Planned** Unplanned***<br />

Month Year Month Year<br />

Month Year 1<br />

Month Year 1 Month Year 1<br />

GKN-II Neckarwestheim DE PWR 1400 1310 207 223 200 7 082 010 336 908 844 100.00 100.00 21.19 89.84 78.81 10.06 0 0.10 0 0 21.19 86.86 1,2,4<br />

KBR Brokdorf DE PWR 1480 1410 744 994 792 6 432 247 357 000 057 100.00 83.52 94.05 78.35 5.95 15.92 0 0.02 0 5.72 89.88 74.24 -<br />

KKE Emsland DE PWR 1406 1335 744 1 026 542 6 728 057 353 547 026 100.00 83.78 100.00 83.66 0 9.09 0 0 0 7.25 98.<strong>11</strong> 82.06 -<br />

KKI-2 Isar DE PWR 1485 1410 744 1 031 644 7 820 515 361 546 328 100.00 93.91 98.93 93.51 0 6.12 1.07 0.14 0 0.24 92.84 89.95 -<br />

KKP-2 Philippsburg DE PWR 1468 1402 409,25 536 941 6 876 315 373 037 470 55.01 84.50 54.82 84.22 37.37 9.91 0 0 7.81 5.87 48.33 79.10 1,2,5<br />

KRB-C Gundremmingen DE BWR 1344 1288 744 978 185 6 460 061 337 401 816 100.00 83.70 99.40 83.00 0.60 15.84 0 0 0 1.16 97.38 81.99 -<br />

KWG Grohnde DE PWR 1430 1360 744 990 908 6 708 328 384 282 542 100.00 85.06 100.00 84.73 0 10.76 0 0 0 4.51 92.41 79.93 -<br />

OL1 Olkiluoto FI BWR 920 890 744 680 095 5 107 389 266 762 596 100.00 96.22 99.94 95.18 0.06 4.43 0 0.21 0 0.18 99.36 95.21 -<br />

OL2 Olkiluoto FI BWR 920 890 744 678 578 4 769 520 256 666 062 100.00 89.76 100.00 89.16 0 9.24 0 1.60 0 0 99.14 88.91 -<br />

KCB Borssele NL PWR 512 484 693 336 333 4 782 186 166 503 874 91.08 81.95 91.06 81.86 0 15.45 8.94 1.14 0 1.55 88.20 78.39 -<br />

KKB 1 Beznau CH PWR 380 365 733 272 559 1 855 842 129 189 952 100.00 84.60 100.00 84.38 0 15.62 0 0 0 0 96.27 83.62 7<br />

KKB 2 Beznau CH PWR 380 365 239 86 668 2 0<strong>11</strong> 679 136 362 086 32.12 91.34 31.92 91.31 68.08 8.69 0 0 0 0 30.14 90.70 1,2,7<br />

KKG Gösgen CH PWR 1060 1010 495 5<strong>11</strong> 876 5 138 912 319 014 440 66.47 84.14 66.04 83.49 0 8.97 0 0.92 33.96 6.62 64.91 83.14 7<br />

KKM Muehleberg CH BWR 390 373 744 280 420 2 222 570 129 626 885 100.00 100.00 99.93 99.75 0.07 0.25 0 0 0 0 96.64 97.73<br />

CNT-I Trillo ES PWR 1066 1003 744 785 304 5 390 978 252 682 646 100.00 87.79 99.87 87.33 0 <strong>11</strong>.76 0 0 0.13 0.91 98.16 86.16 -<br />

Dukovany B1 CZ PWR 500 473 379 176 941 2 662 535 <strong>11</strong>4 892 028 50.94 93.62 50.34 93.32 49.66 6.44 0 0 0 0.23 47.57 91.32 3<br />

Dukovany B2 CZ PWR 500 473 0 0 1 610 472 109 844 643 0 56.85 0.10 56.39 0.10 14.76 0 0 100.00 28.85 0 55.24 2<br />

Dukovany B3 CZ PWR 500 473 744 355 841 2 322 286 108 820 326 100.00 81.91 99.95 81.50 0 <strong>11</strong>.94 0 0 0.05 6.56 95.66 79.65 -<br />

Dukovany B4 CZ PWR 500 473 733 355 048 2 888 305 109 331 573 98.52 99.81 97.61 99.62 0 0.07 0 0 2.39 0.31 95.44 99.07 -<br />

Temelin B1 CZ PWR 1082 1032 744 793 753 4 720 428 <strong>11</strong>9 081 470 100.00 75.82 99.86 75.52 0.10 24.47 0 0 0.04 0.01 98.60 74.82 -<br />

Temelin B2 CZ PWR 1082 1032 5<strong>11</strong> 537 389 5 014 587 <strong>11</strong>4 287 104 68.68 79.32 66.85 79.03 33.15 20.77 0 0 0 0.20 66.76 79.48 1<br />

Doel 1 BE PWR 454 433 744 341 195 1 923 479 137 367 941 100.00 71.29 99.97 70.94 0.03 29.02 0 0 0 0.04 98.34 71.16 -<br />

Doel 2 BE PWR 454 433 744 330 999 2 246 141 136 048 080 100.00 85.95 99.28 84.37 0.05 15.42 0 0 0.67 0.22 97.52 84.46 -<br />

Doel 3 BE PWR 1056 1006 744 775 861 4 839 363 259 971 848 100.00 78.61 99.74 77.91 0 19.70 0 0.01 0.26 2.38 98.19 78.07 -<br />

Doel 4 BE PWR 1086 1038 744 696 829 6 124 559 266 497 969 100.00 100.00 87.42 96.62 0 0 0.01 0.39 12.57 2.99 84.39 95.36 -<br />

Tihange 1 BE PWR 1009 962 744 725 185 5 845 679 304 676 537 100.00 100.00 100.00 99.99 0 0.01 0 0 0 0 96.57 99.48 -<br />

Tihange 2 BE PWR 1055 1008 744 756 385 1 416 023 256 067 953 100.00 24.64 99.92 23.88 0 0.73 0.08 0.03 0 75.36 97.<strong>11</strong> 23.16 -<br />

Tihange 3 BE PWR 1089 1038 744 778 719 6 183 131 277 410 404 100.00 99.96 100.00 99.14 0 0.78 0 0 0 0.08 96.50 97.86 -<br />

Remarks<br />

1<br />

PWR: Pressurised water reactor<br />

Beginning of the year<br />

2<br />

BWR: Boiling water reactor<br />

Final data were not yet available in print<br />

* Net-based values (Czech and Swiss nuclear power plants gross-based)<br />

** Planned: the beginning and duration of unavailability have to be determined more than 4 weeks before commencement<br />

*** Unplanned: the beginning of unavailability cannot be postponed or only within 4 weeks.<br />

All values were entered in the column not postponable.<br />

– Postponable: the beginning of unavailability can be postponed more than 12 hours to 4 weeks.<br />

– Not postponable: the beginning of unavailability cannot be postponed or only within 12 hours.<br />

Remarks:<br />

1 Refuelling<br />

2 Inspection<br />

3 Repair<br />

4 Stretch-out-operation<br />

5 Stretch-in-operation<br />

6 Hereof traction supply:<br />

7 Hereof steam supply:<br />

KKB 1 Beznau<br />

Month: <br />

Since the beginning of the year:<br />

Since commissioning:<br />

KKB 2 Beznau<br />

Month:<br />

Since the beginning of the year:<br />

Since commissioning:<br />

391 MWh<br />

12,003 MWh<br />

541,926 MWh<br />

16 MWh<br />

2,150 MWh<br />

132,580 MWh<br />

KKG Gösgen<br />

Month:<br />

4,004 MWh<br />

Since the beginning of the year: 46,897 MWh<br />

Since commissioning: 2,353,956 MWh<br />

8 New nominal capacity since January <strong>2019</strong><br />

91


<strong>VGB</strong> News <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

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

EWeRK und <strong>VGB</strong> beschließen<br />

Kooperation zur Energiepolitik<br />

• Fachseminar zum Kohleausstieg<br />

am 31. Januar 2020 in Berlin<br />

(Berlin/Essen) Das Institut für Energie- und Wettbewerbsrecht in der Kommunalen<br />

Wirtschaft an der Humboldt-Universität zu Berlin und der <strong>VGB</strong><br />

PowerTech haben durch gegenseitige Mitgliedschaften eine Kooperation in<br />

den Themenfeldern Energierecht und Energiepolitik vereinbart. Der geschäftsführende<br />

Direktor des EWeRK e.V. und Leiter des Lehrstuhl für Bürgerliches<br />

Recht, Handels-, Wirtschafts- und Europarecht, Prof. Dr. Hans-Peter<br />

Schwintowski und Dr.-Ing. Oliver Then, Geschäftsführer des <strong>VGB</strong>, erhoffen<br />

sich interessante Angebote für die Mitglieder beider Organisationen und<br />

sehen interessanten gemeinsamen Aktivitäten in der Zukunft entgegen.<br />

„Ich würde mich freuen, wenn wir auf der Grundlage der gegenseitigen<br />

Mitgliedschaft über Themen nachdenken könnten, die möglicherweise für<br />

<strong>VGB</strong>-Verbandsmitglieder von Interesse sind - außerdem stehen wir mit<br />

Rechtsrat selbstverständlich auch gern zur Verfügung. Alles was irgendwie<br />

mit dem Energierecht zu tun hat, können wir anbieten und abbilden“, so<br />

Prof. Schwintowski. Dr. Oliver Then ergänzt: „Diese Kooperation ist eine<br />

gute Gelegenheit, das Themenspektrum für unsere Mitgliedsunternehmen<br />

auf die immer wichtigeren und komplexeren Fragestellungen der Regulierung<br />

und des Rechtsrahmens zu erweitern. Auch wir als technischer Verband<br />

kommen an diesen Themen nicht vorbei.“ Zwei Veröffentlichungen<br />

von Prof. Schwintowski u.a. zur Frage der Entschädigungszahlungen im<br />

Rahmen des anstehenden Kohleausstiegs sind bereits im <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong><br />

Magazin erschienen.<br />

Als weiteres Ergebnis der Kooperation ist ein gemeinsames Fachseminar<br />

zum Kohleausstieg am 31. Januar 2020 in Berlin geplant. Einladung und<br />

Programm werden auf der Webseite des EWeRK bereitgestellt.<br />

Des Weiteren informiert das EWeRK über eine neu entwickelte Schiedsordnung,<br />

die sehr schnell und kostengünstig zu einer Streitbeilegung führen<br />

kann. Grundgedanke ist, dass die Konfliktparteien sich auf eine einzige Person<br />

einigen, die als Schiedsrichter/In zur Verfügung steht. Das EWeRK hat<br />

eine Liste geeigneter Persönlichkeiten vorbereitet, aus der gewählt werden<br />

kann, aber nicht gewählt werden muss.<br />

Die Konfliktparteien vereinbaren mit der Person ihres Vertrauens, nach<br />

welchen Verfahrensregeln die Konfliktlösung erfolgen soll. Dabei können<br />

die Parteien auf die Zivilprozessordnung oder auf andere Verfahrensordnungen<br />

zurückgreifen, aber sie müssen das nicht. Sie können auch ein völlig<br />

freies, auf Konfliktlösung angelegtes Verfahren vereinbaren. Auf diese<br />

Weise soll es, koordiniert durch die Person die als Schiedsrichter/In tätig<br />

wird, zu frühen, zielführenden Gesprächen zwischen den Parteien kommen,<br />

wobei die Aufgabe des Schiedsrichters/In im Kern darin besteht, Lösungsmöglichkeiten<br />

anzuregen und zu diskutieren, über die die Parteien<br />

selbst vielleicht noch gar nicht nachgedacht haben.<br />

Schiedsverfahren dieser Art sind derzeit unüblich - aber nach der Zivilprozessordnung<br />

ohne weiteres zulässig und könnten in vielen - sicher nicht in<br />

allen - Fällen zu einer schnellen und kostengünstigen und alle Seiten befriedenden<br />

Konfliktlösung führen.<br />

Auch die Kosten des Verfahrens werden zwischen den Parteien und den<br />

Schiedsrichtern/Innen vereinbart. Das EWeRK unterstützt die Schiedsrichter/Innen<br />

bei ihrer Arbeit, insbesondere mit juristischer Literatur und den<br />

einschlägigen Urteilen, die zu beachten sind. Aus diesem Grunde können<br />

auch Personen zu Schiedsrichtern/Innen werden, die keinen juristischen<br />

Hintergrund haben, denn die juristischen Feinheiten werden über das<br />

EWeRK zugeliefert. Die Einzelheiten zur Schiedsgerichtsordnung und zur<br />

Liste der Persönlichkeiten, die als Schiedsrichter/Innen zur Verfügung stünden,<br />

sind unter dem Link https://ewerk.rewi.hu-berlin.de/Schiedsgericht/<br />

zu finden.<br />

Water chemistry in power plants –<br />

Site tour of an Indian delegation<br />

(Essen) From 22 to 30 August <strong>2019</strong> an Indian delegation<br />

visited several coal fired power plants and laboratories in<br />

Germany and the Netherlands. The visits aimed at gaining<br />

insights into water chemistry concepts as well as into<br />

investigation methods applied in the operation of coal<br />

fired power plants. They formed a part of a project which<br />

the <strong>VGB</strong> is conducting for an Indian consortium consisting<br />

of the power producer NTPC, BHEL (Bharat Heavy<br />

Industries Limited) and IGCAR (Indira Gandhi Center of<br />

Atomic Research). The project comprises a peer review<br />

of the consortium‘s proposed water chemistry concept<br />

for a 700 °C power plant.<br />

The site tour included visits to GKM and Eemshaven<br />

power plants as well as to several laboratories:<br />

• <strong>VGB</strong> laboratories for oil, water and material investigations<br />

in Essen and Gelsenkirchen<br />

• Catalyst laboratory of LABORELEC Germany in<br />

Gelsenkirchen<br />

• RUHR Lab GmbH (fuel and by product analysis) in<br />

Gelsenkirchen and<br />

• SYNLAB Analytics & Services LAG GmbH (fuel, by<br />

products, oil, water) in Jänschwalde<br />

• Material laboratory of VPC GmbH in Jänschwalde<br />

Further visits to the measurement group of VPC GmbH<br />

in Jänschwalde as well as to the autoclave test rig at TU<br />

Dortmund completed the site tour program.<br />

About the Indian 700°C R&D Program<br />

The Indian Advanced Ultra Super Critical program is<br />

being carried out under the auspices of the Government<br />

of India by the consortium of NTPC, BHEL and IGCAR<br />

– it consists of two phases:<br />

• Phase I is the R&D phase for<br />

technology development<br />

• Phase II involves the installation of an<br />

800 MW unit with steam parameters<br />

of more than 300 bar and 710°C/720°C<br />

Phase I was approved by the Indian Government in<br />

2016. The R&D work officially started in April 2017 and<br />

is expected to end in September <strong>2019</strong>. In phase II, a technology<br />

demonstration plant will be set up at NTPC’s Sipat<br />

site. The R&D program includes subprojects on all<br />

relevant topics, such as Plant design, material development<br />

/ qualification, manufacturing technology development<br />

or water chemistry. The <strong>VGB</strong> has been conducting<br />

the peer review on the water chemistry concept of<br />

the demonstration plant since the end of March <strong>2019</strong>;<br />

the official end date of the project was 30 September<br />

<strong>2019</strong>.<br />

LLwww.vgb.org<br />

L L ewerk.rewi.hu-berlin.de | www.vgb.org<br />

92


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

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

People<br />

Juha-Pekka Weckström appointed<br />

President and CEO of Helen<br />

(helen) Helen’s President and CEO Pekka<br />

Manninen will retire in spring 2020: Juha-Pekka<br />

Weckström will take up the position<br />

of President and CEO on 1 April 2020.<br />

Helen’s Board of Directors has appointed<br />

Juha-Pekka Weckstrom, M.Sc. (Tech.), as<br />

the company’s President and CEO. Mr<br />

Weckström will take up the position on 1<br />

April 2020 following the retirement of<br />

President and CEO Pekka Manninen. During<br />

the transition period in February and<br />

March, Weckström will be acting as deputy<br />

President and CEO.<br />

Juha-Pekka Weckström has over ten<br />

years’ experience as CEO at TeliaSonera<br />

Finland, the Realia Group and, most recently,<br />

at Digia. He has also held several<br />

board membership positions in various<br />

companies throughout his career.<br />

“Both Helen and the energy industry are<br />

undergoing great changes. Helen’s strategy,<br />

which was renewed in spring <strong>2019</strong>, is<br />

seeking strong growth in new business areas,<br />

e.g. in electric traffic, solar energy and<br />

smart properties. Telecommunications and<br />

media sectors have recently undergone an<br />

equally radical change – Weckström’s experience<br />

in customer orientation and successful<br />

steering of a company in a competitive<br />

market is exactly the type of expertise<br />

that Helen needs and that fits into the new<br />

strategy approved by Helen’s Board of Directors,”<br />

says Chairman of the Board Osmo<br />

Soininvaara.<br />

CEO Manninen will be handing over to<br />

his successor a thriving and reforming<br />

company in April. Under his leadership,<br />

Helen’s financial performance has improved<br />

significantly in the recent years.<br />

“Pekka Manninen has done a magnificent<br />

job during Helen’s journey towards carbon-neutral<br />

energy and half a million customers.<br />

His ability to unite people behind<br />

common targets and to reform the company<br />

is visible in Helen’s new strategy and the<br />

excellent results this year,” Soininvaara<br />

adds.<br />

“Helen’s new strategy enables completely<br />

new kinds of initiatives. An excellent example<br />

of this is Helen Ventures, a strategic<br />

capital investor to partner Helen with innovative<br />

growth companies that accelerate<br />

the transition of the energy sector. I am<br />

truly excited to be given the opportunity to<br />

continue the work of CEO Manninen,” says<br />

Weckström.<br />

LLwww.helen.fi<br />

LL<br />

André Schnidrig wird<br />

neuer CEO von Alpiq<br />

• André Schnidrig wird per 1. Januar<br />

2020 neuer CEO der Alpiq Holding AG<br />

• Matthias Zwicky wird per 1. Januar<br />

2020 Mitglied der Geschäftsleitung<br />

• Markus Brokhof, Mitglied der Geschäftsleitung,<br />

verlässt Alpiq per 31. Dezember<br />

<strong>2019</strong><br />

(alpiq) André Schnidrig (48) wurde am<br />

4. Dezember <strong>2019</strong> vom Verwaltungsrat der<br />

Alpiq Holding AG per 1. Januar 2020 zum<br />

neuen CEO der Alpiq Gruppe gewählt.<br />

Schnidrig ist seit 1. Januar <strong>2019</strong> in der<br />

Funktion des Leiters des Geschäftsbereichs<br />

Generation International Mitglied der Geschäftsleitung<br />

von Alpiq. Davor hat er die<br />

Geschäftseinheit Renewable Energy Services<br />

seit Juli 2015 erfolgreich geleitet und<br />

das Schweizer sowie europäische Geschäft<br />

kontinuierlich weiterentwickelt.<br />

André Schnidrig will Alpiq im Umfeld der<br />

Dekarbonisierung, Dezentralisierung und<br />

Digitalisierung optimal positionieren<br />

André Schnidrig sagt: „Ich freue mich<br />

sehr auf die neue Aufgabe. Zusammen mit<br />

meinem Team wollen wir Alpiq im Umfeld<br />

der Dekarbonisierung, Dezentralisierung<br />

und Digitalisierung ab 2020 optimal positionieren.“<br />

Der gebürtige Schweizer und<br />

ETH Zürich Physik- sowie INSEAD<br />

MBA-Absolvent ist seit 1. Januar 2010 bei<br />

Alpiq tätig und arbeitete davor unter anderem<br />

bei ABB und McKinsey.<br />

Matthias Zwicky wird neues<br />

Mitglied der Geschäftsleitung<br />

Matthias Zwicky (63) übernimmt ab 1.<br />

Januar 2020 die Leitung des Geschäftsbereichs<br />

Generation International und wird<br />

neu Mitglied der Geschäftsleitung von Alpiq.<br />

Der gebürtige Schweizer und Dr. Elektroingenieur<br />

ETH ist seit März 2003 bei<br />

Alpiq tätig und leitete bisher die Geschäftseinheit<br />

Thermal Power Generation. Er wird<br />

seine ausgezeichneten europäischen<br />

Marktkenntnisse und seine langjährige Erfahrung<br />

in der Energiebranche in neuer<br />

Position optimal für das Unternehmen einbringen.<br />

Zusammensetzung der Alpiq<br />

Geschäftsleitung ab 1. Januar 2020<br />

Ab 1. Januar 2020 setzt sich die Geschäftsleitung<br />

von Alpiq wie folgt zusammen:<br />

André Schnidrig (CEO und Leiter<br />

Geschäftsbereich Digital & Commerce<br />

a.i.), Thomas Bucher (CFO), Michael Wider<br />

(Leiter Geschäftsbereich Generation<br />

Switzerland), Matthias Zwicky (Leiter Geschäftsbereich<br />

Generation International).<br />

LLwww.alpiq.com<br />

KKL: Thomas Franke übernimmt<br />

Kraftwerksleitung<br />

(kkl) Nach einer zwölfmonatigen Einarbeitungszeit<br />

übernimmt Thomas Franke die<br />

Leitung des KKL – Kernkraftwerk Leibstadt.<br />

Thomas Franke (53), zuvor Leiter von<br />

Block 2 im Kernkraftwerk Philippsburg<br />

(Baden-Württemberg), hatte am 1. November<br />

2018 seine behördlich vorgegebene Einarbeitungsphase<br />

von zwölf Monaten angetreten.<br />

«Es war eine intensive und spannende<br />

Zeit, in der ich die Anlage und viele<br />

motivierte Mitarbeitende kennenlernen<br />

durfte. Ich freue mich darauf, das Werk gemeinsam<br />

mit diesem erfahrenen Team in<br />

die Zukunft zu führen».<br />

Michael Kessler (50), der das KKL interimistisch<br />

15 Monate lang geführt hat, wird<br />

neu als vollamtlicher Stellvertreter unter<br />

anderem das KKL in verschiedenen Gremien<br />

vertreten und werksübergreifende Themen<br />

begleiten. Zweiter Stellvertreter wird<br />

André Hunziker, Leiter der Abteilung Elektrotechnik<br />

und bisheriger Stellvertreter<br />

von Michael Kessler.Willibald Kohlpaintner,<br />

Vorsitzender der Geschäftsleitung:<br />

„Ich danke Michael Kessler und André<br />

Hunziker für ihren grossen Einsatz und die<br />

umsichtige Führungsarbeit in einer anspruchsvollen<br />

Phase. Ich bin überzeugt,<br />

dass wir mit der neuen Führungsstruktur<br />

die Kräfte bündeln und unter der Leitung<br />

von Thomas Franke die künftigen Herausforderungen<br />

effizient und erfolgreich<br />

meistern können.“ Die Stabsübergabe in<br />

der Kraftwerksleitung fand am 1. November<br />

<strong>2019</strong> statt.<br />

LLwww.kkl.ch<br />

E.ON: Lars A. Rosumek wird<br />

neuer Leiter Communications &<br />

Political Affairs<br />

(e.on) Lars A. Rosumek wird neuer Leiter<br />

des Bereichs „Communications & Political<br />

Affairs“ bei E.ON. Er tritt im Laufe des ersten<br />

Quartals 2020 in das Unternehmen<br />

ein und übernimmt dann die Verantwortung<br />

für die konzernweite Kommunikation<br />

sowie die politischen Angelegenheiten<br />

von E.ON.<br />

„Ich freue mich sehr, mit Lars A. Rosumek<br />

eine hervorragende Führungskraft im<br />

Kommunikationsbereich für E.ON gewinnen<br />

zu können. Herr Rosumek hat umfassende<br />

Erfahrungen in einem internationalen,<br />

breit aufgestellten Unternehmen gesammelt<br />

und dessen Weg in die<br />

Digitalisierung kommunikativ maßgeblich<br />

mitgestaltet. Ich bin sicher, dass er uns mit<br />

diesem Hintergrund neue Perspektiven in<br />

der Kommunikations- und Politikarbeit eröffnen<br />

und eine Bereicherung für E.ON auf<br />

dem weiteren Weg in die neue Energiewelt<br />

wird“, so Johannes Teyssen, Vorstandsvorsitzender<br />

von E.ON.<br />

LLwww.eon.com<br />

93


| Internationale Fachzeitschrift für die Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme<br />

| Sonderpublikationen zu <strong>VGB</strong>-Veranstaltungen<br />

| Mediapartner Ihrer Veranstaltung<br />

| Online-Werbung und Jobörse<br />

Kurzcharakteristik ∙ Themen ∙ Anzeigenpreisliste ∙ Kontakte<br />

MEDIADATEN 2020<br />

Media-Informationen 2020<br />

l Kurzcharakteristik<br />

l Leseranalyse<br />

l Redaktionsplan<br />

l Anzeigeninformation<br />

l Kontakte<br />

Beratung: Sabine Kuhlmann und Gregor Scharpey<br />

E-Mail: ads@vgb.org<br />

Telefon: +49 201 8128-212<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

Web: www.vgb.org | Publikationen<br />

Inserentenverzeichnis <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

SWAN Analytical <br />

Titelseite<br />

Instruments AG<br />

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

U II<br />

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

SWAN Analytical <br />

U IV<br />

Instruments AG<br />

BRAUER Maschinentechnik AG 9<br />

RWE Group <strong>11</strong><br />

Rheinbraun Brennstoff GmbH<br />

Ferraro Group 3<br />

TLT-Turbo GmbH 15<br />

VEW-GmbH Bremen 13<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH 33<br />

Oil Laboratory<br />

<strong>VGB</strong>-Workshop17<br />

Öl im Kraftwerk<br />

<strong>VGB</strong>-Fachtagung 20-21<br />

Dampferzeuger, Industrieund<br />

Heizkraftwerke, BHKW 2020<br />

<strong>VGB</strong>-Seminar25<br />

Chemie im Wasser-Dampfkreislauf<br />

<strong>VGB</strong> Expert Event 27<br />

Digitalization in Hydropower<br />

<strong>VGB</strong> Thementag 31<br />

Windenergie –<br />

Umwelt-, Arbeits- und<br />

Gesundheitsschutz<br />

94


<strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

<strong>VGB</strong> Events | Events<br />

<strong>VGB</strong> Events 2020<br />

Congress/Kongress<br />

<strong>VGB</strong> Kongress 2020<br />

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

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

mit Fachausstellung/<br />

with technical exhibition<br />

9 and 10 September 2020<br />

Essen, Germany<br />

Kontakt:<br />

Ines Moors<br />

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

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

Fachausstellung:<br />

Angela Langen<br />

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

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

Konferenzen | Fachtagungen<br />

2020<br />

<strong>VGB</strong>-Fachtagung<br />

Dampferzeuger, Industrieund<br />

Heizkraftwerke, BHKW 2020<br />

mit Fachausstellung/with technical exhibition<br />

18. und 19. März 2020,<br />

Papenburg, Deutschland<br />

Kontakte:<br />

Fachliche Koordination<br />

Werner Hartwig (DIHKW)<br />

T: +49 201 8128 235<br />

E: vgb-dihkw@vgb.org<br />

Andreas Böser (BHKW)<br />

T: +49 201 8128 247<br />

E: vgb-bhkw@vgb.org<br />

Teilnahme<br />

Barbara Bochynski<br />

T: +49 201 8128 205<br />

E: vgb-dihkw@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Konferenz<br />

KELI - Konferenz zur<br />

Elektro-, Leit- und<br />

Informationstechnik 2020<br />

<strong>VGB</strong> Conference<br />

KELI - Conference for Electrical<br />

Engineering, I&C and IT in<br />

Generation Plants 2020<br />

mit Fachausstellung/with technical exhibition<br />

(12.) 13./15. May 2020,<br />

Bremen, Germany<br />

Kontakt:<br />

Ulrike Künstler<br />

T: +49 201 8128-206<br />

Ulrike Hellmich<br />

T: +49 201 8128-282<br />

E: vgb-keli@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Fachtagung<br />

Brennstofftechnik und<br />

Feuerungen 2020<br />

mit Fachausstellung/with technical exhibition<br />

26./27. Mai 2020,<br />

Hamburg, Germany<br />

Kontakt:<br />

Barbara Bochynski<br />

T: +49 201 8128-205<br />

E: vgb.brennstoffe@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Konferenz<br />

Dampfturbinen und<br />

Dampfturbinenbetrieb 2020<br />

<strong>VGB</strong> Conference<br />

Steam Turbines and Operation<br />

of Steam Turbines 2020<br />

mit Fachausstellung/with technical exhibition<br />

17/18 June 2020,<br />

Cologne, Germany<br />

Kontakt:<br />

Diana Ringhoff<br />

T: +49 201 8128-232<br />

E: vgb-dampfturb@vgb.org<br />

Seminare | Workshops<br />

2020<br />

EWeRK & <strong>VGB</strong>-Fachseminar<br />

Kohleausstieg<br />

31. Januar 2020,<br />

Berlin, Deutschland<br />

Informationen: ewerk.rewi.hu-berlin.de<br />

<strong>VGB</strong>-Seminar<br />

Chemie im Wasser-Dampf-Kreislauf<br />

10. bis 13. März 2020,<br />

Essen, Deutschland<br />

Kontakt:<br />

Konstantin Blank<br />

T: +49 201 8128 214<br />

E: vgb-wasserdampf@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> Workshop<br />

Digitalization in Hydropower 2020 -<br />

Implemented innovative digital<br />

measures, products and tools<br />

22 and 23 April 2020<br />

Graz, Austria<br />

Contact:<br />

Dr. Mario Bachhiesl<br />

T: +49 201 8128 270<br />

E: vgb-digi-hpp@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> Workshop<br />

Flue Gas Cleaning 2020<br />

6 and 7 May 2020<br />

Dresden, Germany<br />

Contact:<br />

Ines Moors<br />

T: +49 201 8128 274<br />

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

<strong>VGB</strong>-Thementag<br />

Thementag Windenergie - Umwelt-,<br />

Arbeits- und Gesundheitsschutz<br />

27. Februar 2020,<br />

Essen, Deutschland<br />

Kontakt:<br />

Gerda Behrendes<br />

T: +49 201 8128 313<br />

E: vgb-thement-wind@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Seminar<br />

Wasseraufbereitung<br />

15. bis 17. September 2020,<br />

Essen, Deutschland<br />

Kontakt:<br />

Konstantin Blank<br />

T: +49 201 8128 214<br />

E: vgb-wasseraufb@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong>-Fortbildungsveranstaltung<br />

für Immissionsschutz- und<br />

Störfallbeauftragte<br />

24. bis 26. November 2020,<br />

Höhr-Grenzhausen, Deutschland<br />

Kontakt:<br />

Gerda Behrendes<br />

T: +49 201 8128-313<br />

E: vgb-immission@vgb.org<br />

– Sub ject to chan ge –<br />

Aus kunft zu allen Ver an stal tun gen<br />

mit Fachausstellung:<br />

www.vgb.org/<strong>VGB</strong>_Veranstaltungen.html<br />

Telefon: +49 201 8128-310/299,<br />

E-Mail: events@vgb.org<br />

<strong>VGB</strong> Po wer Tech e.V., Deilbachtal 173, 45257 Essen, Telefon: +49 201 8128-0,<br />

Fax: +49 201 8128-350, E-Mail: in fo@vgb.org, In ter net: www.vgb.org<br />

Exhibitions and Conferences<br />

KERNTECHNIK 2020<br />

5 and 6 May 2020<br />

KernD and KTG e.V.<br />

www.kerntechnik.com<br />

52. Kraftwerkstechni sches<br />

Kolloquium 2020<br />

6 and 7 October 2020, Dresden, Germany<br />

Technische Universität Dresden<br />

www.tu-dresden.de<br />

Enlit (POWERGEN Europe)<br />

27 to 29 October 2020,<br />

Milano, Italy<br />

www.powergeneurope.com<br />

95


Preview | Imprint <strong>VGB</strong> PowerTech <strong>11</strong> l <strong>2019</strong><br />

Preview 12 l <strong>2019</strong><br />

Focus: <strong>VGB</strong> Congress <strong>2019</strong> – Recent and<br />

perspective developments in<br />

energy and electricity supply<br />

Themen: <strong>VGB</strong>-Kongress <strong>2019</strong> – Aktuelle<br />

Themen und Perspektiven<br />

der Energie- und Stromversorgung<br />

An integrated approach to risk informed<br />

decision making<br />

Ein integrierter Ansatz für<br />

risikoorientierte Entscheidungsfindung<br />

Howard Chapman, Maria Cormack,<br />

Caroline Pyke, John-Patrick Richardson<br />

and Reuben Holmes<br />

Problems, solutions and new construction<br />

of a bed linen cooling system with a<br />

fluidised ash cooler<br />

Probleme, Lösungen und Neuaufbau einer<br />

Bettaschekühlung mit einem fluidisierten<br />

Aschekühler<br />

Joachim Plackmeyer, Adlan Omer<br />

and Georg Saarmann<br />

Physical and chemical effects of containment<br />

debris on the emergency coolant<br />

recirculation<br />

Physikalische und chemische Effekte von<br />

Ablagerungen aus dem Containment<br />

auf die Kühlmittelrezirkulation<br />

Jisu Kim and Jong Wong Park<br />

New design of the ash cooler.<br />

To be published in the article “Problems,<br />

solutions and new construction of a bed linen<br />

cooling system with a fluidised ash cooler“<br />

by Joachim Plackmeyer, Adlan Omer<br />

and Georg Saarmann<br />

Imprint<br />

Publisher<br />

<strong>VGB</strong> PowerTech e.V.<br />

Chair:<br />

Dr. Georgios Stamatelopoulos<br />

Executive Managing Director:<br />

Dr.-Ing. Oliver Then<br />

Address<br />

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Editorial Staff<br />

Dr. Mario Bachhiesl<br />

Dr.-Ing. Thomas Eck<br />

Dr.-Ing. Christian Mönning<br />

Dr.-Ing. Oliver Then<br />

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Prof. Dr. Frantisek Hrdlicka,<br />

Praha/Czech Republic<br />

Prof. Dr. Antonio Hurtado, Dresden/Germany<br />

Prof. Dr. Emmanouil Kakaras, Athens/Greece<br />

Prof. Dr. Alfons Kather, Hamburg/Germany<br />

Prof. Dr. Ennio Macchi, Milano/Italy<br />

Prof. Dr. Harald Weber, Rostock/Germany<br />

Technical Editorial Advisory Board<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Benesch, Essen/Germany<br />

Prof. Dr. Reinhold O. Elsen, Essen/Germany<br />

Editing and Translation<br />

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<strong>2019</strong> – Volume 99<br />

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96


Editorial planning | Topics 2020<br />

FACHZEITSCHRIFT<br />

REDAKTIONSPLAN · TERMINE 2020<br />

(Erscheinungstermin: jeweils Monatsmitte. *Erhöhte Auflage zu Veranstaltungen)<br />

Ausgabe Themenschwerpunkte ∙ In jeder Ausgabe: Nachrichten aus Energiewirtschaft und -technik Anzeigen- und Druckunterlagenschluss<br />

Januar/ <strong>VGB</strong> Kongress <strong>2019</strong> „Innovation in Power Generation“ – Schwerpunkt Fachvorträge 17. Januar 2020<br />

Februar* • Messespecial „e-world energy & water 2020“, <strong>11</strong>. bis 13. Februar 2020, Essen/Deutschland<br />

| <strong>VGB</strong>-Fachtagung „Dampferzeuger, Industrie- und Heizkraftwerke, BHKW 2020“, 17. bis 19. März 2020, Papenburg/Deutschland<br />

März* Chemie in der Energieerzeugung und -speicherung | Windenergieanlagen: Betrieb & Instandhaltung | Cyber-Security in der Energiewirtschaft 20. Februar 2020<br />

| <strong>VGB</strong>-Konferenz „KELI – Konferenz zur Elektro-, Leit- und Informationstechnik 2020“, 12. bis 14. Mai 2020, Bremen/Deutschland<br />

April* Instandhaltung in Kraftwerken | Kraftwerksnebenprodukte | 18. März 2020<br />

Aus-, Fort- und Weiterbildung für die Kraftwerkstechnik | Know-how- und Kompetenzsicherung<br />

| <strong>VGB</strong>-Fachtagung „Brennstofftechnik und Feuerungen 2020“, 26. und 27. Mai 2020, Hamburg/Deutschland<br />

Mai* Speichertechnologien (Power-to-Gas, Batterien, Pumpspeicher etc.) | Wissensmanagement, Dokumentation, Datenbanken | 20. April 2020<br />

Kernenergie, Kernkraftwerke: Betrieb und Betriebserfahrungen, Rückbau und Entsorgung<br />

| <strong>VGB</strong>-Fachtagung „Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb 2020“, 17. und 18. Juni 2020, Köln/Deutschland<br />

Juni* Gasturbinen und Gasturbinenbetrieb | Kombikraftwerke (GuD) | Big Data in der Stromerzeugung | 19. Mai 2020<br />

Regel- und Ausgleichsenergie | Flexibilität in der Strom- und Wärmeerzeugung, Erzeugungsoptimierung, Vertikale Integration<br />

• Veranstaltungsspecial „Branchentag Windenergie NRW“, 24. und 25. Juni 2020, Köln/Deutschland<br />

Juli Industrie- und Heizkraftwerke, Blockheizkraftwerke | Gas- und Dieselmotoren | Bautechnik für Kraftwerke, Windenergieanlagen 16. Juni 2020<br />

und Wasserkraftwerke | Werkstoffe: Neue Entwicklungen und Erfahrungen in der Stromerzeugung<br />

August Netze und Systemstabilität | Sektorkopplung und Stromerzeugung | Thermische Abfallverwertung | Wirbelschichtfeuerungen | 16. Juli 2020<br />

Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz | Umwelttechnik, Emissionsminderungstechnologien<br />

September* Spezialausgabe <strong>VGB</strong>-Kongress 2020 „100 Jahre <strong>VGB</strong>“, 9. und 10. September 2020, Essen/Deutschland 12. August 2020<br />

Erneuerbare Energien und Dezentrale Erzeugung: Wasserkraft, On- und Offshore-Windkraft, Solarthermische Kraftwerke,<br />

Biomasse, Geothermie | Digitalisierung in der Stromerzeugung<br />

• Veranstaltungsspecial „52. Kraftwerkstechnisches Kolloquium“, 6. und 7. Oktober 2020, Dresden/Deutschland<br />

Oktober* Elektro-, Leit- und Informationstechnik, Wartentechnik | IT-Sicherheit | Qualitätssicherung | Kraft-Wärme-Kopplung 17. September 2020<br />

| <strong>VGB</strong>-Konferenz „Chemie im Kraftwerk 2020“, 27. bis 29. Oktober 2020, Dresden/Deutschland<br />

• Messespecial „Enlit 2020“ (PowerGen Europe), 27. bis 29. Oktober 2020, Mailand/Italien<br />

November* Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb | Dampferzeuger | Brennstofftechnik und Feuerungen 15. Oktober 2020<br />

Stillstandsbetrieb und Konservierung | Rückbau in der konventionellen Kraftwerkstechnik | Digitalisierung in der Wasserkraft<br />

• Messespecial „RENEXPO ® INTERHYDRO 2020“, 26. und 27. November 2020, Salzburg/Österreich<br />

Dezember <strong>VGB</strong>-Kongress 2020 „100 Jahre <strong>VGB</strong>“, 9. und 10. September 2020, Essen/Deutschland: Berichte, Impressionen | 17. November 2020<br />

Forschung für Stromerzeugung & Speicherung<br />

Redaktionsschluss für Fachbeiträge: 3 Monate vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe (s.a. separate „Autorenhinweise“, www.vgb.org Menü: Publikationen).<br />

Redaktionsschluss für Pressemitteilungen/Nachrichten: 4 Wochen vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe (s.a. „Hinweise zu Pressemitteilungen“, www.vgb.org Menü: Publikationen).<br />

Kontakt: <strong>VGB</strong> PowerTech Service GmbH, Deilbachtal 173, 45257 Essen | Chefredakteur: Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Redaktion: Tel.: +49 201 8128-300 | Fax: +49 201 8128-302 | E-Mail: pt-presse@vgb.org<br />

Anzeigen und Vertrieb: Sabine Kuhlmann und Gregor Scharpey<br />

Tel.: +49 201 8128-212 | Fax: +49 201 8128-302 | E-Mail: ads@vgb.org<br />

Im WWW: www.vgb.org/mediadaten.html<br />

Media-Informationen 2020<br />

Die Media-Informationen 2020<br />

der <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> mit<br />

– Kurzcharakteristik<br />

der technischen Fachzeitschrift<br />

– Themenschwerpunkten 2020,<br />

– Anzeigenpreisen<br />

und<br />

– Kontaktdaten<br />

www.vgb.org ⇒ PUBLIKATIONEN<br />

The Media Information 2020<br />

of <strong>VGB</strong> <strong>POWERTECH</strong> are available.<br />

– Main characteristics<br />

of the technical journal<br />

– Main topics in 2020<br />

– Advertisement rate card<br />

and<br />

– Contact data<br />

www.vgb.org ⇒ Publications<br />

| Internationale Fachzeitschrift für die Erzeugung<br />

und Speicherung von Strom und Wärme<br />

| Sonderpublikationen zu <strong>VGB</strong>-Veranstaltungen<br />

| Mediapartner Ihrer Veranstaltung<br />

| Online-Werbung und Jobörse<br />

Kurzcharakteristik ∙ Themen ∙ Anzeigenpreisliste ∙ Kontakte<br />

MEDIADATEN 2020


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