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vgbe energy journal 5 (2022) - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat

vgbe energy journal - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat. Issue 5 (2022). Technical Journal of the vgbe energy e.V. - Energy is us! NOTICE: Please feel free to read this free copy of the vgbe energy journal. This is our temporary contribution to support experience exchange in the energy industry during Corona times. The printed edition, subscription as well as further services are available on our website, www.vgbe.energy +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ Christopher Weßelmann: Editorial Nuclear power in numbers 2021/2022 Kernenergie in Zahlen 2021/2022 Peter Schluppkothen and Mats-Milan L. Müller: How the digital project twin changes plant engineering in power industry Der Digital Project Twin revolutioniert den Anlagenbau in der Energiewirtschaft Stefan Loubichi: Cyberwar in the energy industry: The current status Cyberwar in der Energiewirtschaft: der aktuelle Stand Antonio Ballesteros Avila and Miguel Peinador Veira: Operating experience from ageing events occurred at nuclear power plants Betriebserfahrungen mit Ereignissen in Bezug auf die Betriebszeit von Kernkraftwerken Minhee Kim, Junkyu Song and Kyungho Nam: Assessment of loss of shutdown cooling system accident during mid-loop operation in LSTF experiment using SPACE Code Bewertung des Ausfalls des Nachkühlsystems während des Mitte-Loop-Betriebs im LSTF-Experiment unter Verwendung des SPACE-Codes Jürgen Knorr and Albert Kerber: TRIPLE C waste container for increased long-term safety of HHGW disposal in salt, clay and crystalline TRIPLE C Abfallbehälter zur Erhöhung der Langzeitsicherheit der Einlagerung radioaktiver Abfälle in Salz, Ton und Kristallin Editorial: Nuclear power plants worldwide: Compact statistic 2021 Kernkraftwerke weltweit: Schnellstatistik 2021 vgbe energy: Operating experience with nuclear power plants 2021 Betriebserfahrungen mit Kernkraftwerken 2021 Paul Baruya: Power and coal prospects in developing Africa Trends der Stromerzeugung und des Kohleeinsatzes in den Entwicklungsländern Afrikas

vgbe energy journal - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat.
Issue 5 (2022).
Technical Journal of the vgbe energy e.V. - Energy is us!
NOTICE: Please feel free to read this free copy of the vgbe energy journal. This is our temporary contribution to support experience exchange in the energy industry during Corona times. The printed edition, subscription as well as further services are available on our website, www.vgbe.energy
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Christopher Weßelmann: Editorial
Nuclear power in numbers 2021/2022
Kernenergie in Zahlen 2021/2022

Peter Schluppkothen and Mats-Milan L. Müller:
How the digital project twin changes plant engineering in power industry
Der Digital Project Twin revolutioniert den Anlagenbau in der Energiewirtschaft

Stefan Loubichi:
Cyberwar in the energy industry: The current status
Cyberwar in der Energiewirtschaft: der aktuelle Stand

Antonio Ballesteros Avila and Miguel Peinador Veira:
Operating experience from ageing events occurred at nuclear power plants
Betriebserfahrungen mit Ereignissen in Bezug auf die Betriebszeit von Kernkraftwerken

Minhee Kim, Junkyu Song and Kyungho Nam:
Assessment of loss of shutdown cooling system accident during mid-loop operation in LSTF experiment using SPACE Code
Bewertung des Ausfalls des Nachkühlsystems während des Mitte-Loop-Betriebs im LSTF-Experiment unter Verwendung des SPACE-Codes

Jürgen Knorr and Albert Kerber:
TRIPLE C waste container for increased long-term safety of HHGW disposal in salt, clay and crystalline
TRIPLE C Abfallbehälter zur Erhöhung der Langzeitsicherheit der Einlagerung radioaktiver Abfälle in Salz, Ton und Kristallin

Editorial:
Nuclear power plants worldwide: Compact statistic 2021
Kernkraftwerke weltweit: Schnellstatistik 2021

vgbe energy:
Operating experience with nuclear power plants 2021
Betriebserfahrungen mit Kernkraftwerken 2021

Paul Baruya:
Power and coal prospects in developing Africa
Trends der Stromerzeugung und des Kohleeinsatzes in den Entwicklungsländern Afrikas

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

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

5 · <strong>2022</strong><br />

FOCUS<br />

Nuclear power<br />

Nuclear power plant<br />

operation<br />

Cyberwar in<br />

the <strong>energy</strong> industry:<br />

The current status<br />

How the digital project twin<br />

changes plant<br />

engineering<br />

in power industry<br />

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Programme published<br />

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

ANTWERP | BELGIUM | 14–15 SEPTEMBER <strong>2022</strong><br />

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<strong>of</strong> shutdown cooling system<br />

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<strong>vgbe</strong>-congress<strong>2022</strong> StD-AD (A4).indd 1 13.06.<strong>2022</strong> 08:07:57


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Betriebes vor Ort sowie von Ordnung und Sauberkeit unter Beachtung der<br />

gesetzlichen Bestimmungen<br />

• Durchführen bzw. Mitwirken beim Freischalten und Normalisieren<br />

• Mitwirken bei der Einweisung und Kontrolle von Fremdfirmen<br />

• Melden von Störungen und Mitwirken bei der Ursachenermittlung<br />

• Mitwirken beim Erhalt eines sicheren und wirtschaftlichen Anlagenbetriebes<br />

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KENNZIFFER DER STELLE R8122


Editorial<br />

Nuclear power in numbers 2021/<strong>2022</strong><br />

Dear readers,<br />

the use <strong>of</strong> nuclear <strong>energy</strong> continues to be characterised by<br />

very ambivalent tendencies in new build <strong>and</strong> new construction<br />

in the individual countries <strong>and</strong> regions as well as their<br />

socio-political classification.<br />

In the run-up to the World Climate Conference “Conference<br />

<strong>of</strong> the Parties 26” in November 2021 in Glasgow, Scotl<strong>and</strong>/<br />

United Kingdom – the country’s policy pursues the expansion<br />

<strong>of</strong> renewables, geographically <strong>and</strong> climatically adapted<br />

mainly wind <strong>energy</strong>, as well as nuclear <strong>energy</strong> as a medium<strong>and</strong><br />

long-term strategy <strong>for</strong> an emission-reduced <strong>and</strong> secure<br />

<strong>energy</strong> supply – the value <strong>of</strong> nuclear <strong>energy</strong> as a low-emission<br />

<strong>energy</strong> resource was once again emphasised: In the<br />

past fifty years since 1970, with the commissioning <strong>of</strong> the<br />

high-capacity commercial reactors, about 72 billion tonnes<br />

<strong>of</strong> carbon dioxide emissions have been avoided compared to<br />

the use <strong>of</strong> fossil fuels. In this context, it was also pointed out<br />

that many <strong>energy</strong> or electricity markets do not adequately<br />

assess the value <strong>of</strong> dem<strong>and</strong>-driven, low-carbon <strong>and</strong> reliable<br />

power generation, including nuclear <strong>energy</strong>.<br />

Another aspect is the renewed increase in <strong>energy</strong> consumption<br />

after the COVID p<strong>and</strong>emic, which lasted more than<br />

two years, <strong>and</strong> the related restrictions in the private <strong>and</strong><br />

economic sectors, some <strong>of</strong> which were considerable. This<br />

is reflected in gradually rising fuel costs. In <strong>2022</strong>, this development<br />

accelerated considerably as a consequence <strong>of</strong><br />

Russia’s invasion <strong>of</strong> Ukraine on <strong>energy</strong> markets worldwide.<br />

As a consequence, the Belgian government, <strong>for</strong> example,<br />

announced 2035 as the new decommissioning target <strong>for</strong> the<br />

Doel 4 <strong>and</strong> Tihange 3 reactors, i.e. the originally announced<br />

operating time was extended by 10 years.<br />

Nuclear <strong>energy</strong> was <strong>and</strong> is also an important topic at the<br />

EU level, among other things associated with the “EU taxonomy”.<br />

The taxonomy is intended to support investors in<br />

identifying economic activities that are in line with the EU’s<br />

environmental <strong>and</strong> climate goals. In a supplementary delegated<br />

act on climate taxonomy, the EU Commission has<br />

included certain nuclear <strong>energy</strong> activities in the second<br />

category <strong>of</strong> activities. These are activities <strong>for</strong> which technologically<br />

<strong>and</strong> economically feasible low-carbon alternatives<br />

do not yet exist, but which contribute to climate protection<br />

under strict conditions <strong>and</strong> have the potential to play an important<br />

role in the transition to a climate-neutral economy<br />

in line with the EU’s climate goals <strong>and</strong> commitments, without<br />

crowding out investments in renewable <strong>energy</strong>, according<br />

to the Commission’s message on the matter.<br />

With 438 nuclear power plants in operation worldwide at<br />

the end <strong>of</strong> 2021, there were four units fewer in 33 countries<br />

than a year earlier. With 451 nuclear units, the number <strong>of</strong><br />

plants in operation in 2018 was the highest since the first<br />

commercial nuclear power plant, Calder-Hall 1 in the United<br />

Kingdom, started operation in 1956.<br />

Six units went critical <strong>and</strong> were synchronised with the power<br />

grid <strong>for</strong> the first time: three units in China, <strong>and</strong> one each<br />

in India, Pakistan <strong>and</strong> the United Arab Emirates. Ten nuclear<br />

power plant units ceased operation: three in Germany<br />

<strong>and</strong> the United Kingdom, one each in Pakistan, Russia, Taiwan<br />

<strong>and</strong> the USA.<br />

Nuclear <strong>energy</strong> can report another good result in electricity<br />

generation <strong>for</strong> 2021. With a net generation <strong>of</strong> over<br />

2,653 TWh, this was significantly higher than in the previous<br />

year with 2,553 TWh.<br />

The share <strong>of</strong> total global electricity production was around<br />

10 %; the share <strong>of</strong> nuclear <strong>energy</strong> in total global <strong>energy</strong> supply<br />

was around 4.0 %.<br />

Among the newly started projects, ten projects were recorded<br />

<strong>for</strong> 2021: six in China, two in India <strong>and</strong> one each in<br />

Russia <strong>and</strong> Turkey. This means that 54 nuclear power plant<br />

units with about 60,000 MWe gross <strong>and</strong> 55,000 MWe net<br />

capacity were under construction worldwide. In addition,<br />

there are around 200 new construction projects in the planning<br />

stage worldwide.<br />

Christopher Weßelmann<br />

Dipl.-Ing.<br />

Editor in Chief<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong>,<br />

Essen, Germany<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 1


Editorial<br />

Kernenergie in Zahlen 2021/<strong>2022</strong><br />

Sehr geehrte Leserinnen und Leser,<br />

die Nutzung der Kernenergie ist weiterhin geprägt von sehr<br />

ambivalenten Tendenzen bei Zu- bzw. Neubau in den einzelnen<br />

Ländern und Regionen sowie ihrer gesellschaftspolitischen<br />

Einordnung.<br />

Im Vorfeld der Weltklimakonferenz „Conference <strong>of</strong> the<br />

Parties 26“ im November 2021 in Glasgow, Schottl<strong>and</strong>/<br />

Großbritannien – die Politik des L<strong>and</strong>es verfolgt als mittel-<br />

und langfristige Strategie für eine emissionsreduzierte<br />

und gesicherte Energieversorgung den Ausbau Erneuerbarer,<br />

geografisch und klimatisch angepasst im Wesentlichen<br />

von Windenergie, sowie Kernenergie – wurde nochmals<br />

hervorgehoben, welche Bedeutung Kernenergie als emissionsarme<br />

Energieressource hat: In den zurück liegenden<br />

fünfzig Jahren seit 1970, also der Inbetriebnahme der leistungsstarken<br />

kommerziellen Reaktoren, wurden im Vergleich<br />

zum Einsatz fossiler Brennst<strong>of</strong>fe rund 72 Milliarden<br />

Tonnen Kohlendioxidemissionen vermieden. In diesem<br />

Kontext wurde auch darauf hingewiesen, dass viele Energie-<br />

bzw. Strommärkte den Wert von bedarfsgerechter,<br />

kohlenst<strong>of</strong>farmer und zuverlässiger Stromerzeugung wie<br />

auch der Kernenergie nicht angemessen bewerten.<br />

Ein weiterer Aspekt ist der nach der über zweijährigen CO-<br />

VID-P<strong>and</strong>emie und den damit verbundenen teils erheblichen<br />

Einschränkungen im privaten und wirtschaftlichen<br />

Bereich wieder anwachsenden Energieverbrauch. Dies<br />

schlägt sich in allmählich steigenden Brennst<strong>of</strong>fkosten<br />

nieder. In <strong>2022</strong> beschleunigte sich diese Entwicklung als<br />

eine Folge der Invasion Russl<strong>and</strong> in die Ukraine auf den<br />

Energiemärkten weltweit noch erheblich.<br />

Als eine Konsequenz hat beispielsweise die Regierung<br />

Belgiens für die Reaktoren Doel 4 und Tihange 3 das Jahr<br />

2035 als neues Stilllegungsziel bekannt gegeben, also die<br />

ursprünglich avisierte Betriebszeit um 10 Jahre verlängert.<br />

Auch auf Ebene der EU war und ist die Kernenergie ein<br />

wichtiges Thema und zwar unter <strong>and</strong>erem in Zusammenhang<br />

mit der „EU-Taxonomie“. Diese soll Investoren dabei<br />

unterstützen, Wirtschaftstätigkeiten zu identifizieren, die<br />

mit den EU Umwelt- und Klimazielen in Einklang stehen.<br />

In einem ergänzenden delegierten Rechtsakt zur Klimataxonomie<br />

hat die EU-Kommission bestimmte Aktivitäten<br />

zur Kernenergie in die zweite Kategorie von Tätigkeiten<br />

aufgenommen. Dies sind Tätigkeiten, für die es noch keine<br />

technologisch und wirtschaftlich machbaren CO 2 -arme<br />

Alternativen gibt, die aber unter strengen Auflagen einen<br />

Beitrag zum Klimaschutz leisten und das Potenzial haben,<br />

eine wichtige Rolle beim Übergang zu einer klimaneutralen<br />

Wirtschaft im Einklang mit den Klimazielen und Verpflichtungen<br />

der EU zu spielen, ohne dabei Investitionen<br />

in erneuerbare Energien zu verdrängen, so die Kommissionsnachricht<br />

dazu.<br />

Mit 438 Kernkraftwerken war weltweit Ende 2021 in 33<br />

Ländern vier Blöcke weniger in Betrieb als ein Jahr zuvor.<br />

Mit 451 Kernkraftwerksblöcken waren in 2018 so viele<br />

Anlagen in Betrieb wie noch nie seit Inbetriebnahme des<br />

ersten rein kommerziellen Kernkraftwerks Calder-Hall 1 in<br />

Großbritannien im Jahr 1956.<br />

Im Einzelnen sind sechs Blöcke kritisch geworden und<br />

wurden erstmals mit dem Stromnetz synchronisiert: drei<br />

Blöcke in China, und jeweils einer in Indien, Pakistan und<br />

den Vereinigten Arabischen Emiraten. Zehn Kernkraftwerksblöcke<br />

stellten ihren Betrieb ein: drei in Deutschl<strong>and</strong><br />

und Großbritannien, jeweils einer in Pakistan, Russl<strong>and</strong>,<br />

Taiwan und den USA.<br />

Ein erneut gutes Ergebnis kann die Kernenergie bei der<br />

Stromerzeugung für 2021 verzeichnen. Mit einer Nettoerzeugung<br />

von über 2.653 TWh lag diese deutlich höher als<br />

im Vorjahr mit 2.553 TWh.<br />

Der Anteil an der gesamten weltweiten Stromproduktion<br />

lag bei rund 10 %; der Anteil der Kernenergie an der gesamten<br />

weltweiten Energieversorgung bei rund 4,0 %.<br />

Bei den neu begonnenen Projekten sind für das Jahr 2021<br />

zehn Vorhaben zu verzeichnen: sechs in China, zwei in<br />

Indien und jeweils eins in Russl<strong>and</strong> und der Türkei. Damit<br />

waren weltweit 54 Kernkraftwerksblöcke mit rund<br />

60.000 MWe Brutto- und 55.000 MWe Nettoleistung in<br />

Bau. Darüber hinaus sind rund 200 Neubauprojekte zu verzeichnen,<br />

die sich weltweit im Planungsstadium befinden.<br />

Christopher Weßelmann<br />

Dipl.-Ing.<br />

Chefredakteur<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong>,<br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

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


KWS Energy Knowledge eG<br />

<strong>vgbe</strong> Technical Services<br />

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<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong><br />

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The Center <strong>of</strong> Excellence<br />

<strong>of</strong> the German <strong>and</strong> <strong>International</strong> Power Industry<br />

KWS Energy Knowledge eG (KWS) is generously equipped to <strong>of</strong>fer ample space <strong>for</strong> all kinds <strong>of</strong> events. It functions as an instruction<br />

<strong>and</strong> training site <strong>and</strong> a convention center <strong>for</strong> the Energy-Campus Deilbachtal. Our house facilitates the conveyance <strong>of</strong> knowledge<br />

<strong>and</strong> skills <strong>and</strong> is a hub <strong>for</strong> the transfer <strong>of</strong> knowledge as well as a meeting-place. We have been your dependable partner since<br />

1957 <strong>and</strong> are at your service with a wide range <strong>of</strong> future-oriented <strong>of</strong>ferings.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong>* is the technical association <strong>of</strong> <strong>energy</strong> plant operators. As an independent technical competence centre <strong>and</strong><br />

network, we support our members in their respective business activities as well as in the implementation <strong>of</strong> innovations <strong>and</strong><br />

strategic tasks. The focus is on the exchange <strong>of</strong> experience as well as services to develop <strong>and</strong> improve technology, safety, health<br />

<strong>and</strong> safety at work, environmental friendliness <strong>and</strong> economic efficiency along the value-added chain.<br />

(*<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> is the new name identity <strong>of</strong> VGB PowerTech e.V.)<br />

Ever since its foundation in 1987, the simulator center <strong>of</strong> KSG|GfS has been responsible <strong>for</strong> the centralized training <strong>of</strong> operating<br />

personnel from all German nuclear power plants <strong>and</strong> one from the Netherl<strong>and</strong>s. As part <strong>of</strong> the Energy Campus Deilbachtal,<br />

KSG|GfS meets the challenges <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> market, <strong>of</strong>fering its clients srvices in the areas <strong>of</strong> training, engineering <strong>and</strong> consulting<br />

<strong>for</strong> the purpose <strong>of</strong> enhancing safety <strong>and</strong> efficient processes. The simulator center has been evolving into an interbranch<br />

provider <strong>of</strong> pr<strong>of</strong>essional conduct training. In addition, the simulator center develops training <strong>and</strong> engineering simulators <strong>for</strong><br />

power plant operators. The simulator center operates a high-availability computing center that may be utilized <strong>for</strong> all aspects<br />

<strong>of</strong> digitization in the power industry <strong>and</strong> any other branch <strong>of</strong> the economy.


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

<strong>and</strong> <strong>Storage</strong> <strong>of</strong> <strong>Electricity</strong> <strong>and</strong> <strong>Heat</strong> 5 · <strong>2022</strong><br />

Nuclear power in numbers 2021/<strong>2022</strong><br />

Kernenergie in Zahlen 2021/<strong>2022</strong><br />

Christopher Weßelmann 1<br />

Abstracts/Kurzfassungen6<br />

Members‘ News 8<br />

Industry News 20<br />

News from Science & Research 22<br />

Power News 34<br />

Assessment <strong>of</strong> loss <strong>of</strong> shutdown cooling system accident<br />

during mid-loop operation in LSTF experiment using SPACE<br />

Code<br />

Bewertung des Ausfalls des Nachkühlsystems während des<br />

Mitte-Loop-Betriebs im LSTF-Experiment unter Verwendung<br />

des SPACE-Codes<br />

Minhee Kim, Junkyu Song <strong>and</strong> Kyungho Nam 46<br />

TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term<br />

safety <strong>of</strong> HHGW disposal in salt, clay <strong>and</strong> crystalline<br />

TRIPLE C Abfallbehälter zur Erhöhung der Langzeitsicherheit<br />

der Einlagerung radioaktiver Abfälle in Salz, Ton und Kristallin<br />

Jürgen Knorr <strong>and</strong> Albert Kerber 51<br />

How the digital project twin changes plant engineering<br />

in power industry<br />

Der Digital Project Twin revolutioniert den Anlagenbau<br />

in der Energiewirtschaft<br />

Peter Schluppkothen <strong>and</strong> Mats-Milan L. Müller 28<br />

Cyberwar in the <strong>energy</strong> industry: The current status<br />

Cyberwar in der Energiewirtschaft: der aktuelle St<strong>and</strong><br />

Stefan Loubichi 32<br />

Operating experience from ageing events occurred<br />

at nuclear power plants<br />

Betriebserfahrungen mit Ereignissen in Bezug<br />

auf die Betriebszeit von Kernkraftwerken<br />

Antonio Ballesteros Avila <strong>and</strong><br />

Miguel Peinador Veira 40<br />

Nuclear power plants worldwide: Compact statistic 2021<br />

Kernkraftwerke weltweit: Schnellstatistik 2021<br />

Editorial61<br />

Operating experience with nuclear power plants 2021<br />

Betriebserfahrungen mit Kernkraftwerken 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> 67<br />

Power <strong>and</strong> coal prospects in developing Africa<br />

Trends der Stromerzeugung und des Kohleeinsatzes<br />

in den Entwicklungsländern Afrikas<br />

Paul Baruya 80<br />

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


Ms Angela Langen<br />

Content<br />

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

Antwerp, Belgium<br />

14 to 15 September <strong>2022</strong><br />

Programme out now – check our website at www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Register Now!<br />

Programme published<br />

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

Main Topics:<br />

Energy transition <strong>and</strong> security <strong>of</strong> supply in Europe<br />

ANTWERP | BELGIUM | 14–15 SEPTEMBER <strong>2022</strong><br />

RADISSON BLU HOTEL<br />

Plenary Session “Can we achieve security <strong>of</strong> supply<br />

<strong>and</strong> decarbonisation with the existing regulation?”<br />

Market & Regulation<br />

Decarbonisation<br />

Renewables & <strong>Storage</strong><br />

Repurposing<br />

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

t +49 201 8128-310<br />

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<strong>vgbe</strong>-congress<strong>2022</strong> StD-AD (A4).indd 1 13.06.<strong>2022</strong> 08:07:57<br />

Operating results 86<br />

<strong>vgbe</strong> news 91<br />

| VGB PowerTech e.V. becomes <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

VGB PowerTech e.V. wird <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

| Vereinbarung Dampfkessel 014:<br />

„Beaufsichtigung von Dampfkesselanlagen“<br />

| <strong>vgbe</strong> Safety & Health Award <strong>2022</strong> –<br />

Call <strong>for</strong> nominations<br />

Personalien93<br />

Inserentenverzeichnis94<br />

Events95<br />

Imprint96<br />

<strong>vgbe</strong> Congress/<strong>vgbe</strong>-Kongress <strong>2022</strong><br />

Register now!<br />

14 <strong>and</strong> 15 September <strong>2022</strong><br />

Radisson Blu Hotel<br />

Antwerp, Belgium<br />

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Contacts<br />

Ines Moors<br />

t +49 201 8128-274<br />

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

Angela Langen<br />

t +49 201 8128-310<br />

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

Preview <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 6 | <strong>2022</strong> 96<br />

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


Abstracts | Kurzfassungen<br />

How the digital project twin changes<br />

plant engineering in power industry<br />

Peter Schluppkothen <strong>and</strong><br />

Mats-Milan L. Müller<br />

Europe’s <strong>energy</strong> industry has been in a state <strong>of</strong><br />

flux <strong>for</strong> some time now. But what the current<br />

events in Ukraine will mean <strong>for</strong> the European<br />

<strong>energy</strong> market can only be vaguely estimated<br />

so far. However, experts agree that the cuts will<br />

be severe <strong>and</strong> that a rethink <strong>of</strong> German climate<br />

policy is taking place. For investors, owners,<br />

operators <strong>and</strong> EPCs in the <strong>energy</strong> industry, this<br />

means above all that pretty much every plant<br />

will have to be reviewed in more than one aspect<br />

<strong>and</strong> adapted to the changing market situation.<br />

However, the number <strong>of</strong> measures, even<br />

<strong>for</strong> conventional power plants <strong>and</strong> facilities, will<br />

not decline, as many experts have assumed, but<br />

rather remain constant or even increase in the<br />

medium term. The Digital Project Twin is the<br />

avant-garde model <strong>for</strong> digitalization in project<br />

management <strong>and</strong> smooth project control<br />

in the construction <strong>and</strong> conversion <strong>of</strong> plants,<br />

overhaul, daily maintenance <strong>and</strong> also in fullscale<br />

turnarounds or dismantling projects. The<br />

potential savings are enormous <strong>and</strong> show that<br />

digitalization has too <strong>of</strong>ten been thought <strong>of</strong> in<br />

the wrong direction.<br />

Cyberwar in the <strong>energy</strong> industry:<br />

The current status<br />

Stefan Loubichi<br />

The number <strong>of</strong> attacks on operators <strong>of</strong> critical<br />

infrastructures or manufacturers <strong>of</strong> critical<br />

components in Germany has reached such great<br />

dimensions since 24.2.<strong>2022</strong> that we must speak<br />

<strong>of</strong> a cyber war, even if politicians do not like to<br />

use this term. This article shows that it has been<br />

known since 2013(!) which methods (still valid<br />

today) can be used to wage a cyber war against<br />

critical infrastructures, although this is still only<br />

rudimentarily acknowledged. While we in Germany<br />

are currently ill-prepared <strong>for</strong> a cyber war,<br />

the opposing side obviously lacks co-ordination.<br />

There<strong>for</strong>e, this (world’s first major) cyber war<br />

serves “only” to see <strong>and</strong> assess what is technically<br />

feasible <strong>and</strong> what is not. Un<strong>for</strong>tunately,<br />

neither politics nor the BSI are big helpers at<br />

the moment. Some <strong>of</strong> the BSI’s decisions are<br />

more politically than technologically driven,<br />

<strong>and</strong> politicians fail to set an adequate framework<br />

through clear thresholds <strong>and</strong> regulations.<br />

In all likelihood, this cyber war will not lead to a<br />

blackout, but the foundations are being laid <strong>for</strong><br />

the next cyber war. Hopefully, we all will learn<br />

from our mistakes.<br />

Operating experience from<br />

ageing events occurred<br />

at nuclear power plants<br />

Antonio Ballesteros Avila <strong>and</strong><br />

Miguel Peinador Veira<br />

Nuclear safety <strong>of</strong> the operating nuclear power<br />

plants (NPP) has to be in the core <strong>of</strong> their life<br />

management. NPPs have to be operated safely<br />

<strong>and</strong> reliably. European countries involved in<br />

nuclear <strong>energy</strong> are spending their ef<strong>for</strong>ts in improving<br />

the safety <strong>of</strong> the operating plants <strong>and</strong><br />

<strong>of</strong> those under construction, in accordance with<br />

the Euratom Treaty obligations. In this respect,<br />

the IAEA requirements <strong>for</strong> the safe operation <strong>of</strong><br />

nuclear power plants identify, among others priorities,<br />

maintenance, testing, surveillance <strong>and</strong><br />

inspection programmes <strong>and</strong> ageing management<br />

<strong>of</strong> safety related components. The final<br />

objective <strong>of</strong> this work is to draw case-specific<br />

<strong>and</strong> generic lessons learned from ageing related<br />

events occurred at NPPs during a period <strong>of</strong><br />

approximately 10 years. Namely, events reported<br />

between 01/01/2008 <strong>and</strong> 30/06/2018 in the<br />

IAEA IRS database. The IRS is an international<br />

database jointly operated by the <strong>International</strong><br />

Atomic Energy Agency (IAEA) <strong>and</strong> the OECD/<br />

NEA. The IRS was established as a simple <strong>and</strong><br />

efficient system to exchange important lessons<br />

learned from operating experience gained<br />

in nuclear power plants <strong>of</strong> the IAEA <strong>and</strong> NEA<br />

Member States. The IRS database contains<br />

more than 4500 event reports with detailed<br />

descriptions <strong>and</strong> analyses <strong>of</strong> the event’s causes<br />

that may be relevant to other plants.<br />

Assessment <strong>of</strong> loss <strong>of</strong> shutdown<br />

cooling system accident during midloop<br />

operation in LSTF experiment<br />

using SPACE Code<br />

Minhee Kim, Junkyu Song <strong>and</strong><br />

Kyungho Nam<br />

During a plant outage, while the fuel remains<br />

in the core, the core is cooled by the Residual<br />

<strong>Heat</strong> Removal (RHR) system. The loss <strong>of</strong> the<br />

RHR can lead to loss <strong>of</strong> heat removal from the<br />

core <strong>and</strong> is a safety concern. During certain<br />

stage <strong>of</strong> maintenance, such as installation <strong>of</strong><br />

steam generator nozzle dams, the RCS coolant<br />

level is lower to centerline <strong>of</strong> hot leg <strong>and</strong> cold<br />

leg pipes. This is called mid-loop operation<br />

<strong>and</strong> the coolant level is lowest while the fuel<br />

remains in the core. There<strong>for</strong>e, the loss <strong>of</strong> RHR<br />

during mid-loop operation represents the most<br />

limiting condition <strong>for</strong> loss <strong>of</strong> RHR incidents. The<br />

present paper is focused on the assessment <strong>of</strong><br />

SPACE 3.0 in predicting the system primary <strong>and</strong><br />

secondary behavior following the loss-<strong>of</strong>-RHR<br />

accident during the mid-loop operation <strong>of</strong> LSTF<br />

experiment in reference to NUREG/IA-0143 report.<br />

The calculated results are compared with<br />

RELAP5 results <strong>and</strong> experimental data in terms<br />

<strong>of</strong> steady-state <strong>and</strong> transient behavior.<br />

TRIPLE C waste container <strong>for</strong><br />

increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW<br />

disposal in salt, clay <strong>and</strong> crystalline<br />

Jürgen Knorr <strong>and</strong> Albert Kerber<br />

Nuclear facilities <strong>for</strong> the utilization <strong>and</strong> h<strong>and</strong>ling<br />

<strong>of</strong> nuclear materials have to fulfill general<br />

safety goals. With varying importance <strong>and</strong> priorities<br />

the same five main safety goals apply <strong>for</strong><br />

safety considerations <strong>of</strong> all nuclear facilities:<br />

Isolation, Shielding, Control, Protection <strong>and</strong><br />

<strong>Heat</strong> removal. Depending on the facility type<br />

<strong>and</strong> intended use a tailored set <strong>of</strong> appropriate<br />

safety measures has to be <strong>for</strong>e-seen to guarantee<br />

the fulfillment <strong>of</strong> safety goals in all phases<br />

<strong>of</strong> operation <strong>and</strong> over the whole lifecycle <strong>of</strong> the<br />

facility. New developments in high-tech ceramics<br />

provide a sound scientific-technical basis <strong>for</strong><br />

the industrial production <strong>of</strong> ceramic leakpro<strong>of</strong><br />

waste container. The central part <strong>of</strong> a TRIPLE<br />

C waste container is a silicon carbide (SiC) container.<br />

For several reasons the special type SSiC<br />

(pressure less sintered silicon carbide) has been<br />

chosen.<br />

Nuclear power plants worldwide:<br />

Compact statistic 2021<br />

At the end <strong>of</strong> 2021, 438 nuclear power plants<br />

were in operation in 33 countries worldwide.<br />

The number has decreased by 4 units compared<br />

to the previous year’s reporting date. Six nuclear<br />

power plant units have started operation, 10<br />

units have been decommissioned. The installed<br />

nuclear power capacity remains at a very high<br />

level with 414 GWe gross <strong>and</strong> 391 GWe net. 10<br />

new nuclear power plant projects were initiated<br />

with the start <strong>of</strong> construction. 54 plants with<br />

a total capacity <strong>of</strong> 60 GWe gross <strong>and</strong> 55 GWe<br />

net in 19 countries were under construction. In<br />

addition, around 200 nuclear power plant units<br />

are in the project planning phase in 25 countries<br />

worldwide.<br />

Operating experience with nuclear<br />

power plants 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> committees have been exchanging<br />

operating experience about nuclear power<br />

plants <strong>for</strong> more than 30 years. Plant operators<br />

from several European countries are participating<br />

in the exchange. A report is given on the operating<br />

results <strong>of</strong> the six German nuclear power<br />

plants achieved in 2021, events important to<br />

plant safety, special <strong>and</strong> relevant repair, <strong>and</strong><br />

retr<strong>of</strong>it measures.<br />

Power <strong>and</strong> coal prospects in<br />

developing Africa<br />

Paul Baruya<br />

As calls grow louder <strong>for</strong> an <strong>energy</strong> transition that<br />

prioritises the rapid decarbonisation <strong>of</strong> <strong>energy</strong><br />

systems worldwide, many countries in Africa<br />

have a more complicated set <strong>of</strong> priorities. Economic<br />

<strong>and</strong> <strong>energy</strong> poverty is high in Africa, with<br />

per capita <strong>energy</strong> use just a third <strong>of</strong> the world<br />

average, <strong>and</strong> millions living on 2 US$/d. Africa<br />

is there<strong>for</strong>e under further pressure to provide<br />

modern <strong>energy</strong> to a growing population which<br />

is expected to almost double by 2050, while simultaneously<br />

bringing millions out <strong>of</strong> <strong>energy</strong><br />

poverty. However, the region faces economic<br />

hardships <strong>and</strong> an increasing number <strong>of</strong> financial<br />

institutions are reducing their exposure to<br />

coal-related investments. The 2021 UN Climate<br />

Change Conference (COP26) has prompted developed<br />

nations to financially assist developing<br />

nations in their ef<strong>for</strong>ts to tackle climate change<br />

mitigation <strong>and</strong> adaptation, but despite Africa<br />

being resourcerich with coal <strong>and</strong> hydrocarbons,<br />

international aid is likely to focus on wind <strong>and</strong><br />

solar. Current <strong>and</strong> future trends are discussed<br />

<strong>for</strong> population, key <strong>energy</strong> <strong>and</strong> economic indicators,<br />

<strong>and</strong> CO 2 emissions. The <strong>energy</strong> challenges<br />

specific to Africa are examined.<br />

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


Abstracts | Kurzfassungen<br />

Der Digital Project Twin<br />

revolutioniert den Anlagenbau<br />

in der Energiewirtschaft<br />

Peter Schluppkothen<br />

und Mats-Milan L. Müller<br />

Die Energiewirtschaft Europas befindet sich<br />

seit geraumer Zeit im W<strong>and</strong>el. Doch was die<br />

derzeitigen Ereignisse in der Ukraine für den<br />

europäischen Energiemarkt bedeuten, lässt sich<br />

bisher nur vage abschätzen. Experten sind sich<br />

jedoch einig, dass die Einschnitte gravierend<br />

sein werden und ein Umdenken der deutschen<br />

Klimapolitik stattfindet. Für Investoren, Eigentümer,<br />

Betreiber und EPC in der Energiewirtschaft<br />

bedeutet dies vor allem, dass so ziemlich jede<br />

Anlage in mehr als einer Hinsicht überprüft und<br />

auf die sich ändernde Marktlage hin angepasst<br />

werden muss. Die Anzahl der Maßnahmen,<br />

auch für herkömmliche Kraftwerke und Anlagen,<br />

wird aber nicht, wie von vielen Experten<br />

bisher angenommen, zurückgehen, sondern<br />

eher mittelfristig konstant bleiben oder sogar<br />

zunehmen. Der Digital Project Twin bildet dabei<br />

das Avantgarde-Modell für die Digitalisierung<br />

im Projektmanagement. Sei es für die reibungslose<br />

Projektsteuerung bei dem Auf- und Umbau<br />

von Anlagen, die Revisionierung, die tägliche<br />

Inst<strong>and</strong>haltung oder auch vollumfängliche Turnarounds<br />

und Rückbau-Projekte. Die Einsparpotenziale<br />

sind dabei enorm und zeigen, dass bei<br />

der Digitalisierung zu <strong>of</strong>t in eine falsche Richtung<br />

gedacht wurde.<br />

Cyberwar in der Energiewirtschaft:<br />

der aktuelle St<strong>and</strong><br />

Stefan Loubichi<br />

Die Zahl der Angriffe auf Betreiber kritischer Infrastrukturen<br />

oder Hersteller kritischer Komponenten<br />

in Deutschl<strong>and</strong> hat seit dem 24.2.<strong>2022</strong><br />

so große Dimensionen erreicht, dass man von<br />

einem Cyberwar sprechen muss, auch wenn die<br />

Politik diesen Begriff nicht gerne verwendet.<br />

Dieser Artikel zeigt, dass bereits seit 2013(!)<br />

bekannt ist, mit welchen (auch heute noch gültigen)<br />

Methoden ein Cyber-Krieg gegen kritische<br />

Infrastrukturen geführt werden kann, auch<br />

wenn dies immer noch nur ansatzweise bekannt<br />

ist. Während wir in Deutschl<strong>and</strong> derzeit schlecht<br />

auf einen Cyberkrieg vorbereitet sind, fehlt es<br />

der Gegenseite <strong>of</strong>fensichtlich an Koordination.<br />

Daher dient dieser (weltweit erste große) Cyberwar<br />

„nur“ dazu, zu sehen und zu bewerten, was<br />

technisch machbar ist und was nicht. Leider sind<br />

weder die Politik noch das BSI im Moment große<br />

Helfer. Einige Entscheidungen des BSI sind<br />

eher politisch als technisch motiviert, und die<br />

Politik versäumt es, durch klare Schwellenwerte<br />

und Regelungen einen angemessenen Rahmen<br />

zu setzen. Aller Voraussicht nach wird dieser<br />

Cyberwar nicht zu einem Blackout führen, aber<br />

es werden die Grundlagen für den nächsten Cyberwar<br />

gelegt. H<strong>of</strong>fentlich werden wir alle aus<br />

unseren Fehlern lernen.<br />

Betriebserfahrungen mit Ereignissen<br />

in Bezug auf die Betriebszeit von<br />

Kernkraftwerken<br />

Antonio Ballesteros Avila<br />

und Miguel Peinador Veira<br />

Die nukleare Sicherheit der in Betrieb befindlichen<br />

Kernkraftwerke (KKW) muss im Mittelpunkt<br />

ihres Lebenszyklusmanagements stehen.<br />

KKWs müssen sicher und zuverlässig betrieben<br />

werden. Die europäischen Länder, die im Bereich<br />

der Kernenergie tätig sind, bemühen sich,<br />

die Sicherheit der in Betrieb befindlichen und<br />

der im Bau befindlichen Anlagen gemäß den Verpflichtungen<br />

des Euratom-Vertrags zu verbessern.<br />

In diesem Zusammenhang werden in den<br />

IAEO-An<strong>for</strong>derungen für den sicheren Betrieb<br />

von Kernkraftwerken unter <strong>and</strong>erem Prioritäten<br />

für Wartungs-, Prüf-, Überwachungs- und<br />

Inspektionsprogramme sowie für das Alterungsmanagement<br />

sicherheitsrelevanter Komponenten<br />

festgelegt. Das endgültige Ziel dieser Arbeit<br />

ist es, fallspezifische und allgemeine Lehren aus<br />

alterungsbedingten Ereignissen zu ziehen, die<br />

in KKWs während eines Zeitraums von etwa 10<br />

Jahren aufgetreten sind. Dabei h<strong>and</strong>elt es sich<br />

um Ereignisse, die zwischen dem 01.01.2008<br />

und dem 30.06.2018 in der IAEA IRS-Datenbank<br />

gemeldet wurden. Das IRS wurde als einfaches<br />

und effizientes System für den Austausch wichtiger<br />

Erkenntnisse aus den Betriebserfahrungen<br />

in Kernkraftwerken der IAEO- und NEA-Mitgliedstaaten<br />

eingerichtet. Die IRS-Datenbank<br />

enthält mehr als 4500 Ereignisberichte mit detaillierten<br />

Beschreibungen und Analysen der<br />

Ereignisursachen, die auch für <strong>and</strong>ere Anlagen<br />

relevant sein können.<br />

Bewertung des Ausfalls des<br />

Nachkühlsystems während des Mitte-<br />

Loop-Betriebs im LSTF-Experiment<br />

unter Verwendung des SPACE-Codes<br />

Minhee Kim, Junkyu Song<br />

und Kyungho Nam<br />

Während eines Anlagenstillst<strong>and</strong>s wird die Wärmeabfuhr<br />

aus dem Reaktorkern, bei Verbleib<br />

der Brennelemente im Kern, durch das Nachkühlsystem<br />

sicher gestellt. Der Ausfall dieses<br />

Systems kann zu einem Verlust der Wärmeabfuhr<br />

aus dem Kern führen und stellt daher ein<br />

sicherheitstechnisch relevantes Ereignis dar.<br />

Während bestimmter Inst<strong>and</strong>haltungsarbeiten<br />

z. B. am Dampferzeuger, wird das Kühlmittelniveau<br />

bis zur Mitte der Rohre des heißen und<br />

des kalten Stangs abgesenkt. Dies wird als Mitte-Loop-Betrieb<br />

bezeichnet, und damit ist der<br />

Kühlmittelst<strong>and</strong> am niedrigsten mit Brennst<strong>of</strong>f<br />

im Kern. Daher stellt der Verlust der Nachwärmeabfuhr<br />

während des Mitte-Loop-Betriebs den<br />

relevanten Betriebszust<strong>and</strong> dar. Die vorliegende<br />

Arbeit konzentriert sich auf die Bewertung von<br />

SPACE 3.0 bei der Vorhersage des primären und<br />

sekundären Systemverhaltens nach einem Nachwäremeabfuhr-Verluststörfall<br />

während des Mitte-Loop-Betriebs<br />

des LSTF-Experiments unter<br />

Bezugnahme auf den Bericht NUREG/IA-0143.<br />

Die berechneten Ergebnisse werden mit den Ergebnissen<br />

von RELAP5 und den experimentellen<br />

Daten in Bezug auf das stationäre und instationäre<br />

Verhalten verglichen.<br />

TRIPLE C Abfallbehälter zur Erhöhung<br />

der Langzeitsicherheit der<br />

Einlagerung radioaktiver Abfälle in<br />

Salz, Ton und Kristallin<br />

Jürgen Knorr und Albert Kerber<br />

Kerntechnische Anlagen müssen allgemeine Sicherheitsziele<br />

im Umgang mit radioaktiven St<strong>of</strong>fen<br />

erfüllen. Mit unterschiedlicher Bedeutung<br />

und Priorität gelten für die Sicherheitsbetrachtungen<br />

die gleichen fünf Hauptsicherheitsziele:<br />

Isolierung, Abschirmung, Kontrolle, Schutz und<br />

Wärmeabfuhr . Je nach Anlagentyp und Verwendungszweck<br />

muss eine Reihe geeigneter Sicherheitsmaßnahmen<br />

vorgesehen werden, um die<br />

Erfüllung der Sicherheitsziele in allen Betriebsphasen<br />

und während des gesamten Lebenszyklus<br />

der Anlage zu gewährleisten. Neue Entwicklungen<br />

auf dem Gebiet der High-tech-Keramik<br />

bieten eine solide wissenschaftlich-technische<br />

Grundlage für die industrielle Produktion von<br />

keramischen leckagefreien Abfallbehältern im<br />

Bereich der langfristigen Endlagerung radioaktiver<br />

Abfälle. Das Kernstück des hier vorgestellten<br />

TRIPLE C-Abfallbehälters ist ein Siliziumkarbid<br />

(SiC)-Behälter. Aus mehreren Gründen wurde<br />

der spezielle Typ SSiC (drucklos gesintertes Siliziumkarbid)<br />

gewählt.<br />

Kernkraftwerke weltweit:<br />

Schnellstatistik 2021<br />

Ende 2021 waren 438 Kernkraftwerke in 33<br />

Ländern weltweit in Betrieb. Die Zahl hat sich<br />

im Vergleich zum Vorjahresstichtag um 4 Blöcke<br />

verringert. Sechs Kernkraftwerksblöcke haben<br />

den Betrieb aufgenommen, 10 Blöcke wurden<br />

stillgelegt. Die installierte Kernkraftkapazität ist<br />

weiterhin auf sehr hohem Niveau mit 414 GWe<br />

brutto und 391 GWe netto. 10 neue Kernkraftwerksprojekte<br />

wurden mit Baubeginn in Angriff<br />

genommen. 54 Anlagen mit einer Gesamtleistung<br />

von 60 GWe brutto und 55 GWe netto in<br />

19 Ländern bef<strong>and</strong>en sich in Bau. Darüber hinaus<br />

befinden sich weltweit rund 200 Kernkraftwerksblöcke<br />

in 25 Ländern in der Projektierung.<br />

Betriebserfahrungen mit<br />

Kernkraftwerken 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong><br />

Innerhalb der <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> Ausschüsse wird seit<br />

mehr als 30 Jahren ein intensiver Austausch<br />

von Betriebserfahrungen mit Kernkraftwerken<br />

gepflegt. An diesem Erfahrungsaustausch sind<br />

Kernkraftwerksbetreiber aus mehreren europäischen<br />

Ländern beteiligt. Über im Jahr 2021<br />

erzielte Betriebsergebnisse sowie sicherheitsrelevante<br />

Ereignisse, wichtige Reparaturmaßnahmen<br />

und besondere Umrüstmaßnahmen der<br />

sechs deutschen Kernkraftwerke wird berichtet.<br />

Trends der Stromerzeugung und<br />

des Kohleeinsatzes in den<br />

Entwicklungsländern Afrikas<br />

Paul Baruya<br />

Während die Forderungen nach einer Energiewende<br />

lauter werden, die der raschen Dekarbonisierung<br />

der Energiesysteme weltweit Vorrang<br />

einräumt, haben viele Länder in Afrika kompliziertere<br />

Prioritäten. Die wirtschaftliche Armut<br />

und das Fehlen ausreichender Enregiequellen in<br />

Afrika ist groß, der Pro-Kopf-Energieverbrauch<br />

beträgt nur ein Drittel des Weltdurchschnitts,<br />

und Millionen von Menschen leben mit nur<br />

etwa 2 $/Tag. Afrika steht daher unter weiterem<br />

Druck, eine wachsende Bevölkerung, die<br />

sich bis 2050 fast verdoppeln soll, mit moderner<br />

Energie zu versorgen und gleichzeitig Millionen<br />

von Menschen aus der Energiearmut herauszuführen.<br />

Die Region sieht sich jedoch mit wirtschaftlichen<br />

Schwierigkeiten konfrontiert. Die<br />

UN-Klimakonferenz (COP26) im Jahr 2021 hat<br />

die Industrienationen dazu veranlasst, die Entwicklungsländer<br />

bei ihren Bemühungen um die<br />

Eindämmung des Klimaw<strong>and</strong>els und die Anpassung<br />

an diesen finanziell zu unterstützen, aber<br />

obwohl Afrika reich an Kohle und Kohlenwasserst<strong>of</strong>fen<br />

ist, wird sich die internationale Hilfe<br />

wahrscheinlich auf Wind- und Solarenergie<br />

konzentrieren. Es werden aktuelle und künftige<br />

Trends bei der Bevölkerung, den wichtigsten<br />

Energie- und Wirtschaftsindikatoren und den<br />

CO 2 -Emissionen erörtert. Die für Afrika spezifischen<br />

Heraus<strong>for</strong>derungen im Energiebereich<br />

werden untersucht.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 7


Members’ News<br />

Members´<br />

News<br />

RWE: New Delegated Act puts<br />

brakes on green hydrogen<br />

• REPowerEU initiative’s ambitious targets<br />

counteracted by detailed rules<br />

Markus Krebber, CEO <strong>of</strong> RWE AG: “The European<br />

Commission’s REPowerEU package<br />

was conceived as a watershed <strong>for</strong> security <strong>of</strong><br />

supply <strong>and</strong> climate protection. The increased<br />

targets <strong>for</strong> the expansion <strong>of</strong> renewables <strong>and</strong><br />

the ramp-up <strong>of</strong> hydrogen are a step in the right<br />

direction. But the detailed rules around hydrogen<br />

criteria that have now been proposed<br />

will put the brakes on needed investment in<br />

the coming years. The trans<strong>for</strong>mation <strong>of</strong> industry<br />

will be unnecessarily delayed because<br />

the green hydrogen that is urgently needed<br />

will not be available quickly enough in the volumes<br />

required. The current detailed rules proposal<br />

will put the brakes on a good plan. Europe<br />

needs green gases as soon as possible to<br />

achieve our climate targets <strong>and</strong> <strong>for</strong> more independence<br />

from Russia.”<br />

(rwe) With the REPowerEU initiative, the<br />

EU Commission aims to decisively drive <strong>for</strong>ward<br />

its goals <strong>for</strong> security <strong>of</strong> supply, independence<br />

from Russian fuel supplies <strong>and</strong> its<br />

ambitious climate targets. The key components<br />

<strong>of</strong> the initiative are to increase the expansion<br />

<strong>of</strong> renewables <strong>and</strong> to accelerate the<br />

ramp-up <strong>of</strong> the hydrogen market.<br />

However, at the same time, the delegated<br />

act now proposed, which specifies the future<br />

game rules <strong>for</strong> European hydrogen production,<br />

massively counteracts these ambitious<br />

goals. Instead <strong>of</strong> accelerating the ramp-up <strong>of</strong><br />

the hydrogen economy, the regulation puts<br />

unnecessary shackles on it.<br />

The delegated act specifies that, following<br />

a short transitional period, by 2026 it will be<br />

permissible to use only electricity from newly<br />

constructed, unsubsidised wind <strong>and</strong> solar<br />

plants to generate green hydrogen. Even if<br />

planning <strong>and</strong> approval processes <strong>for</strong> new<br />

wind <strong>and</strong> solar power plants are to be accelerated<br />

in future, this would mean that it<br />

would not be possible to produce green hydrogen<br />

in large volumes be<strong>for</strong>e 2030.<br />

The proposal that electrolysers may only<br />

produce hydrogen when electricity is almost<br />

simultaneously being produced by these<br />

new wind <strong>and</strong> solar farms is also problematic.<br />

This temporal correlation means that<br />

electrolysers would have to sit idle during<br />

any extended calm period. The result would<br />

be an unnecessary increase in the price <strong>of</strong><br />

hydrogen due to more complex operations,<br />

<strong>and</strong> would make it almost impossible to ensure<br />

a continuous supply to industry.<br />

What is intended as acceleration will in<br />

fact amount to slamming on the brakes. In<br />

other areas, such as electric mobility, there<br />

is no direct coupling <strong>of</strong> generation from directly<br />

allocated renewables plants either.<br />

What is more, from an <strong>energy</strong> industry perspective<br />

this kind <strong>of</strong> approach is entirely<br />

unnecessary, since emissions trading regulates<br />

CO 2 reductions <strong>and</strong> ensures that emissions<br />

<strong>of</strong> CO 2 are limited to the available<br />

number <strong>of</strong> allowances.<br />

RWE <strong>and</strong> many other companies are prepared<br />

to invest billions <strong>of</strong> euros in making<br />

the switch to green hydrogen a reality. Many<br />

industrial companies want to convert their<br />

production processes. But to do so, they<br />

need the certainty that green hydrogen will<br />

be available as quickly as possible, in sufficient<br />

volumes, <strong>and</strong> at a reasonable cost. In<br />

recent months, industry has there<strong>for</strong>e<br />

drawn up many constructive proposals<br />

around how to leverage headroom when it<br />

comes to the green hydrogen requirements.<br />

RWE will actively work towards this in the<br />

upcoming consultation <strong>and</strong> hopes that political<br />

decision-makers rethink the current<br />

criteria proposals.<br />

If Europe wants to achieve its ambitious<br />

climate targets, it also needs a br<strong>and</strong> new<br />

approach going <strong>for</strong>ward: There should be<br />

no limiting criteria <strong>for</strong> the producers <strong>and</strong><br />

purchasers <strong>of</strong> green hydrogen around the<br />

use <strong>of</strong> electricity. Instead, the member states<br />

should take the additional electricity required<br />

to ramp up electrolyser capacity into<br />

account in their national build-out targets<br />

<strong>for</strong> renewables. Separate pro<strong>of</strong> by the green<br />

electricity community would then no longer<br />

be necessary. The current revision <strong>of</strong> the Renewable<br />

Energy Directive (RED II) <strong>of</strong>fers the<br />

opportunity to do this <strong>and</strong>, if implemented,<br />

this will make it possible to further unleash<br />

hydrogen’s potential.<br />

LL<br />

www.rwe.com (221590904)<br />

Axpo lanciert Investitionsprogramm<br />

für Erneuerbare<br />

in der Schweiz<br />

(axpo) Als größte Schweizer Produzentin<br />

von erneuerbaren Energien trägt Axpo maßgeblich<br />

zur Energiewende in der Schweiz<br />

bei. Wie heute angekündigt, will sie ihren<br />

Beitrag weiter erhöhen und mit ihrer Tochtergesellschaft<br />

CKW bis 2030 Kraftwerkprojekte<br />

im Umfang von bis zu 1 Milliarde Franken<br />

realisieren. Damit stärkt das Unternehmen<br />

die einheimische Stromproduktion und<br />

fördert den Ausbau von wertvollem Winterstrom.<br />

Mit den richtigen Rahmenbedingungen<br />

wäre jedoch noch viel mehr möglich.<br />

Will die Schweiz die Energiewende schaffen<br />

und energietechnisch unabhängiger<br />

werden, ist das Ausbautempo deutlich zu<br />

erhöhen. Bis 2050 fehlen rund 50 TWh<br />

Strom pro Jahr, wie unser Axpo-Szenario<br />

zeigt.<br />

Hohe Bedeutung<br />

von Solargroßanlagen<br />

Heute liegt ein enormes Potenzial für die<br />

Stromproduktion im Solarbereich brach.<br />

Der Zubau findet vor allem auf den Dächern<br />

bei Neu- und Umbauten statt. Großanlagen<br />

auf Freiflächen fehlen bisher in der Schweiz.<br />

Dabei wären solche Anlagen nötig, um den<br />

in der Energiestrategie gewünschten Solaranteil<br />

im Strommix zu erhöhen. Vor allem<br />

in den Bergen könnten Solar-Großanlagen<br />

viel beitragen, denn die Ausbeute an Solarstrom<br />

ist dort gerade im Winter besonders<br />

hoch – die Sonnenstrahlung ist intensiver,<br />

die Stromproduktion pro Panelfläche bis<br />

50 % höher als im Mittell<strong>and</strong>.<br />

Axpo hat umfangreiche Erfahrung im Bau<br />

von Solar-Großanlagen, wie jüngst das Beispiel<br />

im Disneyl<strong>and</strong> Paris gezeigt hat, und<br />

möchte dieses Know-how auch in der<br />

Schweiz umsetzen. CKW hat sich bereits Flächen<br />

gesichert, um Anlagen für die Versorgung<br />

von bis zu 9.000 Haushalten zu bauen,<br />

und einen neuen Bereich „Photovoltaik-Kraftwerke“<br />

geschaffen. Leider sind<br />

viele Grossanlagen in der Schweiz jedoch<br />

zurzeit nicht bewilligungsfähig oder die Bewilligungsverfahren<br />

dauern viel zu lange.<br />

Wichtiger Winterstrom<br />

aus Windenergie<br />

Insgesamt verfolgt Axpo über ihre Tochter<br />

CKW sechs Windparkprojekte in der Zentralschweiz<br />

und im Aargau. Die potenziell<br />

rund 20 Turbinen sollen dereinst sauberen<br />

Strom für über 30.000 Haushalte produzieren.<br />

Während die Planung am Lindenberg<br />

weit <strong>for</strong>tgeschritten ist und die Bevölkerung<br />

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


Members´News<br />

voraussichtlich 2023 über die Realisierung<br />

abstimmen wird, konnte CKW für drei Hügelzüge<br />

im Kanton Luzern Vereinbarungen<br />

mit lokalen Grundstückbesitzern und Behörden<br />

treffen und erfolgreich erste Abklärungen<br />

vornehmen. Weitere Projekte sind in<br />

Planung. Windanlagen produzieren etwa<br />

zwei Drittel des Stroms im Winterhalbjahr<br />

– also dann, wenn Strom besonders benötigt<br />

wird. Sie ergänzen somit <strong>and</strong>ere nachhaltige<br />

Produktions<strong>for</strong>men wie die Wasserkraft<br />

und Solarenergie bestens.<br />

Ambitionen bis 2030<br />

Insgesamt will Axpo in der Schweiz mit der<br />

Tochtergesellschaft CKW bis 2030 Projekte<br />

im Umfang von bis zu 1 Milliarde Franken<br />

realisieren und zusätzlichen erneuerbaren<br />

Strom für 165.000 Haushalte und Wärme für<br />

55.000 Haushalte produzieren. Über die gesamte<br />

Gruppe hinweg will Axpo bis 2030 insgesamt<br />

10 GW Solarparks und 3 GW Windanlagen<br />

zubauen. Fokus sind die Entwicklung<br />

und der Bau der Anlagen, ein Teil der Solarund<br />

Windparks wird jeweils wieder verkauft.<br />

LL<br />

www.axpo.com (221600821)<br />

BKW baut Position in<br />

der Anlagentechnik<br />

in Deutschl<strong>and</strong> aus<br />

• Cteam Anlagetechnik GmbH neu im<br />

Netzwerk von BKW Infra Services<br />

(bkw) Die BKW macht einen weiteren Entwicklungsschritt<br />

als Dienstleister im<br />

Energie infrastrukturbereich in Deutschl<strong>and</strong>.<br />

Mit der Übernahme der Cteam Anlagetechnik<br />

GmbH (CTA) baut sie ihre Aktivitäten<br />

und Kompetenzen im Bereich Hochspannungs-Anlagentechnik<br />

weiter aus. Das<br />

Unternehmen wird unter dem Namen BKW<br />

Anlagentechnik GmbH das Netzwerk von<br />

BKW Infra Services verstärken.<br />

2012 gegründet, hat sich die Cteam Anlagetechnik<br />

(CTA) zu einem leistungsstarken<br />

Dienstleister in der Planung, im Bau und in<br />

der Inst<strong>and</strong>haltung von Energieanlagen entwickelt.<br />

Ihr Fokus liegt in der Planung, dem<br />

Bau und der Inbetriebsetzung von Schaltanlagen.<br />

Sie ist in den letzten Jahren stetig gewachsen.<br />

Mit 90 Mitarbeitenden zählt die<br />

Cteam Anlagentechnik zu den bedeutsamen<br />

Dienstleistern im Bereich von Hochspannungs-Anlagen<br />

im süddeutschen Raum.<br />

Aktuell bildet sie den Kompetenzbereich für<br />

Anlagetechnik der Cteam-Gruppe, agiert<br />

aber weitgehend selbständig. Nun ergänzt<br />

sie das Netzwerk von BKW Infra Services.<br />

Die europäische Stromnetzinfrastruktur<br />

erfährt über das nächste Jahrzehnt einen<br />

starken Aus- und Umbau. Zentrale Treiber<br />

sind die An<strong>for</strong>derungen der Energiewende,<br />

insbesondere der steigende Anteil der Stromerzeugung<br />

aus erneuerbaren Energien,<br />

die Dezentralisierung der Energiesysteme,<br />

die wachsende Überalterung vieler Anlagen<br />

sowie die zunehmende Digitalisierung in<br />

den Netzen. Daraus ergibt sich ein starkes<br />

Marktwachstum bei den Netzbaudienstleistungen.<br />

Mit der Akquisition der LTB Leitungsbau<br />

GmbH hat BKW Infra Services<br />

2019 einen ersten und erfolgreichen Schritt<br />

in den deutschen Energiemarkt getätigt.<br />

Seit einem Jahr baut sie unter der BKW<br />

Energy Solutions GmbH ein Leistungsangebot<br />

im Bereich Hochspannungsanlagen auf.<br />

Mit der Übernahme der CTA wird der Bereich<br />

entscheidend weiterentwickelt und<br />

die Gruppe um neue Kompetenzen ergänzt.<br />

Mit der Übernahme wird die Cteam Anlagentechnik<br />

GmbH in BKW Anlagentechnik<br />

GmbH umbenannt. Der heutige Geschäftsführer<br />

Thomas Dax bleibt im Unternehmen<br />

und führt die Geschäftseinheit weiter. Zweiter<br />

Geschäftsführer wird Heiko Richter, der<br />

innerhalb der BKW Gruppe seit letztem Jahr<br />

den Bereich Hochspannungs-Anlagetechnik<br />

in Deutschl<strong>and</strong> und Österreich verantwortet.<br />

LL<br />

www.bkw.ch (221600826)<br />

The EDF Group launches a new<br />

industrial plan to produce<br />

100 % low-carbon hydrogen<br />

(edf) With the Hydrogen Plan, the EDF<br />

Group aims to develop 3 GW <strong>of</strong> electrolytic<br />

hydrogen projects worldwide by 2030 [1].<br />

These projects, which will involve between<br />

€ 2 <strong>and</strong> € 3 billion <strong>of</strong> investment [2], will be<br />

developed <strong>and</strong> co-financed through industrial<br />

partnerships <strong>and</strong> by drawing on national<br />

<strong>and</strong> European support mechanisms. The<br />

EDF Group‘s ambition is to become one <strong>of</strong><br />

the European leaders in 100 % low-carbon<br />

hydrogen production [3].<br />

Using hydrogen to radically decarbonise<br />

the industrial <strong>and</strong> transport sectors<br />

In addition to direct electrification, the development<br />

<strong>of</strong> decarbonised hydrogen will<br />

play an essential role in achieving carbon<br />

neutrality. Low-carbon hydrogen produced<br />

from water electrolysis has a major role to<br />

play in decarbonising heavy mobility: buses,<br />

refuse collection vehicles, trucks <strong>and</strong> trains<br />

in non-electrified areas. Hydrogen derivatives<br />

(e-fuels) will help decarbonise air <strong>and</strong><br />

sea transport. Hydrogen is also an intermediary<br />

<strong>for</strong> the radical decarbonisation <strong>of</strong> industrial<br />

processes such as those in the chemical,<br />

oil refining <strong>and</strong> steel industries.<br />

Becoming a European leader in 100 %<br />

low-carbon hydrogen production<br />

Thanks to the development <strong>of</strong> its low-carbon<br />

electricity production facilities, both<br />

nuclear <strong>and</strong> renewables, <strong>and</strong> the know-how<br />

developed by its subsidiary Hynamics, created<br />

in 2019 <strong>and</strong> specialising in the production<br />

<strong>of</strong> electrolytic hydrogen, the EDF Group aims<br />

to become one <strong>of</strong> the European leaders in the<br />

production <strong>of</strong> 100 % low-carbon hydrogen.<br />

Following the Solar Plan, the <strong>Storage</strong> Plan,<br />

the Mobility Plan <strong>and</strong> the Excell Plan, the Hydrogen<br />

Plan is fully in line with the Group‘s<br />

CAP 2030 strategy. To achieve its objectives,<br />

the EDF Group will be able to take full advantage<br />

<strong>of</strong> the expertise <strong>of</strong> its R&D, which has<br />

been involved in hydrogen research <strong>for</strong> many<br />

years, <strong>and</strong> to draw on the skills <strong>of</strong> its engineering<br />

<strong>and</strong> marketing activities.<br />

Jean-Bernard Levy, Chairman <strong>and</strong> Chief<br />

Executive Officer <strong>of</strong> EDF, commented: “The<br />

EDF Group is announcing today the launch<br />

<strong>of</strong> its Hydrogen Plan, a new <strong>and</strong> essential<br />

step towards the objective <strong>of</strong> carbon neutrality.<br />

Low-carbon hydrogen is an essential lever<br />

<strong>for</strong> reducing our dependence on fossil<br />

fuels alongside the direct electrification <strong>of</strong><br />

end uses. With this ambitious plan <strong>and</strong> by<br />

capitalising on its expertise <strong>and</strong> know-how,<br />

the EDF Group intends to contribute to the<br />

emergence <strong>of</strong> a strong <strong>and</strong> innovative European<br />

hydrogen industry.”<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 9


Members´News<br />

[1] Subject to the implementation <strong>of</strong> appropriate<br />

support policies <strong>and</strong> a regulatory framework<br />

conducive to the development <strong>of</strong> electrolytic<br />

hydrogen<br />

[2] Investments related to hydrogen production<br />

(excluding electricity production assets used to<br />

power the electrolysers)<br />

[3] The delegated act on climate objectives published<br />

in December 2021 by the European Union<br />

defines as “low carbon” hydrogen whose life cycle<br />

analysis emissions are less than 3 kg <strong>of</strong> CO-<br />

2eq/kg <strong>of</strong> H 2 produced. It should be noted that<br />

currently approximately 98% <strong>of</strong> hydrogen is<br />

produced from fossil fuels (methane, coal). The<br />

process there<strong>for</strong>e emits large amounts <strong>of</strong> CO 2 : to<br />

produce 1 kg <strong>of</strong> hydrogen, more than 10 kg <strong>of</strong><br />

CO 2 are emitted.<br />

LL<br />

www.edf.com (221600833)<br />

Premiere für die EEW-Gruppe: Erstes Feuer im Wirbelschicht <strong>of</strong>en einer<br />

Klärschlammverwertungsanlage − Inbetriebsetzung auf der Zielgeraden<br />

EDF Group: Hinkley Point C<br />

(edf) A review <strong>of</strong> the schedule <strong>and</strong> cost <strong>for</strong><br />

the two Hinkley Point C reactors has been<br />

finalised [1] <strong>and</strong> it has concluded:<br />

The start <strong>of</strong> electricity generation <strong>for</strong> Unit<br />

1 is targeted <strong>for</strong> June 2027, the risk <strong>of</strong> further<br />

delay <strong>of</strong> the two units is assessed at 15<br />

months, assuming the absence <strong>of</strong> a new p<strong>and</strong>emic<br />

wave <strong>and</strong> no additional effects <strong>of</strong> the<br />

war in Ukraine [2].<br />

The project completion costs are now estimated<br />

in the range <strong>of</strong> £ 25 Bn to £ 26 Bn<br />

(2015) [3]. Under the terms <strong>of</strong> the Contract<br />

<strong>for</strong> Difference, there is no impact <strong>for</strong> UK consumers.<br />

During more than two years <strong>of</strong> the Covid-19<br />

p<strong>and</strong>emic, the project continued without<br />

stopping. This protected the integrity <strong>of</strong><br />

the supply chain <strong>and</strong> allowed the completion<br />

<strong>of</strong> major milestones. However, people,<br />

resources <strong>and</strong> supply chain have been severely<br />

constrained <strong>and</strong> their efficiency has<br />

been restricted. In addition, the quantities <strong>of</strong><br />

materials <strong>and</strong> engineering as well as the cost<br />

<strong>of</strong> such activities, including, in particular<br />

marine works have risen.<br />

The next major milestone is the lifting <strong>of</strong><br />

the dome on Unit 1, <strong>for</strong>ecast <strong>for</strong> the second<br />

quarter <strong>of</strong> 2023.<br />

[1] The review took into account the main aspects<br />

<strong>of</strong> the project. The schedule <strong>and</strong> cost <strong>of</strong><br />

electromechanical works <strong>and</strong> <strong>of</strong> final testing<br />

have not been reviewed.<br />

[2] Since the beginning <strong>of</strong> construction, the<br />

project has been delayed by 18 months in total,<br />

mainly due to the Covid-19 p<strong>and</strong>emic. See the<br />

press release <strong>of</strong> January 27, 2021.<br />

[3] Costs net <strong>of</strong> operational action plans, in<br />

2015 sterling, excluding interim interest <strong>and</strong> at a<br />

reference exchange rate <strong>for</strong> the project <strong>of</strong> £1 =<br />

€1.23.<br />

LL<br />

www.edf.com (221600832)<br />

Premiere für die EEW-Gruppe:<br />

Erstes Feuer im Wirbelschicht<strong>of</strong>en<br />

einer Klärschlammverwertungsanlage<br />

− Inbetriebsetzung<br />

auf der Zielgeraden<br />

(eew) Die EEW Energy from Waste GmbH<br />

(EEW) hat Ende April erstmals die Brenner<br />

für das An- und Abfahren des Kessels gezündet<br />

und damit einen wichtigen Meilenstein<br />

für die weitere planmäßige Inbetriebsetzung<br />

der ersten Klärschlammverwertungsanlage<br />

(KVA) in der EEW-Gruppe erreicht.<br />

Die in Helmstedt entstehende Anlage ist auf<br />

eine Kapazität von 160.000 Tonnen Klärschlamm-Originalsubstanz<br />

(OS) ausgelegt<br />

und wird noch in <strong>2022</strong> einen umweltschonenden<br />

Verwertungsweg für ein Fünftel des<br />

niedersächsischen Klärschlamms eröffnen.<br />

„Ich bin stolz darauf, dass wir noch in diesem<br />

Jahr an unserem Stammsitz in Helmstedt<br />

die erste Klärschlammverwertungsanlage<br />

unserer Unternehmensgruppe in Betrieb<br />

nehmen werden“, sagt Bernard M.<br />

Kemper, Vorsitzender der Geschäftsführung<br />

von EEW. Ausgerüstet mit modernster Umweltschutztechnologie,<br />

nach den neuesten<br />

europäischen St<strong>and</strong>ards, werde sie einen<br />

echten Beitrag zum Klima-, Umwelt- und<br />

Ressourcenschutz leisten. „Mit unseren Anlagen<br />

schützen wir die Umwelt vor den<br />

schädlichen Auswirkungen der Klärschlammdüngung,<br />

recyceln lebensnotwendigen<br />

Phosphor und gewinnen umweltschonende<br />

Energie aus Abfall. Nachhaltigkeit<br />

und Kreislaufwirtschaft vereinen sich in einem<br />

ökologisch und ökonomisch zukunftweisenden<br />

Projekt“, ist CEO Bernard M.<br />

Kemper überzeugt.<br />

Für den Juni sei bereits das erste Klärschlammfeuer<br />

geplant und damit ein weiterer<br />

wichtiger Meilenstein in Sichtweite, sagt<br />

Projektleiter Helge Goedecke. Voraussetzung<br />

dafür sei das erfolgreiche Zünden des<br />

Ölbrenners gewesen. Er ist eine sicherheitsrelevante<br />

Anlagenkomponente, die nur<br />

nach Freigabe durch den TÜV betrieben<br />

werden darf. In der Inbetriebsetzungsphase<br />

ist das erste Ölfeuer Grundvoraussetzung<br />

für alle Folgeschritte, erklärt Helge Goedecke<br />

weiter. Der Brenner sei wichtig für das<br />

An- und Abfahren des Kessels, in dem der<br />

Klärschlamm bei mindestens 850 Grad Celsius<br />

energetisch verwertet wird. Der dabei<br />

entstehende Dampf werde auf die Turbine<br />

der benachbarten TRV geleitet und leiste so<br />

am traditionsreichen Energiest<strong>and</strong>ort<br />

Buschhaus einen Beitrag für die Stromversorgung<br />

der Region.<br />

Für Bernard M. Kemper ist die KVA vor diesem<br />

Hintergrund auch ein erstes sichtbares<br />

Zeichen des Strukturw<strong>and</strong>els im Helmstedter<br />

Revier nach dem Ende der Braunkohleverstromung<br />

und könne Ausgangspunkt für<br />

Folgenansiedlungen weiterer nachhaltiger<br />

Industrieprojekte sein.<br />

Die KVA Helmstedt ist Teil der EEW Energy<br />

from Waste-Gruppe. EEW Energy from Waste<br />

(EEW) ist ein in Europa führendes Unternehmen<br />

bei der Thermischen Abfall- und<br />

Klärschlammverwertung. Zur nachhaltigen<br />

energetischen Nutzung dieser Ressourcen<br />

entwickelt, errichtet und betreibt das Unternehmen<br />

Verwertungsanlagen auf höchstem<br />

technologischem Niveau und ist damit unabdingbarer<br />

Teil einer geschlossenen und<br />

nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. In den<br />

derzeit 17 Anlagen der EEW-Gruppe in<br />

Deutschl<strong>and</strong> und im benachbarten Ausl<strong>and</strong><br />

tragen 1.250 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter<br />

für das energetische Recycling von<br />

jährlich bis zu 5 Millionen Tonnen Abfall<br />

Verantwortung. EEW w<strong>and</strong>elt die in den Abfällen<br />

enthaltene Energie und stellt diese als<br />

Prozessdampf für Industriebetriebe, Fernwärme<br />

für Wohngebiete sowie umweltschonenden<br />

Strom zur Verfügung. Durch diese<br />

energetische Verwertung der in den<br />

EEW-Anlagen eingesetzten Abfälle werden<br />

natürliche Ressourcen geschont, wertvolle<br />

Rohst<strong>of</strong>fe zurückgewonnen und die CO 2 -Bilanz<br />

entlastet.<br />

LL<br />

www.eew-<strong>energy</strong>fromwaste.com<br />

(221600830)<br />

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


Members´News<br />

Fünf kommunale Versorger<br />

und Fraunh<strong>of</strong>er gründen<br />

Allianz für Geothermie<br />

• Zusammenschluss will Wärmewende in<br />

Nordrhein-Westfalen voranbringen<br />

(swd) Wärme ist die halbe Energiewende.<br />

Die Wärmeversorgung in Nordrhein-Westfalen<br />

emissionsfrei zu gestalten und damit einen<br />

wichtigen Beitrag zur Erreichung der<br />

Klimaschutzziele zu leisten, das wollen fünf<br />

kommunale Versorgungsunternehmen in<br />

NRW mit Hilfe von Geothermie erreichen.<br />

Im Februar gründeten die Aachener STA-<br />

WAG, die Stadtwerke Bochum, die Stadtwerke<br />

Duisburg, die Stadtwerke Düsseldorf<br />

und die Stadtwerke Münster gemeinsam mit<br />

der Fraunh<strong>of</strong>er-Einrichtung für Energieinfrastrukturen<br />

und Geothermie (IEG) die „Allianz<br />

für Geothermie“.<br />

Geothermie ist eine effiziente und wirtschaftliche<br />

Wärmequelle und hat schon vielerorts<br />

ihr Potenzial bewiesen. Beispiele<br />

sind die geothermischen Fernwärmesysteme<br />

von München und Paris. Sie ist kommunal<br />

verfügbar und schützt das Klima. Vor Ort<br />

gewonnen und in vorh<strong>and</strong>ene Wärmenetze<br />

eingespeist, liefert Erdwärme CO 2 -neutral<br />

rund um die Uhr das ganze Jahr verlässlich<br />

Wärme. Sie bietet die Chance, die hiesige<br />

Wärmeversorgung unabhängiger von geopolitischen<br />

Risiken und volatilen Weltmarktpreisen<br />

zu machen.<br />

Trotz guter geologischer Voraussetzungen<br />

und aufgrund seiner Kohletradition wird im<br />

bevölkerungsreichsten Bundesl<strong>and</strong> bisher<br />

noch wenig Heizwärme aus tiefen Gesteinsschichten<br />

gefördert. Ob in den Gruben stillgelegter<br />

Steinkohlebergwerke des Ruhrgebiets,<br />

in den Karbonatgesteinen des Münsterl<strong>and</strong>s<br />

oder in Gebieten mit tiefliegenden<br />

Thermalwasservorkommen – im Untergrund<br />

von Nordrhein-Westfalen schlummert<br />

ein geothermischer Schatz, der die<br />

Wärmewende weit voranbringen kann.<br />

Dieses Potenzial wollen die fünf kommunalen<br />

Versorger und ihr Forschungspartner<br />

in Nordrhein-Westfalen heben. Auch das<br />

nordrhein-westfälische Wirtschaftsministerium<br />

setzt auf Geothermie für die Wärmewende<br />

und förderte im vergangenen Jahr im<br />

Auftrag des L<strong>and</strong>esparlamentes eine seismische<br />

L<strong>and</strong>esaufnahme und Machbarkeitsstudien.<br />

„Wir sehen uns dem gesellschaftlichen<br />

Auftrag der Wärmewende vor dem Hintergrund<br />

der Klimakrise verpflichtet und sind<br />

fest entschlossen, die Tiefengeothermie gemeinsam<br />

voranzubringen“, betonen die Vertreter<br />

der fünf Kommunalversorger. Einsetzen<br />

will sich die Allianz für Geothermie für<br />

verlässliche rechtliche Rahmenbedingungen<br />

und schnelle Verwaltungsprozesse für<br />

Geothermieprojekte im bevölkerungsreichsten<br />

Bundesl<strong>and</strong>.<br />

Auf der Agenda der Allianz steht unter <strong>and</strong>erem<br />

die Absicherung von Investitionen in<br />

geothermische Anlagen. Fachlich und technisch<br />

begleitet wird die Allianz vom Fraunh<strong>of</strong>er<br />

IEG, einer einschlägigen Forschungsinstitution<br />

für Geothermie und verw<strong>and</strong>te<br />

Technologiefelder mit vier St<strong>and</strong>orten in<br />

NRW. Das Fraunh<strong>of</strong>er IEG wurde gegründet,<br />

um in den Kohleregionen Deutschl<strong>and</strong>s, d.h.<br />

dem Rheinl<strong>and</strong>, dem Ruhrgebiet und der<br />

Lausitz, die Dekarbonisierung der kommunalen<br />

Energiesysteme zu begleiten.<br />

LL<br />

www.swd-ag.de (221600845)<br />

Fortum submits the<br />

Loviisa nuclear power plant<br />

operating licence application<br />

to the Government<br />

(<strong>for</strong>tum) Fortum [Power <strong>and</strong> <strong>Heat</strong> Oy] has<br />

submitted the Loviisa nuclear power plant<br />

operating licence application to the Finnish<br />

Government.<br />

Fortum is seeking a new operating licence<br />

<strong>for</strong> both nuclear power plant units until the<br />

end <strong>of</strong> 2050. Fortum also applies <strong>for</strong> a licence<br />

to use the low- <strong>and</strong> intermediate-level<br />

radioactive waste final disposal facility located<br />

in Loviisa’s current power plant area<br />

until 2090.<br />

“We want to support the achievement <strong>of</strong><br />

Finl<strong>and</strong>’s <strong>and</strong> Europe’s carbon neutrality<br />

targets <strong>and</strong> enable the building <strong>of</strong> a reliable,<br />

competitive <strong>and</strong> sustainable <strong>energy</strong> system,”<br />

says Simon-Erik Ollus, Executive Vice President,<br />

<strong>Generation</strong> Division.<br />

“Loviisa power plant’s lifetime extension is<br />

significant <strong>for</strong> all <strong>of</strong> Finl<strong>and</strong> because it contributes<br />

to securing the supply <strong>of</strong> clean domestic<br />

electricity also in the future,” Ollus adds.<br />

“Our employees have done a really great<br />

job in security the reliability <strong>of</strong> electricity<br />

production throughout the history <strong>of</strong> the<br />

power plant. Thanks to their know-how <strong>and</strong><br />

expertise, the Loviisa power plant is in good<br />

condition <strong>and</strong> we can safely continue its operations,”<br />

says Sasu Valkamo, Vice President<br />

<strong>of</strong> Fortum’s Loviisa nuclear power plant.<br />

The Ministry <strong>of</strong> Economic Affairs <strong>and</strong> Employment<br />

will review Fortum’s operating licence<br />

application <strong>and</strong> request statements<br />

from a range <strong>of</strong> various parties, including<br />

the Radiation <strong>and</strong> Nuclear Safety Authority.<br />

Finnish Government will make its decision<br />

based on expert statements. The process is<br />

estimated to take about one year.<br />

Loviisa nuclear power plant<br />

In 2021, the load factor at Fortum’s fully-owned<br />

Loviisa nuclear power plant was<br />

92.9%. The continuous development <strong>and</strong><br />

modernisation <strong>of</strong> the power plant enable<br />

load factors that are among the best <strong>for</strong> pressurised<br />

water reactors on an international<br />

scale. During the past five years Fortum’s<br />

investments in the Loviisa power plant have<br />

totalled about EUR 325 million. In 2021, the<br />

power plant produced a total <strong>of</strong> 8.2 terawatt<br />

hours (net) <strong>of</strong> electricity, which is more than<br />

10% <strong>of</strong> Finl<strong>and</strong>’s electricity production. Fortum<br />

employs about 700 nuclear sector pr<strong>of</strong>essionals,<br />

530 <strong>of</strong> them work at the Loviisa<br />

power plant. Additionally, nearly 100 permanent<br />

employees <strong>of</strong> other companies work<br />

in the power plant area every day.<br />

LL<br />

www.<strong>for</strong>tum.com (221600959)<br />

MVV und Vulcan Energie kooperieren<br />

für klimaneutrale Wärme<br />

in Mannheim<br />

• Mannheimer Energieunternehmen MVV<br />

und Vulcan Energie Ressourcen GmbH<br />

schließen Abnahmevertrag für CO 2 -freie<br />

Wärme mit 20 Jahren Laufzeit – Vulcan<br />

liefert MVV ab 2025 zwischen 240 und<br />

350 Gigawattstunden pro Jahr an erneuerbarer<br />

Wärme<br />

(mvv) Das Mannheimer Energieunternehmen<br />

MVV und die in Karlsruhe ansässige<br />

Vulcan Energie Ressourcen GmbH, kurz<br />

Vulcan, haben einen über 20 Jahre laufenden<br />

Wärmeabnahmevertrag unterzeichnet.<br />

Im Rahmen der Vereinbarung, die 2025 in<br />

Kraft treten soll, wird Vulcan erneuerbare<br />

Wärme mit einem Gesamtvolumen zwischen<br />

240 und 350 Gigawattstunden pro<br />

Jahr an MVV liefern. Insgesamt können so<br />

zirka 25.000 bis 35.000 Mannheimer Haushalte<br />

sicher mit heimischer klimaneutraler<br />

Energie versorgt werden.<br />

Die Wärme soll aus einem Geothermieheizwerk<br />

kommen, das Vulcan in der Nähe<br />

Mannheims errichten wird. Im weiteren Verlauf<br />

will Vulcan dort auch CO 2 -freies Lithium<br />

für die Batterieindustrie in Deutschl<strong>and</strong><br />

und in Europa fördern. Mannheim ist dabei<br />

eine von mehreren Gemeinden in der Region,<br />

die Vulcan mit erneuerbarer Wärme versorgen<br />

wird. „Für Mannheim ist diese Kooperation<br />

ein wichtiger Meilenstein auf dem<br />

Weg in die Klimaneutralität. In Deutschl<strong>and</strong><br />

ist Mannheim ein Vorreiter, denn mit Hilfe<br />

regionaler Geothermie setzt MVV auf eine<br />

sichere, zukunftsfähige, wirtschaftliche und<br />

umweltschonende Versorgung für ihre Kunden<br />

aus Industrie, Gewerbe und privaten<br />

Haushalten“, so Thorsten Weimann, COO<br />

der Vulcan Energie Ressourcen GmbH.<br />

Dr. Hansjörg Roll, Technikvorst<strong>and</strong> von<br />

MVV, sieht in dem Wärmeabnahmevertrag<br />

eine gelungene Ergänzung der strategischen<br />

Ausrichtung von MVV: „Mit unserem Mannheimer<br />

Modell haben wir uns vorgenommen,<br />

bis 2040 klimaneutral und danach als<br />

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


Members´News<br />

Junge Kolleginnen und Kollegen früh<br />

für das Netz begeistern<br />

„Energieversorgung ist eine verantwortungsvolle<br />

Aufgabe, der sich die RheinEnergie<br />

seit nunmehr 150 Jahren widmet. Sie ist<br />

mit hochspezialisierten Tätigkeiten verbunden,<br />

für die wir qualifizierte Fachkräfte benötigen.<br />

Mit dem neuen Schulungszentrum<br />

begeistern wir die jungen Kolleginnen und<br />

Kollegen nicht nur früh für das Netz, wir<br />

schaffen auch einen stetigen Wissensaustausch<br />

zwischen den <strong>Generation</strong>en. Damit<br />

werden wertvolles Wissen und Erfahrung<br />

weitergegeben“, sagt Susanne Fabry, Netzvorständin<br />

der RheinEnergie.<br />

salzburg AG: Kleinwasser kraftwerk Murfall feiert 100. Geburtstag<br />

Karl-Heinz Merfeld, Bürgeramtsleiter<br />

Köln-Porz, sagt: „Das Porzer Schulungszentrum<br />

für Starkstromelektrik wird über die<br />

Stadt- und L<strong>and</strong>esgrenzen hinaus Bekanntheit<br />

erlangen. Porz ist daher stolz auf diese<br />

neue und moderne Einrichtung.“<br />

eines der ersten Energieunternehmen<br />

Deutschl<strong>and</strong>s klimapositiv zu werden. Dafür<br />

wollen wir noch in dieser Dekade die Fernwärme<br />

in Mannheim und der Region vollständig<br />

auf grüne Energiequellen umstellen.<br />

Die langfristige Vereinbarung mit Vulcan<br />

ermöglicht uns erhebliche Mengen an Wärme<br />

aus erneuerbaren Quellen – zum Wohl<br />

unseres Klimas und für mehr Versorgungssicherheit.“<br />

MVV: Meilensteine für die Wärmewende<br />

in Mannheim und der Region<br />

Außerdem arbeitet MVV als drittgrößter<br />

Fernwärmeversorger Deutschl<strong>and</strong>s an zahlreichen<br />

Projekten zur Dekarbonisierung der<br />

Fernwärme, darunter auch an weiteren Möglichkeiten<br />

zur Nutzung von Erdwärme als<br />

klimaneutrale Quelle für die Wärmeversorgung.<br />

Darüber hinaus hatte MVV vergangenen<br />

Montag mit dem Bau einer innovativen<br />

Flusswärmepumpe begonnen, eine der größten<br />

Wärmepumpen in Europa. Diese wird als<br />

„Reallabor der Energiewende“ durch das<br />

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz<br />

gefördert und soll ab 2023 bis zu<br />

10.000 Tonnen CO 2 pro Jahr einsparen. „Hinzu<br />

kommen weitere innovative Bausteine für<br />

die Wärmewende wie der Einsatz von Biomasse,<br />

Klärschlammverwertungs- und Biomethananlagen<br />

sowie industrielle Abwärme<br />

– alles mit dem Ziel, die Mannheimer Fernwärme<br />

bis 2030 komplett auf grün umzustellen“,<br />

so Dr. Hansjörg Roll von MVV.<br />

Vulcan: Begleitung von Energieunternehmen<br />

und Batterieindustrie bei<br />

CO 2 -Neutralität<br />

Die Vulcan Energie Ressourcen GmbH beabsichtige<br />

laut Thorsten Weimann, ab 2024<br />

CO 2 -freies Lithium zur Herstellung von zirka<br />

1 Million E-Autos bereitzustellen und den<br />

Oberrhein damit zu einem wichtigen St<strong>and</strong>ort<br />

für die europäische Batterieindustrie zu<br />

etablieren. Außerdem ergänzte der Vulcan-<br />

COO: „Die Kooperation mit MVV zeigt, dass<br />

wir in der Lage sind, gleichzeitig Energieversorger<br />

und die Batterie- bzw. die Automobilindustrie<br />

auf ihrem Weg zur CO 2 -Neutralität<br />

zu begleiten – eine Leistung, auf die wir sehr<br />

stolz sind. Die Vereinbarung mit MVV wird<br />

uns wie auch der Stadt Mannheim einen stetigen<br />

wirtschaftlichen und ökologischen<br />

Nutzen bringen.“<br />

LL<br />

www.mvv.de (221601051)<br />

Investition in den Fachkräftenachwuchs<br />

– RheinEnergie eröffnet<br />

neues Schulungszentrum<br />

(rh-e) Angesichts des demografischen W<strong>and</strong>els<br />

und des damit verbundenen Fachkräftemangels<br />

investiert die RheinEnergie laufend<br />

in die Sicherung des Fachkräftenachwuchses<br />

im Bereich der Starkstromelektrik. Dazu<br />

hat der Kölner Energieversorger ein neues<br />

Schulungszentrum an seinem Umspannwerk<br />

in Porz-Westhoven eröffnet. In dem neuen<br />

Schulungszentrum lassen sich an einem Ort<br />

Schaltvorgänge an Mittelspannungsanlagen<br />

und Schaltgeräten als auch Kabelortungen<br />

und -prüfungen üben. Zudem können die<br />

Fachleute dort Arbeiten an Freileitungen<br />

trainieren. Die einzelnen Schulungsinhalte<br />

sind zum einen Best<strong>and</strong>teil der Ausbildung<br />

in verschiedenen Elektroberufen, sie dienen<br />

aber auch der Fort- und Weiterbildung für<br />

bereits ausgebildete Fachkräfte. Neben dem<br />

eigenen Fachkräftenachwuchs steht das<br />

Schulungszentrum auch für <strong>and</strong>ere Energieversorger<br />

zur Verfügung. Dies bietet die<br />

RheinEnergie als Dienstleistung an. In einigen<br />

Aufgaben ist das Schulungszentrum einmalig<br />

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

LL<br />

www.rheinenergie.de (221600842)<br />

salzburg AG: Kleinwasserkraftwerk<br />

Murfall feiert<br />

100. Geburtstag<br />

(s-ag) Das älteste Wasserkraftwerk im<br />

Lungau feiert Geburtstag. Das Kleinwasserkraftwerk<br />

Murfall wird 100 Jahre alt. Erbaut<br />

1922 liefert es seither Strom für die Region.<br />

Der Lungau ist von den Hohen Tauern und<br />

den Kärntner Nockbergen umgeben. Nur<br />

gegen Osten öffnet sich das Hochplateau<br />

über das Murtal in die Steiermark. Die 440<br />

Kilometer lange Mur zählt zu den größten<br />

Flüssen Österreichs und ist auch für die<br />

Stromversorgung des Lungaus von großer<br />

Bedeutung. Bis 1946 wurden weite Teile des<br />

Lungaus vom Kraftwerk Murfall aus versorgt.<br />

Als ältestes Kraftwerk im Lungau ist es<br />

seit 1922 in Betrieb und produziert bis heute<br />

Strom für die Region.<br />

Kraftwerk mit Geschichte<br />

Mit einer Maschinenleistung von 260 Kilowatt<br />

und einer 15.000 Volt Leitung entlang<br />

der Mur konnte die Salzburg AG Anfang der<br />

20er Jahre die Stromversorgung für den<br />

Lungau aufbauen und sicherstellen. Ein<br />

zweiter Maschinensatz hob 1942 die Leistung<br />

des Kraftwerks Murfall auf 780 Kilowatt<br />

an. Mit dem ein paar Jahre später errichteten<br />

Öllschützenspeicher konnte man<br />

die Stromproduktion besser an den damaligen<br />

Bedarf im Tagesverlauf anpassen. Heute<br />

gehört der Öllschützenspeicher zu den Anlagen<br />

des Pumpspeicherkraftwerks Hintermuhr.<br />

Dazu wurde der Speicher vergrößert<br />

und über einen 1.720 Meter langen Verbindungsstollen<br />

mit der Kraftkaverne Hintermuhr<br />

verbunden.<br />

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


Anmeldung online<br />

Members´News<br />

Vollautomatischer Betrieb<br />

In den 1990er Jahren erhielt das Kraftwerk Murfall<br />

eine automatische Steuerung: Generator, elektrische<br />

und mechanische Anlagen wurden damals<br />

auf den neuesten St<strong>and</strong> der Technik gebracht. Seither<br />

erzeugt das Kraftwerk Murfall 3,7 Millionen<br />

Kilowattstunden Strom pro Jahr. Somit versorgt<br />

das Kleinwasserkraftwerk rund 1.000 Haushalte<br />

mit unabhängigem, grünen Strom.<br />

LL<br />

www.salzburg-ag.at (221601049)<br />

Städtische Werke Kassel prämieren<br />

Abschlussarbeiten von Hochschulabsolventen<br />

• Nachwuchs<strong>for</strong>scher für<br />

die Energiewende gesucht<br />

(sk) Die Städtischen Werke Kassel schreiben einen<br />

jährlichen Preis für herausragende Abschlussarbeiten<br />

aus dem Bereich erneuerbare Energien<br />

und Klimaneutralität aus. In diesem Jahr liegt der<br />

Fokus auf Vorschlägen, wie Wasserst<strong>of</strong>f als innovativer<br />

Energieträger genutzt werden kann. Prämiert<br />

werden Bachelor- und Masterarbeiten aus den Jahren<br />

2021 und <strong>2022</strong>, die sich mit dem Fokusthema<br />

und idealerweise der Region Nordhessen ausein<strong>and</strong>ersetzen.<br />

Der Gewinner wird mit einem Preisgeld<br />

von 1.500 Euro ausgezeichnet. Die Jury ist besetzt<br />

mit Vertretern der Städtischen Werke, des Fraunh<strong>of</strong>er-Instituts<br />

für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik<br />

IEE sowie Repräsentanten der<br />

Regionalmanagement Nordhessen GmbH und der<br />

Industrie- und H<strong>and</strong>elskammer Kassel-Marburg.<br />

Das Ziel des Preises sei, so Dr. Michael Maxelon,<br />

Vorst<strong>and</strong>svorsitzender der Städtischen Werke, Arbeiten<br />

zu fördern, die konkrete Vorschläge beinhalten,<br />

wie der Praxiseinsatz von Wasserst<strong>of</strong>f als Energieträger<br />

in der Region Nordhessen gelingen kann.<br />

„Die Städtischen Werke sind schon lange in der<br />

Nachwuchsförderung im Bereich der Erneuerbaren<br />

und der Energiewende aktiv. Beim Zukunftsthema<br />

Wasserst<strong>of</strong>f zeigt sich aber, dass ihm zwar<br />

große Chancen als sauberer und nachhaltiger Energieträger<br />

eingeräumt werden, umsetzbare Ansätze<br />

für seinen Einsatz jedoch fehlen. Hier möchten wir<br />

die jungen Forscher unterstützen, Lösungen zu finden.“<br />

Noch bis zum 31. Oktober <strong>2022</strong> können Absolventen<br />

ihre Arbeit sowie eine einseitige Zusammenfassung<br />

unter innovation@sw-kassel.de einreichen.<br />

Um praktische Anwendungsmöglichkeiten für<br />

Wasserst<strong>of</strong>f in der Region Nordhessen zu erkennen,<br />

haben die Städtischen Werke zusammen mit dem<br />

IEE eine Bedarfsanalyse (Senkenstudie) für die Region<br />

Kassel durchgeführt. Unterstützt wurde das<br />

Vorhaben durch die IHK und die Regionalmanagement<br />

Nordhessen GmbH. „Der Auftrag war, mögliche<br />

aktuelle und zukünftige Bedarfe, also Energiesenken,<br />

in Nordhessen zu identifizieren. Dafür haben<br />

wir unter <strong>and</strong>erem mit Unternehmen der Region<br />

gesprochen, mit einem starken Fokus auf Verkehr<br />

und Industrie“; so Jochen Bard, Bereichsleiter<br />

Energieverfahrenstechnik beim IEE.<br />

<strong>vgbe</strong>-Fachtagung<br />

Dampfturbinen<br />

und Dampfturbinenbetrieb<br />

<strong>2022</strong><br />

14. & 15. Juni <strong>2022</strong><br />

Köln, Deutschl<strong>and</strong><br />

KONTAKTE<br />

FACHLICHE KOORDINATION<br />

Anna-Maria Mika<br />

t +49 201 8128 268<br />

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

TEILNEHMER<br />

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

t +49 201 8128 232<br />

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

AUSSTELLUNG<br />

Angela Langen<br />

t +49 201 8128 310<br />

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

Deilbachtal 173 | 45257 Essen | Deutschl<strong>and</strong><br />

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

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 13


Members´News<br />

Die detaillierten Erkenntnisse der Bedarfsstudie<br />

Wasserst<strong>of</strong>f werden zurzeit noch aufbereitet<br />

und danach der Öffentlichkeit vorgestellt.<br />

Die zentralen Ergebnisse können<br />

aber bereits veröffentlicht werden. Aktuell<br />

besteht noch kein nennenswerter st<strong>of</strong>flicher<br />

Bedarf nach Wasserst<strong>of</strong>f. Bis zum Jahr 2040<br />

wird eine Nachfrage bis zu 2.050 Tonnen<br />

Wasserst<strong>of</strong>f allein im Mobilitätssektor sowie<br />

von bis zu 3.950 Tonnen jährlich in der Industrie.<br />

„Die Studienergebnisse dämpfen auf den<br />

ersten Blick vielleicht die Erwartungen.<br />

Aber der Krieg in der Ukraine zeigt, dass<br />

grünem Wasserst<strong>of</strong>f als sauberen alternativen<br />

Energieträger schnell eine größere Bedeutung<br />

zukommen wird, um fossile Energieträger<br />

abzulösen. Deshalb ist die Forschung<br />

rund um Wasserst<strong>of</strong>f umso wichtiger,<br />

so Dr. Olaf Hornfeck, ebenfalls Vorst<strong>and</strong><br />

der Städtischen Werke.<br />

LL<br />

www.sw-kassel.de (221601046)<br />

steag: Vermarktungserfolg für<br />

STEAG-Wasserst<strong>of</strong>fprojekt im<br />

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

• HydroHub Fenne will künftig grünen<br />

Sauerst<strong>of</strong>f an Nippon Gases Deutschl<strong>and</strong><br />

liefern<br />

(steag) Die STEAG GmbH will die Nippon<br />

Gases Deutschl<strong>and</strong> GmbH künftig von ihrem<br />

St<strong>and</strong>ort im saarländischen Völklingen-Fenne<br />

aus mit Sauerst<strong>of</strong>f beliefern. Der<br />

Sauerst<strong>of</strong>f soll dort demnächst als Nebenprodukt<br />

des von STEAG und Partner Siemens<br />

Energy geplanten Elektrolyseurs „HydroHub<br />

Fenne“ zur Erzeugung von grünem,<br />

d.h. klimaneutralen Wasserst<strong>of</strong>f anfallen.<br />

Die Belieferung erfolgt über eine Nippon<br />

Gases gehörende Sauerst<strong>of</strong>fpipeline, an die<br />

der traditionelle Kraftwerksst<strong>and</strong>ort der<br />

STEAG bereits heute angebunden ist, sodass<br />

es keiner weiteren Investitionen in Transportinfrastruktur<br />

bedarf.<br />

Sauerst<strong>of</strong>f ist ein Nebenprodukt der Wasserelektrolyse.<br />

Am St<strong>and</strong>ort Völklingen-Fenne<br />

soll im Rahmen des Projekts „HydroHub<br />

Fenne“ eine Elektrolyse-Anlage mit einer<br />

Leistung von rund 53 Megawatt (MW) entstehen.<br />

„Der dabei erzeugte Wasserst<strong>of</strong>f<br />

(H2) wird einen bedeutenden Beitrag zur<br />

Dekarbonisierung der saarländischen Stahlindustrie<br />

leisten“, sagt STEAG-Projektleiter<br />

Philipp Brammen.<br />

Vereinbarung unterzeichnet<br />

Die nun mit Nippon Gases geschlossene<br />

Vereinbarung stellt eine sinnvolle Ergänzung<br />

zur Wirtschaftlichkeit des wegweisenden<br />

Zukunftsprojektes dar. Der Industriegaseproduzent<br />

plant die Abnahme des zusätzlich<br />

anfallenden Sauerst<strong>of</strong>fs (O2) zur Lieferung<br />

an Kunden. Der Vorteil für alle Beteiligten<br />

liegt in der Nutzung eines bereits heute<br />

in der Region Saar vorh<strong>and</strong>enen Rohrfernleitungsnetzes<br />

zum Transport von Sauerst<strong>of</strong>f<br />

für die zuverlässige Versorgung der vor<br />

Ort ansässigen Stahlindustrie. Mit dem Projekt<br />

„HydroHub Fenne“ wird die Wertschöpfung<br />

des neuen Elektrolyseurs durch die<br />

gleichzeitige Nutzung von Wasserst<strong>of</strong>f und<br />

Sauerst<strong>of</strong>f wirtschaftlich unter Beweis gestellt.<br />

Dieses Abkommen ist ein weiterer<br />

entscheidender Schritt seitens Nippon Gases,<br />

um einen Mehrwert für die Gesellschaft<br />

zu schaffen und den Einsatz neuer Technologien<br />

praktisch zu unterstützen.<br />

Meilenstein für das Projekt HydroHub<br />

Fenne<br />

Mit diesem Vermarktungserfolg ist ein<br />

weiterer Schritt auf dem Weg zur Realisierung<br />

des für den Industriest<strong>and</strong>ort Saarl<strong>and</strong><br />

insgesamt wichtigen Wasserst<strong>of</strong>fprojekts<br />

getan. „Die nun mit Nippon Gases erzielte<br />

Übereinkunft ist ein relevanter Erfolg für die<br />

Rentabilität des Gesamtprojekts“, sagt Karl<br />

Resch, der bei STEAG im Bereich Trading<br />

die Themen Sales & Origination verantwortet<br />

und den „Letter <strong>of</strong> Intent“ mit Nippon<br />

Gases und Siemens Energy federführend für<br />

STEAG ausgeh<strong>and</strong>elt hat.<br />

Kurz vor Weihnachten 2021 hatte der „HydroHub<br />

Fenne“ die nächste Phase für eine<br />

Förderung als „Important Project <strong>of</strong> Common<br />

European Interest“ (IPCEI) erreicht.<br />

„Auch dieser Zwischenerfolg zeigt, dass wir<br />

mit unserem Konzept auf dem richtigen Weg<br />

sind“, unterstreicht Dr. Ralf Schiele, der in<br />

der Geschäftsführung der STEAG GmbH für<br />

die Bereiche Markt und Technik verantwortlich<br />

zeichnet.<br />

So sieht es auch STEAG-Projektpartner<br />

Siemens Energy: „Mit der in naher Zukunft<br />

zu erwartenden Vermarktung des Nebenprodukts<br />

Sauerst<strong>of</strong>f zeigt sich, dass der HydroHub<br />

Fenne ein im besten Sinne nachhaltiges<br />

und zukunftsweisendes Projekt ist. Es<br />

kann nicht nur Wasserst<strong>of</strong>f als Schlüsselelement<br />

eines zukünftig klimaneutralen Energiesystems<br />

bereitstellen, sondern es liefert<br />

zusätzlich auch den in industriellen Prozessen<br />

vielfach benötigten Sauerst<strong>of</strong>f“, fasst<br />

Eric Klein, Vice President Sales Europe New<br />

Energy Business bei Siemens Energy, die<br />

Vorteile des Projekts für Klima und Umwelt<br />

zusammen.<br />

HydroHub Fenne als Nukleus einer<br />

grenzübergreifenden Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft<br />

Gemeinsam mit den internationalen Partnern<br />

Creos Deutschl<strong>and</strong>, Encevo, GazelEnergie,<br />

GRTgaz, H2V, Hydrogène de France<br />

und der Stahl-Holding-Saar hat STEAG sich<br />

zudem als Europäische wirtschaftliche Interessenvertretung<br />

(EWIV) „Gr<strong>and</strong>e Region<br />

Hydrogen“ zusammengeschlossen. Der<br />

künftige HydroHub Fenne ist ins<strong>of</strong>ern auch<br />

ein integraler Baustein einer grenzüberschreitenden<br />

Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft in Luxemburg,<br />

der französischen Region Lothringen<br />

(Gr<strong>and</strong>e-Est) und dem Saarl<strong>and</strong>.<br />

LL<br />

www.steag.com (221601044)<br />

TIWAG: GKI-Großbaustelle in<br />

der Zielgeraden<br />

(tiwag) Die Bauarbeiten auf der Kraftwerksbaustelle<br />

im Oberen Gericht laufen auf<br />

Hochtouren. Am 4. November ist die <strong>of</strong>fizielle<br />

Inbetriebnahme geplant.<br />

Heute in<strong>for</strong>mierte sich Tirols L<strong>and</strong>eshauptmann<br />

Günther Platter auf der Wehrbaustelle<br />

in Ovella über den Bau<strong>for</strong>tschritt:<br />

„Mit dem Gemeinschaftskraftwerk Inn entsteht<br />

das derzeit größte Laufwasserkraftwerk<br />

des Alpenraums in Tirol. Das neue<br />

Kraftwerk leistet einen wichtigen Beitrag für<br />

die Tiroler Grundversorgung und kommt<br />

genau zum richtigen Zeitpunkt. In Tirol werden<br />

wir in den nächsten fünf Jahren über 1,6<br />

Mrd. EUR in den Ausbau der Energieunabhängigkeit<br />

investieren. Dabei steht für mich<br />

außer Frage, dass die Verfahren für die Umsetzung<br />

solcher Großprojekte gestrafft werden<br />

müssen.“<br />

GKI-Geschäftsführer Johann Herdina erläutert<br />

beim Lokalaugenschein: „Begünstigt<br />

durch den niederschlagsarmen Winter sind<br />

wir mit den Arbeiten gut vorangekommen.<br />

Mit der Fertigstellung des Triebwassereinlaufes<br />

und der Betonage der obersten Geschoßdecke<br />

beim Dotierkraftwerk konnten<br />

zuletzt zwei weitere Abschnitte planmäßig<br />

abgeschlossen werden.“<br />

Inn-Aufstauung ab August<br />

Parallel zu den noch ausstehenden Betonbauarbeiten<br />

für die Fischaufstiegshilfe sind<br />

derzeit bereits die unterschiedlichsten Pr<strong>of</strong>essionisten<br />

tätig. Im künftigen Stauraum,<br />

der sich von der Wehrbaustelle über eine<br />

Länge von ca. 2,5 km bis zur Innbrücke in<br />

Martinsbruck erstreckt, sind die Bauarbeiten<br />

ebenfalls zum Großteil abgeschlossen.<br />

Im August ist das erstmalige Aufstauen des<br />

Inn geplant.<br />

„Dieser Vorgang erfolgt schrittweise in<br />

mehreren Etappen und wird von einem umfangreichen<br />

Messprogramm zur Sicherstellung<br />

der einw<strong>and</strong>freien Funktion der Wehranlage<br />

begleitet“, erklärt Herdina. Parallel<br />

dazu werden die Maschinen im Krafthaus<br />

nochmals eingehend getestet. Sobald der<br />

Inn aufgestaut ist, kann das Wasser durch<br />

den 23,2 km langen Triebwasserstollen zu<br />

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


Members´News<br />

den Turbinen geleitet werden. Ab diesem<br />

Zeitpunkt beginnt die sogenannte Nassinbetriebsetzung.<br />

Dieses umfangreiche Test- und Messprogramm<br />

erstreckt sich über mehrere Wochen.<br />

Im November wird die neue Anlage dann<br />

ans Netz gehen: Mit einer installierten Leistung<br />

von 89 Megawatt werden jährlich rund<br />

440 Gigawattstunden Strom erzeugt werden.<br />

Das entspricht dem Stromverbrauch<br />

von 90.000 Haushalten. Das Dotierkraftwerk<br />

in Ovella liefert rund acht Gigawattstunden<br />

Strom und geht voraussichtlich im<br />

Jänner 2023 in Betrieb.<br />

Im November 2014 ist der Spatenstich für<br />

das grenzüberschreitende Kraftwerksprojekt<br />

von TIWAG und Engadiner Kraftwerke<br />

AG erfolgt. Die Gesamtinvestitionskosten<br />

betragen rund 620 Mio. Euro.<br />

LL<br />

www.tiwag.at (221601040)<br />

Trianel Windpark Borkum:<br />

Erster deutscher Offshore<br />

Windpark mit DIN ISO<br />

55001-Zertifizierung<br />

• Asset Management des kommunalen<br />

Windparkbetreibers entspricht internationalem<br />

St<strong>and</strong>ard<br />

(trianel) Der Trianel Windpark Borkum in<br />

der Nordsee ist als erster deutscher Offshore<br />

Windpark gemäß ISO 55001 zertifiziert. Das<br />

Asset Management-System des kommunalen<br />

Windparkbetreibers entspricht damit<br />

internationalem St<strong>and</strong>ard.<br />

Der Trianel Windpark Borkum II (TWB II)<br />

hat das entsprechende akkreditierte Zertifikat<br />

von der TÜV SÜD Management Service<br />

GmbH erhalten. Bereits seit Dezember 2020<br />

ist der Schwester-Park Trianel Windpark<br />

Borkum I (TWB I) gemäß ISO 55001 zertifiziert<br />

und hat Ende 2021 das jährliche Überwachungs-Audit<br />

erfolgreich absolviert.<br />

Asset Management-Systeme verknüpfen<br />

die rein operative Betriebstätigkeit mit den<br />

übergeordneten Unternehmenszielen. Mit<br />

einem strukturierten Ansatz werden die<br />

Entwicklung, Koordination und Steuerung<br />

aller Aktivitäten eines Assets mit den Organisationszielen<br />

in Einklang gebracht. Die<br />

DIN ISO 55001 legt hierfür einen Katalog<br />

mit 70 An<strong>for</strong>derungen und jeweils zahlreichen<br />

Unterpunkten für ein wirksames Management<br />

physischer Assets fest.<br />

Die Windparkbetreiber weisen mit der Zertifizierung<br />

nach, dass beide Parks entsprechend<br />

den finanzwirtschaftlichen Interessen<br />

der überwiegend kommunalen Gesellschafter<br />

bewirtschaftet werden. Die hierfür<br />

entwickelten Asset Management-Leitlinien<br />

stellen die Maximierung des Windertrags<br />

durch konsequentes Per<strong>for</strong>mance Management<br />

und die Optimierung der Inst<strong>and</strong>haltungskosten<br />

durch effizientes Management<br />

in den Fokus.<br />

Der Zertifizierung ging ein umfänglicher<br />

Prozess voran, in dem die Nachweise zur<br />

normkon<strong>for</strong>men Umsetzung der in den<br />

Normkapiteln festgelegten An<strong>for</strong>derungen<br />

an ein Asset Management-System erbracht<br />

werden mussten. „Die Betreiber des Trianel<br />

Windpark Borkum erfüllen die An<strong>for</strong>derungen<br />

der 55001 in allen Bereichen. Die An<strong>for</strong>derung<br />

an das Risikomanagement übertrifft<br />

die notwendigen An<strong>for</strong>derungen und zeigt,<br />

dass das Unternehmen gut aufgestellt ist,<br />

um die Erwartungen der Stakeholder erfüllen<br />

zu können,“ sagte Robert Eichner, Lead<br />

Auditor ISO 55001, von TÜV SÜD. Begleitend<br />

wurde auch eine Vielzahl von Interviews<br />

innerhalb der Organisation geführt.<br />

„Wir freuen uns, mit der Zertifizierung<br />

nach DIN ISO 55001 unserem eigenen Qualitätsanspruch<br />

nachzukommen und unseren<br />

kommunalen Gesellschaftern maximale<br />

Wertschöpfung nachweisen zu können“,<br />

sagte Dr. Marcus Delin, Betriebsleiter der<br />

beiden Betreibergesellschaften. „Per<strong>for</strong>mance-<br />

und Inst<strong>and</strong>haltungsmanagement<br />

eines Offshore Windparks sind komplexe<br />

Aufgabenstellungen, die wir in einem einheitlichen,<br />

strukturierten Rahmen umsetzen.<br />

So ist jederzeit sichergestellt, dass unser<br />

Asset Management-System die Unternehmensziele<br />

und Gesellschaftererwartungen<br />

auf die operativen Ziele und Maßnahmen<br />

abbildet.“<br />

Für den seit 2015 betriebenen Trianel<br />

Windpark Borkum I sind die hohen St<strong>and</strong>ards<br />

der DIN ISO 55001 im jährlichen<br />

Überwachungs-Audit überprüft worden.<br />

„Das diesjährige Audit hat uns erneut bestätigt,<br />

dass unser Betrieb in höchstem Maße<br />

pr<strong>of</strong>essionell und wirtschaftlich erfolgt“,<br />

betont Bernd Deharde, Geschäftsführer der<br />

Trianel Windkraftwerk Borkum GmbH &<br />

Co. KG. „Wir sind zum Beispiel in der Lage,<br />

potenzielle Verbesserungen allein aufgrund<br />

unserer außergewöhnlich guten Datenlage<br />

zu identifizieren und vorzunehmen“.<br />

Die Norm DIN ISO 55001 wird vor allem in<br />

kapitalintensiven Branchen angewendet, in<br />

denen Assets für die nachhaltige Leistungsfähigkeit<br />

und Pr<strong>of</strong>itabilität von entscheidender<br />

Bedeutung sind. Die Zertifizierung ist<br />

eine Bestätigung für Partner, Gesellschafter<br />

und zukünftige Investoren, dass die besten<br />

internationalen Methoden im Asset Management<br />

angew<strong>and</strong>t werden.<br />

LL<br />

www.trianel-borkumzwei.de<br />

(221601003)<br />

Shell und Uniper arbeiten<br />

an einer Anlage zur Herstellung<br />

von blauem Wasserst<strong>of</strong>f in<br />

Großbritannien<br />

(uniper) Uniper und Shell unterzeichnen<br />

Kooperationsvereinbarung, um Pläne für<br />

CO 2 -arme Wasserst<strong>of</strong>fproduktion am Uniper-St<strong>and</strong>ort<br />

Killingholme in North Lincolnshire<br />

voranzutreiben<br />

Der erzeugte Wasserst<strong>of</strong>f soll der Dekarbonisierung<br />

von Schwerindustrie, Verkehr,<br />

Wärme- und Strommarkt im gesamten<br />

Humber-Gebiet und darüber hinaus dienen<br />

Das Projekt hat vor kurzem die Qualifizierungsphase<br />

für das Phase-2-CCUS-Cluster-Sequenzierungsverfahren<br />

der britischen<br />

Regierung best<strong>and</strong>en<br />

Uniper hat eine Vereinbarung mit Shell<br />

unterzeichnet, um die Pläne zur Herstellung<br />

von blauem Wasserst<strong>of</strong>f am Uniper-Kraftwerksst<strong>and</strong>ort<br />

Killingholme in Ostengl<strong>and</strong><br />

voranzutreiben. Der erzeugte Wasserst<strong>of</strong>f<br />

könnte zur Dekarbonisierung von Industrie,<br />

Verkehr, Strom- und Wärmemarkt in der gesamten<br />

Region Humber verwendet werden.<br />

Das „Humber Hub Blue Project“ umfasst<br />

Pläne für eine Produktionsanlage für blauen<br />

Wasserst<strong>of</strong>f mit einer Kapazität von bis zu<br />

720 Megawatt (MW) durch Gasre<strong>for</strong>mierungstechnologie<br />

mit CO 2 -Abscheidung und<br />

-speicherung (CCS) produzieren kann.<br />

Das abgeschiedene CO 2 würde durch die<br />

vorgeschlagene Zero Carbon Humber<br />

Onshore-Pipeline geleitet. Diese ist Teil des<br />

East Coast Clusters , das kürzlich als eines<br />

von zwei Projekten zur CO 2 -Abscheidung<br />

und -speicherung ausgewählt wurde, die im<br />

Rahmen des Cluster Sequencing Process der<br />

Regierung eine erste staatliche Unterstützung<br />

erhalten haben.<br />

Das „Humber Hub Blue Project“ hat kürzlich<br />

die Förderkriterien für Phase 2 des Cluster<br />

Sequencing Process der Regierung erfüllt.<br />

Erfolgreiche Projekte, die für eine<br />

staatliche Finanzierung in Frage kommen,<br />

werden ab Mai <strong>2022</strong> in die engere Auswahl<br />

kommen. Es wird erwartet, dass die Projekte<br />

der Phase 2 ab 2024 endgültige Investitionsentscheidungen<br />

treffen und dann ab 2027 in<br />

Betrieb genommen werden können.<br />

Bei der Produktion von blauem Wasserst<strong>of</strong>f<br />

in Killingholme könnten durch CCS<br />

etwa 1,6 Millionen Tonnen CO 2 pro Jahr<br />

abgeschieden werden, was einen erheblichen<br />

Beitrag zum Ziel der britischen Regierung<br />

leisten würde, bis 2030 jährlich 10<br />

Millionen Tonnen CO 2 abzuscheiden .<br />

Die Vereinbarung folgt auf eine Absichtserklärung,<br />

die beide Unternehmen im Jahr<br />

2021 unterzeichnet haben, um die Entwick-<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 15


Members´News<br />

lung einer Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft in Europa<br />

zu beschleunigen. Shell und Uniper werden<br />

nun gemeinsam Studien zum Prozessdesign<br />

und zur St<strong>and</strong>ortentwicklung vorantreiben,<br />

um das Projekt bis 2023 zum Front End Engineering<br />

<strong>and</strong> Design (FEED) und damit in<br />

die Planungsphase zu bringen.<br />

„Das „Humber Hub Blue“-Projekt ist ein<br />

Kernstück der Wasserst<strong>of</strong>fambitionen von<br />

Uniper in Großbritannien, und wir freuen<br />

uns sehr, dass Shell uns bei dieser Initiative<br />

unterstützt“, sagte Axel Wietfeld, CEO von<br />

Uniper Hydrogen.<br />

„Die Entwicklung eines Wasserst<strong>of</strong>fproduktionszentrums<br />

in Killingholme ist ein<br />

wichtiger Schritt zur Dekarbonisierung des<br />

größten Industrieclusters in Großbritannien.<br />

Diese Investition ist zukunftssicher und<br />

hat das Potenzial, die Wirtschaft der Region<br />

zu sichern und auszubauen“, fügte Mike Lockett,<br />

Country Chairman von Uniper UK und<br />

Chief Commercial Officer Power, hinzu.<br />

„Shell ist bereit, seinen Teil dazu beizutragen,<br />

einen geordneten Übergang zu einer<br />

kohlenst<strong>of</strong>ffreien Energieversorgung zu gewährleisten<br />

und gleichzeitig die Energiesicherheit<br />

des Vereinigten Königreichs zu<br />

stärken“, sagte David Bunch, Country Chair,<br />

Shell UK. „Wir planen, vorbehaltlich der Genehmigung<br />

durch den Verwaltungsrat, in<br />

den nächsten zehn Jahren bis zu 25 Milliarden<br />

Pfund in das britische Energiesystem zu<br />

investieren, und mehr als 75 % davon sind<br />

für CO 2 -arme und -freie Technologien vorgesehen.<br />

Wasserst<strong>of</strong>f und CCS werden bei<br />

diesen Plänen eine Schlüsselrolle spielen.<br />

Sie können auch zur Förderung von Wirtschaftswachstum<br />

und Arbeitsplätzen beitragen.<br />

Deshalb ist es wichtig, dass Regierung<br />

und Industrie weiterhin zusammenarbeiten,<br />

um den W<strong>and</strong>el voranzutreiben.“<br />

Der britische Staatsminister für Wirtschaft,<br />

Energie und sauberes Wachstum,<br />

Greg H<strong>and</strong>s, sagte: „Wir haben uns in unserer<br />

britischen Energiesicherheitsstrategie<br />

ehrgeizige Ziele für die Wasserst<strong>of</strong>fproduktion<br />

gesetzt und investieren 360 Millionen<br />

Pfund in innovative Energietechnologien,<br />

um dieses Ziel zu erreichen. Die heutige Ankündigung<br />

zeugt von echtem Vertrauen in<br />

Wasserst<strong>of</strong>f – wir schaffen hochwertige Arbeitsplätze<br />

in der Region Humberside, die<br />

auf diesem sauberen, hochmodernen neuen<br />

Superkraftst<strong>of</strong>f basieren.“<br />

LL<br />

www.uniper.<strong>energy</strong> (221601003)<br />

HYBRIT erhält Unterstützung<br />

aus dem EU-Innovationsfonds<br />

(vattenfall) Das HYBRIT-Projekt erhält einen<br />

Förderbetrag über 143 Mio. EUR aus<br />

dem EU-Innovationsfonds für die industrielle<br />

und kommerzielle Demonstration einer<br />

vollständigen Wertschöpfungskette für die<br />

Eisen- und Stahlerzeugung auf Wasserst<strong>of</strong>fbasis<br />

vom Bergwerk bis zum fossilfreien<br />

Stahl.<br />

Die HYBRIT-Initiative, die von Vattenfall,<br />

SSAB und LKAB umgesetzt wird, ist das einzige<br />

Eisen- und Stahlprojekt, das im Rahmen<br />

der ersten Ausschreibung für große<br />

Projekte durch den Innovationsfonds unterstützt<br />

wird. Die Vereinbarung über die Gewährung<br />

einer Finanzhilfe in Höhe von 143<br />

Mio. EUR ist am 1. April in der schwedischen<br />

Hauptstadt Stockholm von den Beteiligten<br />

unterzeichnet worden.<br />

Der EU-Innovationsfonds ist eines der<br />

weltweit größten Förderprogramme zur Demonstration<br />

innovativer CO 2 -armer Technologien,<br />

die zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen<br />

beitragen. Insgesamt investiert<br />

die Europäische Union mehr als 1,1<br />

Mrd. Euro in sieben Projekte, die einen Beitrag<br />

zur Dekarbonisierung von wichtigen<br />

europäischen Industrie- und den Energiesektoren<br />

leisten. Sie decken Industriezweige<br />

wie die Chemie-, Stahl-, Zement- und Raffinerieindustrie<br />

sowie die Strom- und Wärmeerzeugung<br />

ab.<br />

„Das Hybrit-Projekt ebnet den Weg für einen<br />

grundlegenden W<strong>and</strong>el in der globalen<br />

Stahlindustrie“, erklärt Frans Timmermans,<br />

der Vizepräsident der Europäischen Kommission,<br />

der auch für den Europäischen<br />

Green Deal verantwortlich ist. „Es zeigt<br />

auch, wie schnell der grüne W<strong>and</strong>el erfolgen<br />

kann: Vor einigen Jahren hätte die Möglichkeit,<br />

emissionsfreien Stahl herzustellen, wie<br />

Science Fiction geklungen. Jetzt kommt tatsächlich<br />

grüner Stahl auf den Markt. Die<br />

über den Innovationsfonds gewährte Unterstützung<br />

zeugt von der Bedeutung und dem<br />

Potenzial dieser Technologie, und die Europäische<br />

Kommission ist überzeugt, dass dieses<br />

hochmoderne Projekt die Wettbewerbsfähigkeit<br />

der Europäischen Union insgesamt<br />

stärken wird. Dem grünen Stahl gehört die<br />

Zukunft, und diese Zukunft hat bereits begonnen.“<br />

Die Förderung von HYBRIT soll dazu dienen,<br />

die Entwicklung hin zur Eliminierung<br />

der Emissionen aus der Eisen- und Stahlproduktion<br />

im Prozess weiter voranzutreiben.<br />

Dabei wird fossilfreier Wasserst<strong>of</strong>f zur direkten<br />

Reduzierung des Eisenerzes verwendet.<br />

Beabsichtigt ist, dass das Projekt die technische<br />

und kommerzielle Realisierbarkeit<br />

der HYBRIT-Wertschöpfungskette unter Beweis<br />

stellen wird.<br />

Geplant sind:<br />

• eine Demonstration des direkten Wasserst<strong>of</strong>freduktionsprozesses<br />

einschließlich<br />

der fossilfreien Wasserst<strong>of</strong>fproduktion in<br />

Gällivare (Schweden),<br />

• eine Demonstration des elektrischen<br />

Schmelzens von direkt reduziertem Eisen<br />

auf Wasserst<strong>of</strong>fbasis und<br />

• eine Demonstration der fossilfreien<br />

DR-Pellets-Produktion für den Wasserst<strong>of</strong>freduktionsprozess.<br />

„Wir sind sehr dankbar für die Unterstützung<br />

und das Vertrauen in HYBRIT und sind<br />

stolz darauf, die weltweit erste vollständig<br />

fossilfreie Wertschöpfungskette für die Eisen-<br />

und Stahlproduktion im industriellen<br />

Maßstab zu schaffen“, erklärt Andreas Regnell,<br />

Senior Vice President Strategic Development<br />

bei Vattenfall und Vorsitzender<br />

von HYBRIT. „Vattenfall ist entschlossen,<br />

innerhalb einer <strong>Generation</strong> ein Leben ohne<br />

fossile Brennst<strong>of</strong>fe zu erreichen, und die<br />

HYBRIT-Technologie ist ein entscheidendes<br />

Element, um dieses Ziel zu erreichen.“<br />

Die HYBRIT-Technologie, ein wichtiger<br />

Schritt in Richtung einer fossilfreien Stahlerzeugung,<br />

ist eine Schlüsselinitiative zur<br />

Erreichung der EU-Klimaziele. Das Projekt<br />

erhielt Unterstützung aus dem EU-Innovationsfonds<br />

für das Potenzial, die klimagerechte<br />

Umstellung der schwedischen Industrie<br />

zu beschleunigen und an der Minderung des<br />

Klimaw<strong>and</strong>els mitzuwirken.<br />

Über HYBRIT<br />

Das HYBRIT Demonstrationsprojekt wird<br />

kohlebasierte Hochöfen durch direkte wasserst<strong>of</strong>fbasierte<br />

Reduktionstechnologie ersetzen.<br />

Die HYBRIT-Initiative wird eine<br />

komplette industrielle Wertschöpfungskette<br />

für die fossilfreie Eisen- und Stahlerzeugung<br />

auf Wasserst<strong>of</strong>fbasis demonstrieren.<br />

Das Projekt wird jährlich etwa 1,35 Millionen<br />

Tonnen wasserst<strong>of</strong>freduziertes Eisen<br />

(Eisenschwamm) produzieren, das für die<br />

Herstellung von Rohstahl verwendet wird,<br />

was etwa 25 % der gesamten schwedischen<br />

Produktion entspricht. Dadurch werden die<br />

Treibhausgasemissionen gemäß den Berechnungen<br />

des Innovationsfonds in den<br />

ersten 10 Betriebsjahren um 14,3 Millionen<br />

Tonnen CO 2 reduziert.<br />

In Gällivare wird eine neue Anlage für die<br />

erste, auf Wasserst<strong>of</strong>f basierende Direktreduktion<br />

mit 500 MW fossilfreier Elektrolyse<br />

errichtet. Darüber hinaus wird SSAB seine<br />

Hochöfen durch einen Elektro<strong>of</strong>en in Oxelösund<br />

ersetzen.<br />

Darüber hinaus wird HYBRIT die Machbarkeit<br />

von Technologien zeigen, die er<strong>for</strong>derlich<br />

sind, um wasserst<strong>of</strong>freduziertes Eisen<br />

zu Rohstahl zu schmelzen. Das Projekt<br />

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


Members´News<br />

Windkraftanlagen haben bereits eine<br />

Recyclingquote von 90 Prozent, denn zahlreiche<br />

Komponenten einer Windkraftanlage<br />

– das Fundament, der Turm, die Komponenten<br />

des Getriebes und des Generators –<br />

sind recycelbar. Die Rotorblätter stellen jedoch<br />

aufgrund der Verbundwerkst<strong>of</strong>fe, aus<br />

denen sie bestehen, eine besondere Heraus<strong>for</strong>derung<br />

dar. Derzeit gibt es hierfür noch<br />

keine nachhaltigen Lösungen im industriellen<br />

Maßstab. Aus diesem Grund beschäftigt<br />

sich Vattenfall mit der Er<strong>for</strong>schung und Erprobung<br />

<strong>for</strong>tschrittlicherer Recyclingtechnologien.<br />

Die ausgemusterten Rotorblätter werden<br />

so zerlegt, dass sie für den weiteren Transport<br />

und die vorgesehenen Recyclingtechnologien<br />

geeignet sind. Die Pläne sind Teil<br />

des Bestrebens von Vattenfall, bis 2030 eine<br />

Recyclingquote von 100 % zu erzielen. Bereits<br />

heute verzichtet Vattenfall komplett<br />

auf das Deponieren von ausgemusterten<br />

Rotorblättern aus eigenen Windparks.<br />

LL<br />

www.vattenfall.de (221600936)<br />

Vattenfall: Zweites Leben für Rotorblätter von Windkraftanlagen<br />

Die Rotorblätter werden abmontiert und für den Transport vorbereitet. Foto: Martine Goulmy<br />

wird somit den Weg zu einer vollständigen<br />

Energiewende bei der erzbasierten Stahlerzeugung<br />

ebnen, da die Verfügbarkeit von<br />

erneuerbaren Energien zunimmt.<br />

Das HYBRIT-Demonstrationsprojekt wird<br />

mit insgesamt 143 Mio. Euro aus dem EU-Innovationsfonds<br />

gefördert. Der Zuschuss besteht<br />

aus 108 Mio. Euro (Hybrit Development<br />

AB) für die Demonstration des Wasserst<strong>of</strong>f-Direktreduktionsprozesses<br />

einschließlich<br />

einer fossilfreien Wasserst<strong>of</strong>fproduktion<br />

in Gällivare, weiteren 30 Mio. Euro (SSAB)<br />

für die Demonstration des elektrischen<br />

Schmelzens von wasserst<strong>of</strong>fbasiertem direkt<br />

reduziertem Eisen in Oxelösund und<br />

schließlich 5 Mio. Euro (LKAB) für die Demonstration<br />

der fossilfreien DR-Pellets-Produktion<br />

für den Wasserst<strong>of</strong>freduktionsprozess.<br />

SSAB, LKAB und Vattenfall unternehmen<br />

gemeinsam einzigartige Anstrengungen, um<br />

die schwedische Eisen- und Stahlindustrie<br />

grundlegend zu verändern. Unter dem Namen<br />

HYBRIT arbeiten wir gemeinsam an<br />

einer fossilfreien Zukunft.<br />

LL<br />

www.vattenfall.de (221601124)<br />

Vattenfall: Zweites Leben<br />

für Rotorblätter<br />

von Windkraftanlagen<br />

(vat) Zahlreiche Komponenten von Windkraftanlagen,<br />

die nach dem Ende ihrer Laufzeit<br />

zurückgebaut werden, können bereits<br />

heute wiederverwertet werden. Eine Heraus<strong>for</strong>derung<br />

bilden jedoch die Rotorblätter,<br />

die aus Verbundwerkst<strong>of</strong>fen gefertigt<br />

sind. Vattenfall hat sich deshalb zum Ziel<br />

gesetzt, bis 2030 eine Recyclingquote von<br />

100 Prozent für ausgemusterte Rotorblätter<br />

zu erreichen. Jetzt steht der erste Praxistest<br />

an: die Rotorblätter des im Rückbau befindlichen<br />

niederländischen Windparks „Irene<br />

Vorrink“ sollen zu Sportgeräten, Dämmst<strong>of</strong>fen<br />

oder Komponenten für Solarparks verarbeitet<br />

werden. Vattenfall kooperiert deshalb<br />

mit verschiedenen Projekten, um neue<br />

Kreislauflösungen zu finden.<br />

Hierzu sagt Eva Philipp, Head <strong>of</strong> Environment<br />

<strong>and</strong> Sustainability im Geschäftsbereich<br />

Wind bei Vattenfall: „Da die Windindustrie<br />

weiter wächst, um fossilfreie Energie<br />

auf der ganzen Welt bereitzustellen, engagiert<br />

sich Vattenfall für eine Kreislaufwirtschaft,<br />

die die Umweltauswirkungen während<br />

des gesamten Produktlebenszyklus reduziert.“<br />

Um die Blätter vom Windpark Irene Vorrink<br />

zu recyceln, wurden zwei Partner unter<br />

Vertrag genommen, die die Blätter verarbeiten<br />

und Optionen für das Recycling prüfen:<br />

die norwegische Gjenkraft AS sowie das<br />

LIFE CarbonGreen-Konsortium. Das niederländische<br />

Bildungsinstitut ROCvA erhält<br />

zudem zwei Rotorblätter, die als Trainingsgerät<br />

für zukünftige Windturbinenmechaniker<br />

verwendet werden sollen.<br />

Die norwegische Gjenkraft AS wird die<br />

Rotorblätter zur Herstellung von recycelten<br />

Fasern, synthetischen Ölen und Gasen nutzen,<br />

die unter <strong>and</strong>erem zur Herstellung von<br />

Sportgeräten wie Skiern und Snowboards<br />

oder Dämmst<strong>of</strong>fen verwendet werden. LIFE<br />

CarbonGreen ist ein Forschungsprojekt, das<br />

neue Verfahren für die Verarbeitung der<br />

Blätter entwickelt hat und hieraus auch<br />

Komponenten für Solarparks produzieren<br />

will.<br />

VERBUND: Ybbs-Persenbeug:<br />

Turbinen-Tuning auf der<br />

Zielgeraden<br />

(verbund) Mit dem Einheben des letzten<br />

von insgesamt 6 neuen Turbinen ist ein<br />

wichtiger Meilenstein im Projekt Ybbs2020<br />

erreicht. Das neue Laufrad wiegt 113 Tonnen<br />

und musste vom Portalkran mit größter<br />

Präzision eingehoben werden. Trotz der<br />

enormen Größe von 7,4 Metern bleibt nur<br />

ein millimetergroßer Spalt zwischen Turbine<br />

und Schacht.<br />

Spektakuläre Schwerlast-Hübe gehören<br />

für die Mannschaft des Donaukraftwerks<br />

Ybbs-Persenbeug mittlerweile zur jährlichen<br />

Routine. Die wertvolle Last muss trotz<br />

ihrer enormen Masse im Zeitlupentempo<br />

abgesetzt werden. Die Koordination zwischen<br />

VERBUND Montageteam und Kranfahrer<br />

ist entscheidend für den Erfolg. Trotz<br />

großer Erfahrung ist auch im sechsten<br />

Durchgang Konzentration gefragt.<br />

Das Laufrad ist eine internationale Kooperation<br />

mit hoher heimsicher Wertschöpfung.<br />

Der Roh-Guss der Flügeln stammt aus<br />

Finnl<strong>and</strong>, die Konstruktion aus Graz. Zusammengebaut<br />

wurde das Kaplan-Laufrad<br />

vor Ort in Ybbs von der Montagemannschaft<br />

des VERBUND.<br />

Strom aus Wasserkraft<br />

für kommende <strong>Generation</strong>en<br />

Durch die Investition von 144 Mio. Euro<br />

wird durch das Projekt die Revitalisierung<br />

aller sechs Maschinensätzen die Erzeugung<br />

um mehr als 77 Mio. Kilowattstunden<br />

(kWh) auf in Summe 1,4 Mrd. kWh erhöht<br />

und die Zuverlässigkeit nochmals verbessert.<br />

Die sechs alten Kaplan-Turbinen werden<br />

ausgetauscht, die Generatoren modernisiert,<br />

Leittechnik und Steuerung verbessert.<br />

Die Effizienzsteigerung von 6 % entspricht<br />

dem Jahresstromverbrauch von<br />

22.000 Haushalten.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 17


Members´News<br />

und unabhängigen Energieversorgung glauben“,<br />

sagt Georg Gallmetzer, Geschäftsführer<br />

der ECO STOR GmbH.<br />

Für VERBUND ist die Erweiterung des<br />

Portfolios und Weiterentwicklung vom Speicherbetreiber<br />

aus Wasserkraft hin zum Speicherbetreiber<br />

mittels Batteriespeicher ein<br />

logischer Schritt. Gerade durch das fundierte<br />

und langjährig erprobte Know-how in der<br />

Speicherbewirtschaftung kombiniert mit<br />

dem H<strong>and</strong>el von Flexibilitäten an den Energiemärkten,<br />

bieten Batteriespeicher für<br />

VERBUND eine sinnvolle Erweiterung der<br />

Wertschöpfungskette. Hierbei nimmt VER-<br />

BUND die Rolle eines Investors und anschließend<br />

auch des Betreibers der Batteriespeicher<br />

ein. Vermarktungserfahrungen der<br />

Batterieflexibilitäten nutzt VERBUND nicht<br />

nur für seine eigenen Batteriespeicher, sondern<br />

bietet diese Expertise auch Dritten an.<br />

Ybbs2020: Einheben des neuen Laufrades der Maschine M1. Quelle: VERBUND<br />

Die Maßnahmen am bestehenden Kraftwerk<br />

Ybbs-Persenbeug ermöglichen – ohne<br />

baulich in die Umgebung eingreifen zu müssen<br />

– die Stromerzeugung aus Wasserkraft<br />

signifikant zu steigern und damit jährlich<br />

zusätzlich 62.000 Tonnen an CO 2 -Emissionen<br />

einzusparen.<br />

LL<br />

www.verbund.com (221600838)<br />

VERBUND leitet mit Batteriespeichern<br />

eine Trendwende in<br />

Deutschl<strong>and</strong> ein<br />

(verbund) Mit Großbatteriespeichern positioniert<br />

sich VERBUND, Österreichs führendes<br />

Energieunternehmen, als starker Partner<br />

für Netzbetreiber, Industrie und Elektromobilität.<br />

Anfang April hat der Batteriespeicher<br />

in der Wartburgstadt Eisenach, in<br />

Westthüringen den Betrieb aufgenommen.<br />

Als Entwickler und Generalunternehmer für<br />

VERBUND hat ECO STOR GmbH das Projekt<br />

realisiert.<br />

Der zunehmende Ausbau von Wind- und<br />

Sonnenkraft bewirkt große Schwankungen<br />

im Stromnetz. Auf Überschuss folgen Phasen,<br />

in denen Energie fehlt. Der Batteriespeicher<br />

springt ein, wenn das Netz besonders<br />

belastet ist. Beispielsweise an trüben<br />

Wintertagen oder in Phasen mit besonders<br />

hohem Energieverbrauch. Dafür erhalten<br />

alle flexiblen Anbieter eine Vergütung vom<br />

Netzbetreiber, weil sie damit einen wesentlichen<br />

Beitrag zur Stabilität im Stromnetz<br />

leisten. Darüber hinaus wird die gespeicherte<br />

Energie zur Erlösoptimierung am Flexibilitätsmarkt<br />

eingesetzt.<br />

Der Batteriespeicher besteht aus drei Batteriestationen<br />

– in Summe mit einer Leistung<br />

von 10 MW – und bietet netzdienliche<br />

Services an, um das Verteilnetz zu sichern<br />

und erneuerbare Energien zu integrieren.<br />

Damit unterstützt der Batteriespeicher das<br />

lokale Verteilnetz indem durch Einspeisung<br />

von Leistung und Arbeit Kosten für die Nutzung<br />

der vorgelagerten Netz- oder Umspannebenen<br />

erspart werden. Zusätzlich kommt<br />

überschüssige Energie am Regelenergiemarkt<br />

beziehungsweise am Intradaymarkt<br />

zum Einsatz. Die Vergütung der Einspeisung<br />

in das Verteilnetz wird von den Verteilnetzbetreibern<br />

als „vermiedenes Netzentgelt“<br />

(gem. §18 Abs. 1 S.1 StromNEV) vergütet.<br />

Expertise für die Energiewende<br />

„Für die Integration neuer Erneuerbarer<br />

im Energiesystem spielen Batteriespeicher<br />

eine Schlüsselrolle. Wir verknüpfen unser<br />

Know-how in den Bereichen Speicher und<br />

Energiemarkt mit der Expertise für Flexibilitätsvermarktung,<br />

leiten so eine Trendwende<br />

ein und leisten damit einen wichtigen Beitrag<br />

zum Gelingen der Energiewende“, betont<br />

Martin Wagner, Geschäftsführer VER-<br />

BUND Energy4Business GmbH. Zwei weitere<br />

Batteriespeicher-Projekte in Bayern sind<br />

bereits durch ECO STOR in Bau und werden<br />

bis Jahresende den Betrieb aufnehmen.<br />

Investition in Nachhaltigkeit<br />

und Unabhängigkeit<br />

Umsetzungspartner in der Rolle des Entwicklers<br />

und Generalunternehmers ist das<br />

deutsch-norwegische Unternehmen ECO<br />

STOR. Von der Entwicklung, Planung, Beschaffung<br />

und Errichtung hat das ECO<br />

STOR Team alles organisiert. „Wir liefern<br />

schlüsselfertige Batteriespeicher-Projekte<br />

als Investment-Möglichkeiten für Energieversorger<br />

und erneuerbare Fonds, weil wir<br />

an private Investitionen als entscheidenden<br />

Faktor für die Schaffung einer nachhaltigen<br />

Stromnetz, Industrie<br />

und Mobilität pr<strong>of</strong>itieren<br />

Anfang des Jahres hat VERBUND bereits<br />

den ersten großen Speicherst<strong>and</strong>ort in Breitenworbis<br />

im thüringischen L<strong>and</strong>kreis<br />

Eichsfeld in Betrieb genommen. Mit 20 MW<br />

leisten die Batteriespeicher in Breitenworbis<br />

und Eisenach einen Beitrag zur Stabilisierung<br />

des Verteilnetzes der TEN Thüringer<br />

Energienetze GmbH & Co. KG.<br />

LL<br />

www.verbund.com (221600840)<br />

Wien Energie investiert eine<br />

Milliarde in den Gas-Ausstieg<br />

(wien-energie) Wien Energie wird in den<br />

nächsten fünf Jahren eine Milliarde Euro in<br />

den Gas-Ausstieg investieren. Mit massiven<br />

Investitionen in Geothermie, Großwärmepumpen<br />

und den Ausbau von Photovoltaik<br />

und Windkraft will Österreichs größter<br />

Energiedienstleister die Abhängigkeit von<br />

fossilen Energieträgern Schritt für Schritt<br />

beenden. „Nur Investitionen werden uns aus<br />

der Krise bringen. Wien Energie wird in den<br />

kommenden Jahren eine Milliarde Euro für<br />

den Gas-Ausstieg aufwenden. Wir bauen das<br />

Wiener Energiesystem komplett um: Jeder<br />

Euro, den wir heute in die H<strong>and</strong> nehmen,<br />

bringt den Wienerinnen und Wienern langfristig<br />

Unabhängigkeit, Klimaschutz und<br />

Preisstabilität“, sagt Michael Strebl, Vorsitzender<br />

der Wien Energie-Geschäftsführung<br />

anlässlich der Jahresbilanz 2021, die unter<br />

dem Eindruck aktueller energiewirtschaftlicher<br />

und geopolitischer Entwicklungen<br />

st<strong>and</strong>.<br />

Erste Anzeichen des schwierigen Umfelds<br />

zeigen sich bereits in der Bilanz des letzten<br />

Geschäftsjahres. Bei einem Rückgang von<br />

mehr als 60 Prozent erreichte Wien Energie<br />

2021 ein Ergebnis von 140,0 Millionen Euro.<br />

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


Members´News<br />

Auch das operative Ergebnis (EBIT) liegt mit<br />

159,1 Millionen Euro weit hinter dem Vorjahr<br />

zurück. Maßgeblichen Einfluss hatte<br />

hier das vierte Quartal 2021. Die Umsatzerlöse<br />

stiegen hingegen – getrieben durch die<br />

Preisverwerfungen auf den internationalen<br />

Märkten – deutlich auf 3.042,0 Millionen<br />

Euro an. „Wir befinden uns in einer schwierigen<br />

wirtschaftlichen Situation. Die Großh<strong>and</strong>elspreise<br />

sind in den letzten Monaten<br />

europaweit zu Höchstwerten gestiegen und<br />

eine Entspannung der Lage ist leider nicht in<br />

Sicht. Das trifft uns als Wien Energie massiv<br />

in der Beschaffung und Erzeugung. Es ist<br />

daher wichtig, dass wir besonders umsichtig<br />

wirtschaften. Oberste Priorität hat die Versorgungssicherheit,<br />

aber wir brauchen auch<br />

Stabilität, um die Zukunftsinvestitionen<br />

stemmen zu können“, so Strebl.<br />

Insgesamt will Wien Energie bis 2027 1,29<br />

Milliarden Euro investieren. Davon gehen<br />

625 Millionen Euro in Wärme-Projekte, 334<br />

Millionen Euro in den Ausbau erneuerbarer<br />

Stromerzeugung, 90 Millionen in umweltfreundliche<br />

Kälteversorgung, 160 Millionen<br />

Euro in Digitalisierung, Elektromobilität<br />

und Telekommunikation sowie weitere 90<br />

Millionen Euro in Versorgungssicherheit.<br />

Photovoltaik-Erzeugung<br />

mehr als verdoppelt<br />

Dass sich diese Investitionen auszahlen,<br />

zeigt sich auch immer stärker in der Erzeugung.<br />

2021 produzierte Wien Energie mit<br />

rund 1.260 Gigawattstunden so viel erneuerbaren<br />

Strom wie noch nie. Umgerechnet<br />

entspricht das dem Bedarf von 630.000<br />

Wiener Haushalten. Den größten Anstieg<br />

konnte Wien Energie bei der Sonnenenergie<br />

verzeichnen: Die Stromproduktion aus Photovoltaik<br />

wurde um fast 150 Prozent auf<br />

mehr als 77 Gigawattstunden gesteigert. Im<br />

vergangenen Jahr errichtete Wien Energie<br />

mehr als 60 Solarkraftwerke und nahm mit<br />

der Schafflerh<strong>of</strong>straße im Frühjahr 2021 die<br />

mit 11,45 Megawatt Leistung größte Photovoltaik-Anlage<br />

Österreichs in Betrieb. Wien<br />

Energie steht nun bei mehr als 320 Solarkraftwerken<br />

mit über 85 Megawatt Leistung<br />

und bleibt weiterhin Österreichs größter<br />

Solarstromerzeuger. Auch bei der Windkraft<br />

hat das Unternehmen mit dem Kauf der<br />

Windparks „Pongratzer Kogel“, „Herrenstein“<br />

und „Zagersdorf“ die Leistung um gut<br />

19 Megawatt ausgebaut. Anfang diesen Jahres<br />

fiel der Startschuss für einen zusätzlichen<br />

Windpark in Trumau. „Besonders in<br />

der Photovoltaik liegt für Wien Energie großes<br />

Potential. Insgesamt haben wir derzeit<br />

rund 400 Projekte mit mehr als 600 Megawatt<br />

Leistung in der näheren Analyse. Das<br />

reicht von kleinen Dach-Anlagen in der<br />

Stadt bis zu großen 10-Megawatt-Projekten<br />

im Versorgungsgebiet. Etwa 20 Projekte befinden<br />

sich aktuell in Bau“, erläutert Karl<br />

Gruber, Wien Energie-Geschäftsführer. Im<br />

Lauf des Jahres will Wien Energie jedenfalls<br />

die 100-Megawatt-Grenze an installierter<br />

PV-Leistung sowie 200 Megawatt bei der<br />

Windkraft knacken.<br />

Raus aus Gas: Fernwärme hat Schlüsselrolle<br />

für Klimaneutralität 2040<br />

Eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung<br />

der Stadt nimmt auch die Fernwärme<br />

ein. 2040 soll 56 Prozent des Wärmebedarfs<br />

von Wien durch Fernwärme gedeckt werden.<br />

2021 stieg der Fernwärmeabsatz um<br />

knapp 7 Prozent auf 6.373,4 Gigawattstunden<br />

an, was vorrangig an der geringeren<br />

Außentemperatur, aber auch an zusätzlichen<br />

Anschlüssen lag. Seit Jänner 2021<br />

wurden mehr als 15.000 Wohnungen und<br />

120 Großkunden wie öffentliche Gebäude<br />

und Gewerbe neu an die Fernwärme angeschlossen.<br />

Starken Fokus legt Wien Energie<br />

auch auf die Entwicklung von Quartierslösungen.<br />

„Damit wir die Wärmewende schaffen,<br />

müssen wir in Grätzl- und Quartierslösungen<br />

denken. Wo können wir welche lokalen<br />

Ressourcen bestmöglich nutzen? Im<br />

Village im Dritten entwickeln wir gemeinsam<br />

mit der ARE das erste Klimaschutzquartier<br />

Österreichs. Hier kommt 80 Prozent der<br />

Wärme direkt vom St<strong>and</strong>ort“, skizziert<br />

Strebl ein aktuelles Projekt.<br />

Auch in der Wärmerzeugung zeigt sich der<br />

zunehmende Ausbau von alternativen Erzeugungsanlagen:<br />

Die Wärmeproduktion<br />

aus Erd- und Umgebungsenergie wurde –<br />

vor allem durch den Einsatz der Großwärmepumpe<br />

Simmering – um 73 Prozent<br />

gesteigert. Insgesamt kamen bei der Fernwärme<br />

bereits 23,6 Prozent aus erneuerbaren<br />

Quellen. Vor wenigen Wochen hat das<br />

Unternehmen mit dem Bau der größten<br />

Wärmepumpe Europas begonnen. „Das Ziel<br />

ist klar: 2040 muss die Fernwärme zu 100<br />

Prozent klimaneutral sein. Schon in weniger<br />

als zehn Jahren wollen wir mehr als die<br />

Hälfte der Wärmeerzeugung aus erneuerbaren<br />

Quellen decken. Unser größter H<strong>of</strong>fnungsträger<br />

ist dabei die Geothermie“, so<br />

Gruber. Noch in diesem Jahr soll das erste<br />

Geothermie-Umsetzungsprojekt auf Schiene<br />

gebracht werden: „Wenn alles nach Plan<br />

läuft, wollen wir in drei bis vier Jahren die<br />

erste Wärme aus geothermischen Quellen<br />

einspeisen.“<br />

Ohne Fachkräfte und Forschung<br />

keine Energiewende<br />

Eine der größten Heraus<strong>for</strong>derungen am<br />

Weg zur Klimaneutralität sind die personellen<br />

Ressourcen. Aktuell steht das Unternehmen<br />

bei 2.179 Mitarbeiter*innen (Vollzeitäquivalenten).<br />

In den nächsten zehn Jahren<br />

wird bei Wien Energie fast die Hälfte der<br />

Belegschaft in Pension gehen. „Wir werden<br />

in Zukunft verstärkt Fachkräfte suchen: vom<br />

Photovoltaik-Entwickler bis zur Kraftwerksmeisterin,<br />

vom Wärmeanlagen-Techniker<br />

bis zur Mechatronikerin. Mehr als 200<br />

Green Jobs warten auf kompetente und engagierte<br />

Menschen, die den Klimaschutz mit<br />

uns vorantreiben wollen. Wir setzen deshalb<br />

auch stark auf Ausbildungsprogramme im<br />

Unternehmen und errichten aktuell ein neues<br />

Lehrlingszentrum in der Donaustadt“,<br />

meint Karl Gruber.<br />

Gefragt sind die neuen Köpfe auch für die<br />

Forschung. Wien Energie ist hier insbesondere<br />

im Bereich Wasserst<strong>of</strong>f aktiv. Mitte<br />

<strong>2022</strong> soll der Baustart für die erste Elektrolyse-Anlage<br />

fallen, ebenfalls im Sommer<br />

wird die Turbine des Kraftwerks Donaustadt<br />

für einen Betriebsversuch mit Wasserst<strong>of</strong>f<br />

umgerüstet. Ge<strong>for</strong>scht wird zudem an grünen<br />

Gasen und Wertst<strong>of</strong>fen aus Müll und an<br />

Speichertechnologien. „Nennen Sie ein beliebiges<br />

Themenfeld aus der Energietechnologie<br />

und Sie können sich sicher sein: Wien<br />

Energie arbeitet daran“, bestätigt Gruber die<br />

Strategie, frühzeitig Technologie-Know-how<br />

aufzubauen und für die Stadt einzubringen.<br />

Politische Rahmenbedingungen für erfolgreichen<br />

Systemwechsel<br />

Damit Klimaneutralität 2040 erreicht werden<br />

kann, <strong>for</strong>dert Wien Energie Tempo bei<br />

den gesetzlichen Rahmenbedingungen wie<br />

dem Erneuerbaren Wärme-Gesetz und Beschleunigung<br />

der UVP-Verfahren. „Wir sind<br />

bereit, wir haben einen Plan. Um noch<br />

schneller zu sein, brauchen wir aber auch<br />

die richtigen Rahmenbedingungen und die<br />

Akzeptanz der Bevölkerung für diese große<br />

Trans<strong>for</strong>mation. Wenn wir von der Einreichung<br />

bis zum Baubeginn eines Windparks<br />

weiterhin zehn Jahre brauchen, werden wir<br />

den Systemwechsel nicht schaffen“, so Michael<br />

Strebl abschließend.<br />

LL<br />

www.wienenergie.at (221601008)<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 19


Industry News<br />

Industry<br />

News<br />

Company<br />

Announcements<br />

ANDRITZ to supply Metris BOA<br />

plat<strong>for</strong>m including boiler operation<br />

advisor apps to Denmark<br />

(<strong>and</strong>ritz) <strong>International</strong> technology group<br />

ANDRITZ has received an order from<br />

Forsyning Helsingør in Denmark to supply a<br />

Metris BOA measurement <strong>and</strong> analysis system<br />

including boiler operation advisor apps.<br />

Metris BOA – developed by ANDRITZ – is a<br />

web app that utilizes live data as well as historical<br />

data from the plant to optimize <strong>and</strong><br />

analyze power plant processes <strong>and</strong> monitor<br />

the equipment installed. Tailored operation<br />

advisor apps will actively support the operator<br />

in increasing the efficiency <strong>of</strong> the boiler,<br />

detect opportunities to improve consumption<br />

values, <strong>and</strong> help start processes according<br />

to operational needs. Furthermore, automatically<br />

generated per<strong>for</strong>mance reports<br />

comparing current data with data from previous<br />

periods provide in<strong>for</strong>mation at a<br />

glance <strong>for</strong> overall management <strong>of</strong> the power<br />

plant. The ANDRITZ Metris BOA plat<strong>for</strong>m<br />

will be integrated into the control architecture<br />

as a third layer <strong>of</strong> automation <strong>and</strong> control<br />

together with the boiler protection <strong>and</strong><br />

plant automation systems (DCS).<br />

This is the second time that Metris BOA<br />

will be installed in an existing plant, thus<br />

demonstrating the need <strong>for</strong> support tools to<br />

improve operation in the power plant market.<br />

The order illustrates ANDRITZ’s road map<br />

from digital advisor to digital operator <strong>for</strong><br />

power boilers. ANDRITZ is proud to make<br />

another important contribution towards autonomous<br />

power boilers.<br />

LL<br />

www.<strong>and</strong>ritz.com (221590920)<br />

ANDRITZ successfully starts up<br />

biomass boiler plant at Vattenfall<br />

AB, Uppsala, Sweden<br />

(<strong>and</strong>ritz) <strong>International</strong> technology group<br />

ANDRITZ has successfully started up a new<br />

biomass boiler plant, including a biomass<br />

receiving <strong>and</strong> h<strong>and</strong>ling system, at Swedish<br />

<strong>energy</strong> company Vattenfall AB <strong>for</strong> its „Carpe<br />

Futurum“ project.<br />

The heating plant is located on Vattenfall’s<br />

existing combined heat <strong>and</strong> power plant site<br />

in Uppsala, Sweden, some 70 km north <strong>of</strong><br />

Stockholm. This new plant supplies more<br />

than 110 MW <strong>of</strong> district heat to the Uppsala<br />

area <strong>and</strong> is also prepared <strong>for</strong> electricity production<br />

at a later stage. The fuel <strong>for</strong> the new<br />

plant comprises different kinds <strong>of</strong> woodbased<br />

biomass, such as recycled wood, bark,<br />

wood chips, <strong>and</strong> sawdust.<br />

The ANDRITZ scope <strong>of</strong> supply included<br />

biomass receiving, h<strong>and</strong>ling <strong>and</strong> storage silos,<br />

a biomass-fired boiler with flue gas<br />

cleaning, <strong>and</strong> a flue gas condenser. The boiler<br />

is based on the ANDRITZ EcoFluid bubbling<br />

fluidized bed design, which combines<br />

high efficiency with excellent environmental<br />

per<strong>for</strong>mance. Flue gas emissions are reduced<br />

to very low levels, with the selective<br />

catalytic reduction (SCR) method <strong>for</strong> NOx<br />

emissions <strong>and</strong> a baghouse filter, including<br />

sorbent feeding, <strong>for</strong> sulfur dioxide (SO2),<br />

hydrochloric acid (HCl), heavy metals, <strong>and</strong><br />

dust emissions. The flue gas condenser significantly<br />

increases the district heat output<br />

<strong>and</strong>, there<strong>for</strong>e, improves plant efficiency to<br />

beyond 110% when calculated using the fuel<br />

lower heating value.<br />

The “Carpe Futurum” project is an important<br />

part <strong>of</strong> Vattenfall’s goal <strong>of</strong> becoming<br />

CO 2 neutral with their <strong>energy</strong> systems <strong>and</strong><br />

its combined heat <strong>and</strong> power plants by 2030.<br />

Vattenfall delivers district heat to more than<br />

90% <strong>of</strong> the houses in Uppsala, providing<br />

heating <strong>for</strong> more than 180,000 people.<br />

Mattias Lindqvist, Project Director, Vattenfall<br />

AB, comments: “We are very satisfied<br />

with how we were able to complete <strong>and</strong> start<br />

up the Carpe Futurum project together with<br />

ANDRITZ despite the challenges <strong>of</strong> the COV-<br />

ID-19 p<strong>and</strong>emic. We are grateful to the AN-<br />

DRITZ team members <strong>for</strong> their assistance<br />

during the project, which was carried out<br />

with a high level <strong>of</strong> pr<strong>of</strong>essionalism <strong>and</strong> dedication.”<br />

This order from Vattenfall once again<br />

demonstrates ANDRITZ’s strong global position<br />

in the supply <strong>of</strong> state-<strong>of</strong>-the-art <strong>and</strong> environmentally<br />

friendly biomass boilers <strong>and</strong><br />

fuel h<strong>and</strong>ling equipment.<br />

LL<br />

www.<strong>and</strong>ritz.com (221591704)<br />

MPG und PreussenElektra vereinbaren<br />

Rücknahme alter Kondensatorrohre<br />

im Rahmen des<br />

Rückbaus des KKW Isar<br />

(mpg) MPG bietet ab <strong>2022</strong> ihren Kunden die<br />

Rücknahme aller jemals gelieferten Kondensatorrohre<br />

an, um sie wieder in den St<strong>of</strong>fkreislauf<br />

zurück zu führen. Hieraus werden<br />

dann ohne Qualitätsverlust neue Kondensatorrohre<br />

in derselben Legierung gefertigt.<br />

Diese Rücknahmegarantie ist Teil der<br />

MPG-Nachhaltigkeitsstrategie, die u.a. eine<br />

CO 2 -neutrale Fertigung bis spätestens 2030<br />

vorsieht.<br />

Einen ersten Rücknahmevertrag haben<br />

jetzt die MPG Mendener Präzisionsrohr<br />

GmbH und die PreussenElektra GmbH als<br />

Pilotprojekt abgeschlossen. In diesem Fall<br />

wird MPG die vor vielen Jahren gelieferten<br />

Kondensatorrohre aus dem KKW Isar (Block<br />

1 und Block 2) zurücknehmen. Es wurde<br />

vereinbart, dass die ausgebauten Kondensatorrohre<br />

zunächst bei MPG auf ein Konsignationslager<br />

gehen. Sobald MPG einen Fertigungsauftrag<br />

für Kondensatorrohre von<br />

dritter Seite erhält, entnimmt das Unternehmen<br />

die entsprechende Menge aus dem Lager<br />

und zahlt einen tagesaktuellen Preis gemäß<br />

einer zuvor vereinbarten Preisgleitklausel.<br />

Diese vertragliche Lösung hat für beide<br />

Partner Vorteile: MPG übernimmt keinerlei<br />

Risiken, die sich aus unterschiedlichen Metallpreisen<br />

am Tage der Auftragsannahme<br />

einerseits und des Metallankaufs <strong>and</strong>ererseits<br />

ergeben, und kann daher auf entsprechende<br />

Risikoabschläge beim Metallankauf<br />

verzichten. Der Kraftwerksbetreiber hingegen<br />

erhält den bestmöglichen Preis.<br />

Mit dem geschlossenen Rücknahmevertrag<br />

stellen die Partner bezüglich der Kondensatorrohre<br />

tatsächlich einen geschlossenen<br />

St<strong>of</strong>fkreislauf her, ohne dass MPG für<br />

das zu fertigende Neuprodukt Qualitätseinbußen<br />

hinnehmen muss. Die für die Neuproduktion<br />

eingesetzten alten Kondensatorrohre<br />

weisen eine CO 2 Footprint von null auf<br />

und tragen damit ganz wesentlich dazu bei,<br />

dass die klimaneutrale Herstellung neuer<br />

Rohre Realität werden kann. MPG wird in<br />

den kommenden Jahren – spätestens jedoch<br />

bis 2030 – seine eigene Produktion (Scope 1<br />

und 2) klimaneutral stellen. Der Einsatz klimaneutraler<br />

Rohst<strong>of</strong>fe – in diesem Fall<br />

durch den Einsatz der alten Kondensatorohre<br />

– weist bereits den Weg, auch die Wertschöpfungskette<br />

aller Vorprodukte (Scope<br />

3) klimaneutral darzustellen. Dabei beträgt<br />

der CO 2 Footprint der bisher eingesetzten<br />

Neumetalle (Kupferkathoden, Zinkbarren)<br />

den mit Abst<strong>and</strong> größten Anteil der<br />

CO 2 -Emissionen der Vorprodukte.<br />

LL<br />

www.mpg-tubes.com (221591658)<br />

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


Industry News<br />

Siemens Energy siedelt Fertigung<br />

für Wasserst<strong>of</strong>f-Elektrolyseure<br />

in Berlin an<br />

• Fertigung von Elektrolyseuren für grünen<br />

Wasserst<strong>of</strong>f im industriellen Maßstab<br />

• 2023 Produktionsstart in neuer Anlage<br />

am Siemens-Energy-St<strong>and</strong>ort mit Kapazität<br />

im Gigawattbereich<br />

(s-e) Siemens Energy wird die industrielle<br />

Produktion von Elektrolysemodulen in Berlin<br />

ansiedeln. Damit bringt das Unternehmen<br />

das Herzstück der Wasserst<strong>of</strong>ftechnologie<br />

in die Hauptstadt. Der Produktionsbeginn<br />

am St<strong>and</strong>ort an der Huttenstraße in<br />

Berlin Moabit ist für 2023 vorgesehen. Hier<br />

kann die Infrastruktur einer bereits vorh<strong>and</strong>enen<br />

Halle genutzt werden, in den kommenden<br />

Monaten entstehen dort auf rund<br />

2.000 Quadratmetern für rund 30 Millionen<br />

Euro neue Fertigungslinien für die zukunftsweisende<br />

Technologie. Am St<strong>and</strong>ort werden<br />

heute vor allem Gasturbinen gefertigt, die<br />

zu den leistungsstärksten und effizientesten<br />

weltweit gehören. Sie können bereits heute<br />

mit bis zu 50 Prozent Wasserst<strong>of</strong>f betrieben<br />

werden, bis zum Jahr 2030 soll ein kompletter<br />

Wasserst<strong>of</strong>fbetrieb möglich sein. In der<br />

Hauptstadt bündelt Siemens Energy nun die<br />

Kompetenzen beider Bereiche und liefert so<br />

einen wichtigen Baustein für eine sichere<br />

und erfolgreiche Energiewende. Dazu zählt<br />

auch das Geschäftsfeld rund um die Stromübertragung:<br />

Im Schaltwerk Berlin stellt<br />

Siemens Energy innovative Produkte für die<br />

weltweiten Hoch- und Höchstspannungstrassen<br />

her und sorgt so dafür, dass der<br />

Strom auch zuverlässig bei den Verbrauchern<br />

ankommt.<br />

Christian Bruch, Vorst<strong>and</strong>svorsitzender<br />

von Siemens Energy: „Mit der neuen Fertigung<br />

für Wasserst<strong>of</strong>f-Elektrolyseure bekräftigen<br />

wir unseren Anspruch, die Energiewende<br />

aktiv mitzugestalten. In Berlin bündeln<br />

wir dafür unser Wissen im Bereich verschiedener<br />

Energietechnologien. Wasserst<strong>of</strong>f<br />

ist für uns ein wichtiger Best<strong>and</strong>teil der<br />

zukünftigen Energiewelt. Damit dieser Bereich<br />

wirtschaftlich tragfähig ist, müssen die<br />

Herstellungskosten für Elektrolyseure deutlich<br />

verringert werden. Mit unserer neuen<br />

Fertigung tragen wir dazu bei, Wasserst<strong>of</strong>f<br />

schneller wettbewerbsfähig zu machen.“<br />

Künftig werden in Berlin die einzelnen<br />

Elektrolyse-Zellen hergestellt und zu funktionstüchtigen<br />

Modulen, den sogenannten<br />

Stacks, verbunden. Diese werden dann, entsprechend<br />

der benötigten Leistung, zu größeren<br />

verfahrenstechnischen Einheiten zusammengesetzt.<br />

In Deutschl<strong>and</strong> wird dieser<br />

letzte Schritt am St<strong>and</strong>ort Mülheim erfolgen,<br />

der mit der Berliner Fabrik eng verbunden<br />

ist und diese hervorragend ergänzt.<br />

Entscheidend ist, dass die Produktion in<br />

eine Serienfertigung überführt wird. Denn<br />

kostengünstige und leistungsfähige Elektrolyseure<br />

sind die Vorrausetzung dafür, den<br />

wachsenden Bedarf nach Wasserst<strong>of</strong>f und<br />

die Kosten dafür in der Zukunft decken zu<br />

können.<br />

Siemens Energy setzt dabei auf die sog.<br />

PEM-Elektrolyse (Proton Exchange Membrane),<br />

bei der Wasser mithilfe von Strom<br />

aus erneuerbaren Energien an einer protonendurchlässigen<br />

Membran in Wasserst<strong>of</strong>f<br />

und Sauerst<strong>of</strong>f getrennt wird. Das Verfahren<br />

zeichnet sich unter <strong>and</strong>erem durch einen<br />

hohen Wirkungsgrad, hohe Produktgasqualität<br />

und zuverlässigen Betrieb ohne Chemikalien<br />

oder Verunreinigungen aus. Die neueste<br />

und leistungsfähigste Produktlinie der<br />

PEM-Elektrolyse von Siemens Energy ist für<br />

Anwendungen bis in den höheren dreistelligen<br />

Megawatt-Bereich optimiert, so dass<br />

mit Systemen dieser Größe mehrere Tonnen<br />

grüner Wasserst<strong>of</strong>f pro Stunde produziert<br />

werden können. Die Fertigung der Elektrolyseure<br />

wird zu 100 Prozent mit Strom aus<br />

erneuerbaren Energien versorgt werden.<br />

Wasserst<strong>of</strong>f als Schlüsselelement der<br />

Dekarbonisierung<br />

EINE BRANCHE.<br />

EIN NETZWERK.<br />

Finden Sie neue Projekte, Ideen<br />

und die richtigen Ansprechpartner<br />

der europäischen Energiebranche.<br />

Grüner Wasserst<strong>of</strong>f, also Wasserst<strong>of</strong>f, der<br />

unter Einsatz erneuerbarer Energien erzeugt<br />

wird, gilt als ein Schlüsselelement,<br />

wenn es darum geht, fossile Energieträger<br />

durch erneuerbare Quellen zu ersetzen.<br />

Wasserst<strong>of</strong>f kann als Speichermedium dienen<br />

sowie als Grundst<strong>of</strong>f für weitere Applikationen,<br />

etwa synthetische Kraftst<strong>of</strong>fe.<br />

Wasserst<strong>of</strong>f-Moleküle können aber auch direkt<br />

als Energieträger bei der bislang gasbetriebenen<br />

Strom- und Wärmeerzeugung genutzt<br />

werden. Im Zusammenspiel mit einem<br />

massiven Ausbau erneuerbarer Energien<br />

kann so die Energiewende gelingen. Die<br />

Produktionswege für grünen Wasserst<strong>of</strong>f<br />

und die Folgeprodukte sind bekannt, nun<br />

muss die Produktion auf industrielle Mengen<br />

skaliert werden. Leistungsstarke Elektrolyseure,<br />

wie sie demnächst in Berlin gefertigt<br />

werden, bilden das Herzstück der Wasserst<strong>of</strong>ftechnologie.<br />

LL<br />

www.siemens-<strong>energy</strong>.com (221590944)<br />

Valmet to complete biomass<br />

boiler, flue gas cleaning <strong>and</strong><br />

flue gas condensing system<br />

works at Vilnius Combined <strong>Heat</strong><br />

<strong>and</strong> Power Plant in Lithuania<br />

(valmet) Valmet has been selected in a new<br />

public procurement process as the tenderer<br />

<strong>for</strong> completing the biomass boiler, flue gas<br />

cleaning <strong>and</strong> flue gas condensing system<br />

works <strong>for</strong> Vilnius Combined <strong>Heat</strong> <strong>and</strong> Power<br />

Plant (Vilnius CHP) in Lithuania. Vilnius<br />

CHP is working on a modern heat generation<br />

capacity expansion project in the Vilnius<br />

central heating system. The new public<br />

procurement process was needed since the<br />

original contractor was unable to complete<br />

the works.<br />

The order is included in Valmet’s orders<br />

received <strong>of</strong> the second quarter <strong>2022</strong>. The<br />

total maximum value <strong>of</strong> the order is around<br />

EUR 30 million.<br />

“We have now concluded with Valmet one<br />

<strong>of</strong> the most important <strong>and</strong> critical contracts<br />

<strong>for</strong> Vilnius CHP’s biomass project. We still<br />

need to initiate the operation <strong>of</strong> the technical<br />

equipment <strong>of</strong> the biomass boiler plant,<br />

which will allow us to generate electricity<br />

<strong>and</strong> heat”, says Mantas Burokas, CEO at Vilnius<br />

CHP.<br />

“We are happy to contribute to an important<br />

project <strong>for</strong> Vilnius city’s residents. We<br />

community.e-world-essen.com<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 21


News from Science & Research<br />

plan to launch the power plant to the testing<br />

phase in the first quarter <strong>of</strong> 2023”, says Niina<br />

Ollikka, Director <strong>of</strong> Boiler Rebuilds <strong>and</strong><br />

Conversions, Energy business unit, Valmet.<br />

In<strong>for</strong>mation about Valmet’s delivery<br />

Valmet will per<strong>for</strong>m a technical assessment<br />

<strong>of</strong> biomass boilers, complete the biomass<br />

boiler, flue gas cleaning <strong>and</strong> flue gas<br />

condensing system installation works, carry<br />

out commissioning works (cold <strong>and</strong> hot<br />

tests), train the power plant’s personnel <strong>and</strong><br />

prepare the instructions <strong>for</strong> using the biomass<br />

unit.<br />

In<strong>for</strong>mation about Vilnius CHP<br />

After the Vilnius CHP project is completed,<br />

the power plant’s total electricity capacity<br />

will amount to 90 MW (70 MW biomass<br />

based), <strong>and</strong> the heating capacity will<br />

amount to roughly 230 MW (170 MW biomass<br />

based).<br />

Since 2020, the power plant has been generating<br />

<strong>energy</strong> using municipal waste. After<br />

the biomass project is complete, <strong>energy</strong> will<br />

also be generated using biomass. The<br />

waste-to-<strong>energy</strong> unit incinerates about<br />

160,000 tonnes <strong>of</strong> municipal waste <strong>and</strong> turn<br />

it into <strong>energy</strong>. The biomass unit will burn<br />

about 500,000 tonnes <strong>of</strong> biomass per year.<br />

LL<br />

www.valmet.com (221590924)<br />

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

Services<br />

Blitzschutzmessung<br />

an Windenergieanlagen<br />

• TÜV NORD bestätigt: Qualität des neuen<br />

Verfahrens zur Blitzschutzmessung an<br />

Windenergieanlagen mittels Drohne von<br />

ENERTRAG Betrieb überzeugt<br />

(tuev enertrag) TÜV NORD hat mit seiner<br />

Prüfung vom 25. Januar <strong>2022</strong> die Qualität<br />

des von ENERTRAG Betrieb und Sulzer<br />

Schmid Laboratories AG entwickelten Verfahrens<br />

zur Blitzschutzprüfung an Windenergieanlagen<br />

mittels Drohne bewertet und<br />

dessen Qualität bestätigt.<br />

„Die positive Bestätigung des Verfahrens<br />

durch TÜV NORD unterstreicht den hohen<br />

Qualitätsst<strong>and</strong>ard unserer innovativen<br />

Dienstleistung erneut“, freut sich Michael<br />

Dahm, Geschäftsführer bei ENERTRAG Betrieb.<br />

Dahm ergänzt: „Wir können somit die<br />

Einhaltung sämtlicher Branchenst<strong>and</strong>ards<br />

für Rotorblattinspektionen mit Blitzschutzprüfung<br />

(Ableitungsstrecke), insbesondere<br />

die Grundsätze für die ‚Wiederkehrende<br />

Prüfung von Windenergieanlagen‘ vom<br />

Bundesverb<strong>and</strong> WindEnergie (BWE) sowie<br />

die Richtlinie für Windenergieanlagen des<br />

Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt),<br />

garantieren.“<br />

Die von der TÜV NORD EnSys GmbH bezeugte<br />

Blitzschutzprüfung mittels Drohne<br />

wird zudem im Rahmen von Inspektionsprogrammen<br />

der DIN EN ISO/IEC 17020,<br />

beispielsweise für die Wiederkehrende Prüfung<br />

(WKP) oder die Bewertung und Prüfung<br />

für den Weiterbetrieb von Windenergieanlagen<br />

(BPW), eingesetzt und erfüllt<br />

damit auch alle rechtlichen An<strong>for</strong>derungen<br />

von Betreibern und Versicherern.<br />

Innovativ & Effizient: Rotorblattinspektion<br />

inkl. Blitzschutzprüfung<br />

mittels Drohne<br />

Durch das drohnengestützte Verfahren<br />

können Kunden gleich von mehreren Vorteilen<br />

pr<strong>of</strong>itieren. So können durch die Kombination<br />

von verschiedenen Prüfungen benötigte<br />

Einsatzzeiten verkürzt und Stillst<strong>and</strong>szeiten<br />

minimiert werden. Des Weiteren<br />

können Rotorblattinspektionen mittels<br />

Drohne, im Gegensatz zu Inspektionen mittels<br />

Seilzugangstechnik, auch bei stärkeren<br />

Winden bis 10 m/s und bei kühleren Temperaturen<br />

durchgeführt werden. Ein weiterer<br />

Vorteil: Die mittels Drohne in HD-Qualität<br />

aufgenommenen Bilder werden in einem<br />

ersten Schritt mittels künstlicher Intelligenz<br />

und direkt im Anschluss daran von erfahrenen<br />

Mitarbeitern bei ENERTRAG Betrieb<br />

ausgewertet und Schäden so zuverlässig<br />

analysiert und klassifiziert. Kunden erhalten<br />

also gleichbleibende Qualität bei geringeren<br />

Kosten, Zeitaufwänden und Risiken für den<br />

Menschen.<br />

Dahm hebt einen weiteren Vorteil der Rotorblattinspektion<br />

und Blitzschutzprüfung<br />

mittels Drohne hervor: „Windenergieanlagen<br />

werden immer größer, die Naben sitzen<br />

immer Höher und die Länge der Rotorblätter<br />

nimmt mit jeder neuen Anlagengeneration<br />

weiter zu. Bei den modernen Anlagen<br />

sind Rotorblattinspektionen mittels Seilzugangstechnik<br />

nur noch schwer umsetzbar.<br />

Wir bieten mit dem neuen drohnengestützten<br />

Verfahren in Verbindung mit der<br />

langjährigen Expertise unserer Rotorblattinspekteure<br />

bei der Auswertung und Klassifizierung<br />

der Abweichungen die optimale<br />

Lösung, um Prüfungen trotz aller Umstände<br />

sicher und effizient durchzuführen.“<br />

LL<br />

www.enertrag.com<br />

www.sulzerschmid.com<br />

www.tuev-nord-group.com (221601022)<br />

News from<br />

Science &<br />

Research<br />

Neue Werkst<strong>of</strong>fe<br />

für den 3D-Druck<br />

(bg-uni) 25 Forschungsgruppen aus ganz<br />

Deutschl<strong>and</strong> – unter ihnen auch die Bergische<br />

Universität Wuppertal – stellen sich gegenwärtigen<br />

Heraus<strong>for</strong>derungen unserer<br />

Welt. Ihr gemeinsames Ziel: Die Entwicklung<br />

neuer Metall- und Polymerpulverwerkst<strong>of</strong>fe<br />

für den 3D-Druck – und damit die Weiterentwicklung<br />

dieses Fertigungsverfahrens.<br />

Mit vereintem Wissen und modernster<br />

Technik sowie finanzieller Unterstützung<br />

von insgesamt ca. sieben Millionen Euro für<br />

drei weitere Jahre durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft<br />

(DFG) geht das<br />

Schwerpunktprogramm „Neue Materialien<br />

für die laserbasierte additive Fertigung“<br />

(SPP2122) in die zweite Phase. Initiiert wurde<br />

diese vom stellvertretenden Programmsprecher<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. habil. Bilal Gökce<br />

von der Bergischen Universität gemeinsam<br />

mit Pr<strong>of</strong>. habil. Dr.-Ing. Stephan Barcikowski<br />

von der Universität Duisburg-Essen.<br />

Bergische Uni seit Anfang <strong>2022</strong><br />

Mitglied des Programms<br />

Ende März führten beide Pr<strong>of</strong>essoren<br />

durch die Auftaktveranstaltung mit insgesamt<br />

rund 60 Teilnehmenden sowie über 20<br />

Fachbeiträgen. Der Lehrstuhl Werkst<strong>of</strong>fe für<br />

die Additive Fertigung um Pr<strong>of</strong>. Gökce ist<br />

seit Anfang des Jahres Mitglied im Schwerpunktprogramm<br />

und vertritt mit dem Teilprojekt<br />

„Nanopartikel-Additivierung von<br />

Pulvern für die laserbasierte additive Fertigung<br />

von ODS Stählen“ die Material<strong>for</strong>schung<br />

an der Bergischen Universität. Das<br />

Wuppertaler Teilprojekt wird mit ca.<br />

400.000 Euro gefördert.<br />

Ziel ist die Entwicklung eines neuen Stahlpulvers<br />

auf Eisen-Chrom-Basis für die additive<br />

Fertigung, sprich 3D-Druck. Solche Stähle<br />

werden beispielsweise in Kesseln und Turbinen<br />

von Kraftwerken eingesetzt, die Kohle<br />

oder Gas mit erneuerbaren Brennst<strong>of</strong>fen wie<br />

Biomasse verfeuern. Die Erhöhung der Betriebstemperaturen<br />

von Kraftwerksturbinengeneratoren<br />

ist eine übliche Methode zur<br />

Verbesserung des Wirkungsgrads von<br />

Dampf- und Gasturbinen. „Der Betrieb einer<br />

Anlage bei höheren Temperaturen stellt jedoch<br />

extreme An<strong>for</strong>derungen an die verwendeten<br />

Werkst<strong>of</strong>fe. Durch winzige keramische<br />

Nanopartikel im Material kann die Bestän-<br />

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


News fromScience & Research<br />

digkeit (Festigkeit, Kriechbeständigkeit) der<br />

Bauteile bei hohen Temperaturen verbessert<br />

werden“, erklärt Bilal Gökce. Diese gleichmäßig<br />

in das Material hinein zu bekommen,<br />

sei jedoch nicht einfach.<br />

Verhalten der Nanopartikel verstehen<br />

Der übliche Weg ist teuer und aufwändig,<br />

daher untersuchen Pr<strong>of</strong>. Gökce und sein<br />

Team Verfahren der additiven Fertigung.<br />

Dabei werden unterschiedliche additive Fertigungsverfahren<br />

und Simulationen eingesetzt,<br />

um das Verhalten der Nanopartikel<br />

während der Verarbeitung zu verstehen und<br />

die richtigen Parameter zu finden, um möglichst<br />

feste Bauteile herzustellen. „Für Herstellung<br />

des für den 3D-Druck verwendeten<br />

Pulverkomposits, ebenfalls ein besonderes<br />

Thema im Projekt, kommen innovative Laserverfahren<br />

zum Einsatz“, so Gökce.<br />

Das gemeinsam mit der TU Darmstadt<br />

(Pr<strong>of</strong>. Dr. Bai-Xiang Xu) und dem<br />

Max-Planck-Institut für Eisen<strong>for</strong>schung (Dr.<br />

Baptiste Gault) angelegte Forschungsprojekt<br />

adressiert die additive Fertigung von<br />

oxiddispergierten Stählen (ODS) und hat<br />

die Entwicklung eines neuen Pulvers auf Eisen-Chrom-Basis<br />

für die additive Fertigung<br />

zum Ziel.<br />

LL<br />

www.mam.uni-wuppertal.de<br />

(Wuppertaler Lehrstuhl)<br />

www.uni-due.de/matframe (Schwerpunktprogramm)<br />

(221591708)<br />

Referenzfabrik.H2 – Elektrolyseur-<br />

und Brennst<strong>of</strong>fzellenproduktion<br />

der Zukunft<br />

(fh-g) Wasserst<strong>of</strong>f ist ein Schlüsselelement<br />

der Energiewende. Damit sich Wasserst<strong>of</strong>f<br />

als Energieträger flächendeckend durchsetzen<br />

kann, gilt es ihn zu marktwirtschaftlichen<br />

Preisen, in ausreichender Menge und<br />

klimaneutral herzustellen und mit hoher<br />

CO 2 -Minderungsquote zu verwenden. Dafür<br />

sind kostengünstige, robuste Wasserst<strong>of</strong>fsysteme<br />

– Elektrolyseur und Brennst<strong>of</strong>fzelle –<br />

er<strong>for</strong>derlich. Um diese zukünftig in industrieller<br />

Serie zu produzieren, stellt die „Referenzfabrik.H2“<br />

sowohl ein Design zur Orientierung<br />

als auch einen Baukasten mit<br />

neuen sowie spezifisch weiterentwickelten<br />

Technologien bereit.<br />

Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens<br />

zu erreichen, muss in Zukunft weitgehend<br />

auf Öl, Gas und Kohle verzichtet und auf<br />

erneuerbare Energien umgestellt werden.<br />

Für deren Speicherung und flächendeckende<br />

Verteilung ist Wasserst<strong>of</strong>f als Energieträger<br />

ein Schlüsselelement. Doch Wasserst<strong>of</strong>f<br />

kann noch mehr: Er verkörpert die einmalige<br />

Chance, Energiebereitstellung, Klimaschutz<br />

und Wertschöpfung zu vereinen. So<br />

spielt er eine zentrale Rolle bei der Senkung<br />

der CO 2 -Emissionen und bietet gleichzeitig<br />

ein nachhaltiges und zukunftsfähiges Geschäftsfeld<br />

für den Produktionsst<strong>and</strong>ort<br />

Deutschl<strong>and</strong>.<br />

Für die klimaneutrale Herstellung von<br />

Wasserst<strong>of</strong>f sind Elektrolyseure notwendig.<br />

In ihnen wird Wasser mit Strom aus Wind<br />

oder Sonne in Wasserst<strong>of</strong>f und Sauerst<strong>of</strong>f<br />

gespalten. Der dabei entstehende grüne<br />

Wasserst<strong>of</strong>f kann verschiedenen Nutzungspfaden<br />

zugeführt werden: Er kann entweder<br />

in der Prozessindustrie als nachhaltiger<br />

Rohst<strong>of</strong>f weiterverarbeitet oder mit Hilfe<br />

von Brennst<strong>of</strong>fzellen rückverstromt werden.<br />

Doch sowohl Elektrolyseur als auch Brennst<strong>of</strong>fzelle<br />

werden bislang wenig automatisiert<br />

in kleinen Stückzahlen und zu hohen<br />

Kosten hergestellt. Hier liegt das Potenzial<br />

für Wissenschaft und Industrie die Produktion<br />

von Wasserst<strong>of</strong>fsystemen in ein neues<br />

Zeitalter effizienter industrieller Massenproduktion<br />

zu bringen.<br />

Damit dieser Schritt gelingt, müssen bestehende<br />

Produktionstechnologien analysiert<br />

und hinsichtlich ihres Einsatzes für eine<br />

qualitätsgerechte Serienfertigung von Elektrolyseuren<br />

und Brennst<strong>of</strong>fzellen bewertet<br />

werden. Zudem braucht es neue kontinuierliche<br />

Verfahren und Anlagen, die auf eine<br />

massentaugliche Produktion ausgerichtet<br />

sind. Nur so lässt sich der Produktionsaufw<strong>and</strong><br />

substanziell reduzieren und schließlich<br />

eine Kostenparität von Wasserst<strong>of</strong>f und<br />

fossilen Energieträgern herstellen.<br />

In der aktuellen Phase der hohen technologischen<br />

Variabilität und des beginnenden<br />

(Elektrolyseur) bzw. für die 2030er Jahre<br />

adressierten Markthochlaufs (Brennst<strong>of</strong>fzelle)<br />

braucht die deutsche Industrie eine<br />

produktionstechnische Orientierung. Nur so<br />

wird es für Unternehmen sinnvoll sein, frühzeitig<br />

in dieses Geschäftsfeld zu investieren,<br />

um es nachhaltig zu gestalten und sich im<br />

internationalen Wettbewerb langfristig erfolgreich<br />

zu positionieren. Zur Gewährleistung<br />

dieser Orientierung und Unterstützung<br />

wurde die Referenzfabrik.H2 für eine flexible,<br />

sich dynamisch anpassende, stückzahlskalierbare<br />

Serienproduktion von Wasserst<strong>of</strong>fsystemen<br />

konzipiert. Das Konzept ist<br />

durch die direkten Partizipationsmöglichkeiten<br />

der Industrie einzigartig. Unternehmen<br />

können nicht nur Nutzer der Services,<br />

sondern auch Partner der Referenzfabrik.<br />

H2 sein.<br />

Hybrides Produktionssystem beschleunigt<br />

Transfer in die Industrie<br />

Die Referenzfabrik.H2 ist ein Produktionssystem,<br />

das auf physischen und virtuellen<br />

Komponenten beruht. Darin werden ein Referenzdesign<br />

und neue Technologielösungen<br />

geschaffen bzw. bestehende optimiert. Parallel<br />

werden digitale Zwillinge von den Produktionselementen<br />

entwickelt und in einer<br />

virtuellen Architektur verankert. Dadurch<br />

entsteht ein Baukasten von Technologien,<br />

die verglichen und flexibel zu Prozessketten<br />

kombiniert werden. „So können regionale<br />

Kompetenzen und Infrastrukturen besser<br />

genutzt und die Industrie stärker bei der Entwicklung<br />

eingebunden werden. Dies beschleunigt<br />

den Transfer der Lösungen in die<br />

Industrie“, sagt Dr. Ulrike Beyer, Leiterin der<br />

Wasserst<strong>of</strong>f-Task<strong>for</strong>ce am Fraunh<strong>of</strong>er-Institut<br />

für Werkzeugmaschinen und Um<strong>for</strong>mtechnik<br />

IWU und Koordinatorin des Projekts.<br />

„Im Prinzip bauen wir eine B2B-Platt<strong>for</strong>m<br />

auf, in dem wir die Kernkompetenzen der<br />

Fraunh<strong>of</strong>er-Institute und der beteiligten<br />

Partner zu einer hoch effektiven Wertschöpfungskette<br />

für Wasserst<strong>of</strong>fsysteme fusionieren<br />

und somit potenziellen Interessenten einen<br />

ganzheitlichen Überblick zu den wirtschaftlichen<br />

Chancen verschaffen“, so Beyer.<br />

Die virtuellen Abbilder bieten den Forschungsteams<br />

die Möglichkeit, die Vernetzung<br />

neuer Produktionsverfahren und -anlagen<br />

zu simulieren und bereits am Rechner im<br />

Detail zu prüfen, zu vergleichen und so die<br />

geeigneten Materialien, Werkzeuge und Anlagen<br />

für eine effektive Fertigung auszuwählen.<br />

Auf diese Weise lassen sich Gesamtzusammenhänge<br />

bis hin zu kompletten Prozessketten<br />

übersichtlich darstellen und die<br />

bei der Fertigung der Wasserst<strong>of</strong>fsysteme<br />

entstehenden Kosten bewerten.<br />

Geplant ist, der deutschen Industrie ab<br />

dem dritten Quartal dieses Jahres Services<br />

und konkrete Formen der Beteiligung an der<br />

Referenzfabrik.H2 anzubieten. Gemeinsames<br />

Ziel wird sein: Produktionstechnologien<br />

und -anlagen für die kostengünstige Serienfertigung<br />

von Brennst<strong>of</strong>fzelle und Elektrolyseur<br />

zu entwickeln, die den Markthochlauf<br />

ab 2025 substanziell unterstützen.<br />

Die Referenzfabrik.H2 wurde vom Fraunh<strong>of</strong>er<br />

IWU in Chemnitz konzeptioniert und<br />

wird gemeinsam mit dem Fraunh<strong>of</strong>er-Institut<br />

für Produktionstechnologie IPT in Aachen<br />

betrieben. Eingebunden werden auch<br />

die Forschungsinhalte des Fraunh<strong>of</strong>er-Instituts<br />

für Elektronische Nanosysteme ENAS in<br />

Chemnitz und des Fraunh<strong>of</strong>er-Instituts für<br />

Produktionstechnik und Automatisierung<br />

IPA in Stuttgart. Das Konzept der Referenzfabrik.H2<br />

ist außerdem ein wesentliches<br />

Element des Verbunds „FRHY – Referenzfabrik<br />

für hochratenfähige Elektrolyseurproduktion“<br />

des Wasserst<strong>of</strong>f-Leitprojekts<br />

des Fraunh<strong>of</strong>er-Konzepts „H2GO – Nationaler<br />

Aktionsplan Brennst<strong>of</strong>fzellen-Produktion“,<br />

in dem 14 weitere Fraunh<strong>of</strong>er-Institute<br />

involviert sind.<br />

Chance Wasserst<strong>of</strong>fsystem-Produktion<br />

„Herzstück der Wasserst<strong>of</strong>fsysteme ist der<br />

Stack, in dem die Wasserspaltung bzw. die<br />

Stromgewinnung ablaufen“, erläutert Beyer.<br />

Ein solcher Stack besteht aus mehreren hun-<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 23


News fromScience & Research<br />

dert aufein<strong>and</strong>ergestapelten und verschalteten<br />

Einzelzellen, in denen die chemische<br />

Energiew<strong>and</strong>lung abläuft. Aufgrund seiner<br />

vielen Wiederholelemente bietet es sich an,<br />

die Produktion des Stack in eine industrielle<br />

Produktion mit großen Stückzahlen zu<br />

überführen und dadurch die Kosten substanziell<br />

zu senken.<br />

Die Referenzfabrik umfasst Maschinen<br />

und Anlagen zur Fertigung der wesentlichen<br />

Stack-Komponenten Bipolarplatte (BPP)<br />

und Membran-Elektroden-Einheit (MEA).<br />

„Das neuartige Konzept ermöglicht, dass die<br />

er<strong>for</strong>derlichen Technologieentwicklungen<br />

dezentral jeweils vor Ort erfolgen, so dass<br />

eine Um<strong>for</strong>mpresse für BPP in Chemnitz<br />

und eine Fertigungsanlage für MEA in Aachen<br />

zur Verfügung stehen können. Deren<br />

digitale Zwillinge werden zentral in einer<br />

gemeinsamen Architektur gesammelt und<br />

dort für Verfahrensvergleiche sowie -bewertungen<br />

bzw. Prozesskettenbetrachtungen<br />

genutzt“, erläutert Beyer. Ziel ist es, einen<br />

Baukasten von Technologien zu entwickeln,<br />

dessen Einzelkomponenten technologisch<br />

und wirtschaftlich bewertet werden können.<br />

Somit soll das Investitionsrisiko reduziert<br />

und Unternehmen bei der Entwicklung<br />

ihres Geschäftsfeldes Wasserst<strong>of</strong>f unterstützt<br />

werden.<br />

LL<br />

www.fraunh<strong>of</strong>er.de (221590957)<br />

Wasserst<strong>of</strong>f: BAM baut europaweit<br />

neuartige Testplatt<strong>for</strong>m für<br />

den sicheren Betrieb von Pipelines<br />

auf<br />

(bam) Die Bundesanstalt für Material<strong>for</strong>schung<br />

und -prüfung (BAM) errichtet für<br />

3,8 Millionen Euro eine Testplatt<strong>for</strong>m für<br />

den sicheren Betrieb von Wasserst<strong>of</strong>f- und<br />

Wasserst<strong>of</strong>f-Erdgas-Pipelines. Die Anlage<br />

soll Industrie und Gasnetzbetreibern die<br />

Möglichkeit bieten, technische Fragestellungen<br />

schnell und praxisnah zu lösen, und<br />

insgesamt den Markthochlauf von Wasserst<strong>of</strong>f<br />

in Deutschl<strong>and</strong> deutlich beschleunigen.<br />

Erste Teile der aus verschiedenen Modulen<br />

bestehenden Testplatt<strong>for</strong>m, die ein in<br />

Europa bisher einzigartiges Spektrum an<br />

Prüfmöglichkeiten umfasst, sollen Anfang<br />

2023 in Betrieb gehen.<br />

Um die Klimaziele zu erreichen und die<br />

Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu<br />

reduzieren, kommt grünem Wasserst<strong>of</strong>f<br />

eine entscheidende Rolle zu. Für die Speicherung<br />

und den Transport des Gases ist<br />

wiederum ein sicheres Pipelinenetz unabdingbar.<br />

Neben dem Aufbau einer neuen<br />

Gasnetz-Infrastruktur für reinen Wasserst<strong>of</strong>f<br />

wird aktuell auch die Umwidmung der<br />

vorh<strong>and</strong>enen Erdgasnetze diskutiert. In sie<br />

soll Wasserst<strong>of</strong>f zu einem bestimmten Prozentsatz<br />

eingeleitet werden soll.<br />

Vorher sind jedoch eine Reihe sicherheitstechnischer<br />

Fragestellungen zu klären, damit<br />

der sichere und dauerhafte Betrieb der<br />

vorh<strong>and</strong>enen Infrastruktur gewährleistet<br />

werden kann. Dazu zählen etwa die Eignung<br />

der Materialien in dem historisch gewachsenen<br />

und mehrere tausend Kilometer langen<br />

Pipelinenetz sowie hunderttausende<br />

Schnittstellen zu Haushalten und Betrieben.<br />

Wasserst<strong>of</strong>fmoleküle, die besonders klein<br />

sind, können in Werkst<strong>of</strong>fe diffundieren und<br />

zu Rissen und <strong>and</strong>eren Defekten führen.<br />

Die Klärung dieser Fragen sowie die Ableitung<br />

geeigneter Sicherheitsmaßnahmen<br />

sind nur durch Tests unter Realbedingungen<br />

möglich. Sie stehen im Fokus der ganzheitlichen<br />

Testplatt<strong>for</strong>m der BAM. Sie wird u.a.<br />

Module zur Prüfung der Absorption, Permeation<br />

oder Akkumulation von Wasserst<strong>of</strong>f in<br />

Werkst<strong>of</strong>fen und Bauteilen enthalten sowie<br />

eine Online-Präzisionsanalytik.<br />

„Mit dem Aufbau der Testplatt<strong>for</strong>m leisten<br />

wir einen wichtigen Beitrag für den zügigen<br />

Übergang zu einer Wasserst<strong>of</strong>fwirtschaft“,<br />

erklärt BAM-Präsident Pr<strong>of</strong>. Dr. Ulrich Panne.<br />

„Wir gewährleisten damit einerseits die<br />

Sicherheit der Systeme, die unverzichtbar<br />

für ihre Wirtschaftlichkeit und ihre Akzeptanz<br />

in der Bevölkerung ist. Gleichzeitig<br />

helfen wir der Industrie und Netzbetreibern<br />

bei der Lösung technischer Fragen.“<br />

Neben der Errichtung der Testplatt<strong>for</strong>m<br />

baut die BAM auf ihrem zwölf Quadratkilometer<br />

großen Testgelände Technische Sicherheit<br />

in Br<strong>and</strong>enburg weitere umfassende<br />

Prüfmöglichkeiten für moderne Wasserst<strong>of</strong>ftechnologien<br />

auf. Geplant sind u.a. ein<br />

Hochdruckprüfst<strong>and</strong> bis 1000 bar, ein Prüffeld<br />

für Flüssigwasserst<strong>of</strong>f sowie eine weitere<br />

Testplatt<strong>for</strong>m zur Untersuchung aller<br />

technischen Vorgänge rund um eine Wasserst<strong>of</strong>ftankstelle.<br />

Das Testareal ist Teil des<br />

Wasserst<strong>of</strong>f-Kompetenzzentrums H2Safety@BAM,<br />

in dem bereits heute rund 130<br />

Mitarbeiter*innen der BAM tätig sind.<br />

LL<br />

www.bam.de (221601033)<br />

Messexperten der PTB: Abstände<br />

von Windenergieanlagen zu<br />

Anlagen der Flugsicherung können<br />

kleiner sein<br />

• Windenergieanlagen stören deutlich weniger<br />

als früher angenommen – Bericht<br />

an die Bundesminister für Wirtschaft und<br />

für Verkehr übergeben<br />

(ptb) Drehfunkfeuer sind Navigationseinrichtungen,<br />

mit deren Hilfe Flugzeuge sicher<br />

navigieren. Sie können durch Windenergieanlagen<br />

gestört werden. Deshalb<br />

muss die Störwirkung jeder geplanten Windenergieanlage<br />

von der Flugsicherung geprüft<br />

werden, wenn sie in einem gewissen<br />

Abst<strong>and</strong> zu einem Drehfunkfeuer errichtet<br />

werden soll. Dieser Abst<strong>and</strong> betrug bisher<br />

15 km. Nach Abschluss zweier Forschungsprojekte<br />

empfehlen Wissenschaftler der<br />

Physikalisch-Technischen Bundesanstalt<br />

(PTB), diesen Abst<strong>and</strong> auf 6 km bis 7 km zu<br />

reduzieren. Damit würde sich die Wahrscheinlichkeit,<br />

dass neue Windenergieanlagen<br />

genehmigt werden, deutlich erhöhen.<br />

Die PTB übergab am 5. April einen Forschungsbericht<br />

mit Erkenntnissen und Empfehlungen<br />

aus den Projekten an den Bundesverkehrsminister<br />

Dr. Volker Wissing und an<br />

den Bundeswirtschaftsminister und Vizekanzler<br />

Dr. Robert Habeck.<br />

Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt<br />

(PTB) hat gemeinsam mit ihren Partnern<br />

in den Projekten WERAN und WERAN<br />

plus neue messtechnische Verfahren und<br />

Simulationsmethoden entwickelt, um zu<br />

untersuchen, inwieweit Windenergieanlagen<br />

(WEA) die Signale von Drehfunkfeuern<br />

(VOR) im Luftraum stören können. Rund 60<br />

solcher Navigationsanlagen betreibt die<br />

deutsche Flugsicherung am Boden. Man unterscheidet<br />

dabei die älteren konventionellen<br />

CVOR und die moderneren Doppler-Drehfunkfeuer<br />

(DVOR). Vergleichbar<br />

mit Leuchttürmen weisen sie Flugzeugen<br />

den Weg und sorgen so für Sicherheit im<br />

Luftraum. Windenergieanlagen können das<br />

von Navigationsanlagen ausgehende<br />

UKW-Funksignal streuen und somit einen<br />

Winkelfehler erzeugen. Dadurch kommt das<br />

Signal der Navigationsanlage leicht verfälscht<br />

im Flugzeug an.<br />

Im Zuge der beiden Projekte wurden systematisch<br />

die Entstehung und die Ausbreitung<br />

des Winkelfehlers untersucht, den WEA und<br />

<strong>and</strong>ere Hindernisse im Luftraum erzeugen.<br />

Weltweit erstmalig konnte der Beitrag einer<br />

WEA zu einem Winkelfehler mithilfe der im<br />

Projekt entwickelten drohnenbasierten<br />

Messtechnik der PTB nachgewiesen werden.<br />

Die parallel zur Messtechnik an der Leibniz<br />

Universität Hannover entwickelten Verfahren<br />

der numerischen Simulation und nachgeschalteten<br />

mathematischen Verfahren<br />

(Vollwellensimulation) zur Bestimmung des<br />

Winkelfehlers zeigen eine qualitativ und<br />

quantitativ gute Übereinstimmung mit den<br />

Messergebnissen. Diese aufwendigen Auswerteverfahren<br />

laufen auf Großrechnern<br />

und sind zeitintensiv. Um die Anwendung<br />

der Ergebnisse auch auf herkömmlichen Bürorechnern<br />

zu ermöglichen, wurden abgeleitete<br />

Prognoseverfahren auf der Basis physikalischer<br />

Modelle der Wellenausbreitung<br />

von elektromagnetischen Feldern entwickelt,<br />

die in wenigen Minuten ähnliche Ergebnisse<br />

liefern. Innerhalb der er<strong>for</strong>derlichen<br />

Genauigkeit für die Anwendung im<br />

Anlagenschutz der VOR konnten diese Ergebnisse<br />

durch Vergleich mit Vor-Ort-Messungen<br />

und mit der Vollwellensimulation<br />

validiert werden.<br />

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


Power News<br />

Darüber hinaus wurde mit der Doppler-Kreuzpeilung<br />

ein neues Verfahren entwickelt,<br />

mit dem sich die Vorbelastung des<br />

Winkelfehlers rund um ein VOR messtechnisch<br />

charakterisieren lässt. Nahestehende<br />

Vegetation, hohe Gebäude, Hochspannungsmasten,<br />

Baukräne und Höhenzüge<br />

erzeugen ebenfalls Winkelfehler. Diese Störquellen<br />

werden nun zusammen mit der Größe<br />

ihrer Störwirkung örtlich erfasst und<br />

können in einer Karte hinterlegt werden.<br />

Die dazu notwendige Messtechnik ist im<br />

Forschungsflugzeug Jade One der Jade<br />

Hochschule in Wilhelmshaven implementiert.<br />

Die Jade One lässt sich als Motorsegler<br />

in luftfahrtüblichen Höhen und Abständen<br />

kostengünstig und umweltschonend einsetzen.<br />

Damit kann die Fehlerausbreitung im<br />

Raum bis an die Reichweitengrenze von ca.<br />

150 km bei DVOR untersucht werden. Insbesondere<br />

lässt sich die Störwirkung von WEA<br />

nun in die Wirkung <strong>and</strong>erer Hindernisse<br />

einordnen. Außerdem wird die Sicherheit<br />

im Flugbetrieb erhöht, weil nun alle Störobjekte<br />

und nicht nur singulär die WEA erfasst<br />

und bewertet werden.<br />

Die neuen, verbesserten Verfahren und die<br />

damit gewonnenen Erkenntnisse und Daten<br />

dienen nun dazu, das gesamte Bewertungsverfahren<br />

von Bauanträgen neuer WEA auf<br />

den St<strong>and</strong> der Technik zu bringen. Gemäß §<br />

18 a Abs. (1) Luftverkehrsgesetz (LuftVG)<br />

dürfen Bauwerke nicht errichtet werden,<br />

wenn dadurch Flugsicherungseinrichtungen<br />

gestört werden können. Dazu untersucht die<br />

DFS Deutsche Flugsicherung GmbH bisher<br />

in ihrer gutachterlichen Stellungnahme im<br />

Anlagenschutzbereich mit einem Radius von<br />

15 km rund um ein Drehfunkfeuer die mögliche<br />

Störwirkung der neuen Bauwerke. Anh<strong>and</strong><br />

der vorliegenden Daten aus verschiedenen<br />

Windparks lassen sich Schlussfolgerungen<br />

für einen reduzierten Prüfradius des<br />

Anlagenschutzbereichs ziehen. Damit wird<br />

die zu prüfende Fläche von vorher 707 km²<br />

auf 154 km² reduziert, was einem Radius<br />

von 6 km bis 7 km entspricht. Dies schafft<br />

Planungssicherheit und ermöglicht viel<br />

Raum für Windenergie, ohne die Sicherheit<br />

in der Luftfahrt einzuschränken.<br />

„Dieser Ausgleich zwischen den berechtigten<br />

Interessen der Sicherheit in der Luftfahrt<br />

und der erneuerbaren Energie war uns im<br />

Projekt immer wichtig“, betont der Projektleiter<br />

Dr. Thorsten Schrader. „Insgesamt<br />

haben wir jetzt verlässlichere messtechnische<br />

und simulatorische Möglichkeiten sowie<br />

eine ganz <strong>and</strong>ere Datenbasis, die eine<br />

neue Bewertung der Wechselwirkung von<br />

WEA und Drehfunkfeuern zulassen“, freut<br />

sich Schrader. Ohne die hervorragende Zusammenarbeit<br />

in den Projektteams wäre<br />

dieses Ergebnis so nicht möglich gewesen,<br />

ist sich Schrader sicher.<br />

PTB-Präsident Pr<strong>of</strong>. Dr. Joachim Ullrich<br />

hebt die Bedeutung der Metrologie hervor:<br />

„Der Beitrag von WERAN demonstriert eindrucksvoll<br />

die Bedeutung langfristiger messtechnischer<br />

Vorlauf<strong>for</strong>schung.“ Nur so sei<br />

man in der Lage, sehr schnell auf aktuelle<br />

Gegebenheiten reagieren zu können – und<br />

dies auf der Basis gesicherter wissenschaftlicher<br />

Erkenntnisse.<br />

Bundeswirtschaftsminister und Vizekanzler<br />

Robert Habeck zeigte sich erfreut über<br />

die neuen Möglichkeiten zum Ausbau der<br />

Windenergie. Mit dem gemeinsam mit dem<br />

Bundesverkehrsministerium beschlossenen<br />

Maßnahmenpaket könnten zusätzliche Potenziale<br />

im Umfang von rund 5 Gigawatt<br />

zusätzlicher Windenergieleistung erschlossen<br />

werden, sagte er. „Das entspricht bei 4–5<br />

Megawatt pro Neuanlage mehr als 1000<br />

neuen Windenergieanlagen. Das ist ein<br />

wichtiger Push für den Ausbau der Windenergie<br />

an L<strong>and</strong>“, so Habeck.<br />

LL<br />

www.ptb.de (221601034)l<br />

Power<br />

News<br />

Machbarkeitsstudie schlägt<br />

Länderübergreifendes Wasserst<strong>of</strong>fnetz<br />

Mitteldeutschl<strong>and</strong> vor<br />

(hypos) Mehr als ein Dutzend Industrieunternehmen,<br />

Energieversorger, Netzbetreiber<br />

und kommunale Partner haben eine<br />

gemeinsame Studie für den Aufbau eines<br />

mitteldeutschen Wasserst<strong>of</strong>fnetzes vorgelegt.<br />

Die von der Europäischen Metropolregion<br />

Mitteldeutschl<strong>and</strong> und dem Wasserst<strong>of</strong>fnetzwerk<br />

HYPOS koordinierte Untersuchung<br />

sieht ein 339 Kilometer langes Netz<br />

zur Verbindung der Erzeuger und Nachfrager<br />

von Grünem Wasserst<strong>of</strong>f in der Region<br />

Leipzig-Halle-Bitterfeld-Leuna-Zeitz-Chemnitz<br />

vor.<br />

„Mit der Machbarkeitsstudie liegt erstmals<br />

eine umfassende Untersuchung der potenziellen<br />

Bedarfe und Erzeugungspotenziale<br />

von Grünem Wasserst<strong>of</strong>f sowie ein länderübergreifendes<br />

Wasserst<strong>of</strong>finfrastrukturkonzept<br />

für die Region Leipzig-Halle-Bitterfeld-Leuna-Zeitz-Chemnitz<br />

vor“, erklärt<br />

Jörn-Heinrich Tobaben, Geschäftsführer der<br />

Europäischen Metropolregion Mitteldeutschl<strong>and</strong><br />

und Vorst<strong>and</strong>smitglied des<br />

Wasserst<strong>of</strong>fnetzwerkes HYPOS. „Das gemeinsam<br />

von großen Unternehmen, Energieversorgern,<br />

Netzbetreibern und kommunalen<br />

Partnern der Region realisierte und<br />

rein privatwirtschaftlich finanzierte Projekt<br />

zeigt eindrucksvoll den gemeinsamen Willen<br />

der Region zur Gestaltung einer zukunftsfähigen<br />

Energieversorgung in Mitteldeutschl<strong>and</strong>“,<br />

so Jörn-Heinrich Tobaben weiter.<br />

Im Rahmen der von der DBI Gas- und Umwelttechnik<br />

GmbH und INFRACON Infrastruktur<br />

Service GmbH & Co. KG erstellten<br />

Machbarkeitsstudie „Wasserst<strong>of</strong>fnetz Mitteldeutschl<strong>and</strong>“<br />

wurden die potenziellen Bedarfe<br />

industrieller Akteure an Grünem Wasserst<strong>of</strong>f<br />

und mögliche Erzeugungskapazitäten<br />

mittels Wind- und Solarstrom erfasst.<br />

Auf dieser Grundlage untersucht die Studie<br />

den Aufbau eines Wasserst<strong>of</strong>fnetzes zur Verknüpfung<br />

potenzieller Erzeuger und Abnehmer<br />

unter Einbindung der bestehenden<br />

Erdgasinfrastruktur sowie die damit verbundenen<br />

Kosten.<br />

Demnach wird für das Jahr 2040 eine Gasnachfrage<br />

von 20 Terrawattstunden pro<br />

Jahr in der Region prognostiziert. Dies entspricht<br />

- bezogen auf den Heizwert – einem<br />

jährlichen Bedarf von rund ca. 6,7 Mrd. Kubikmetern<br />

Wasserst<strong>of</strong>f. Demgegenüber<br />

steht ein jährliches Erzeugungs- und Elektrolysepotenzial<br />

von rund 2,5 Terrawattstunden<br />

Grünem Wasserst<strong>of</strong>f im Betrachtungsraum<br />

unter der Annahme, dass 30 Prozent<br />

des erzeugten Grünstroms für die Wasserst<strong>of</strong>fproduktion<br />

verwendet werden.<br />

Für die Verbindung der identifizierten potenziellen<br />

Erzeuger und Nachfrager von<br />

Grünem Wasserst<strong>of</strong>f skizziert die Studie ein<br />

mitteldeutsches Wasserst<strong>of</strong>fnetz mit 13 Leitungsabschnitten<br />

auf einer Gesamtlänge<br />

von 339 Kilometern. Basis für dieses Netz<br />

sind die Projektideen der an der Studie beteiligten<br />

Unternehmen. Für den Fall eines<br />

kompletten Neubaus wären damit Gesamtkosten<br />

in Höhe von rund 610 Mio. Euro verbunden.<br />

Diese ließen sich durch die Umwidmung<br />

bestehender Erdgasleitungen und<br />

mögliche Trassenbündelungen auf rund 422<br />

Mio. Euro reduzieren. Bei optimalen Planungs-<br />

und Baubedingungen geht die Studie<br />

von einem Realisierungzeitraum von rund<br />

fünf Jahren pro neuem Leitungsabschnitt<br />

aus. Für die Umstellung bestehender Leitungen<br />

werden zwei bis drei Jahre veranschlagt.<br />

Einzelne Teile des geplanten Netzes sollen<br />

dabei parallel gebaut bzw. umgestellt werden,<br />

so dass regionale Wasserst<strong>of</strong>fcluster<br />

bereits vor Fertigstellung des Gesamtnetzes<br />

in Betrieb gehen können. Um den über die<br />

regionale Wasserst<strong>of</strong>ferzeugung hinausgehenden<br />

Bedarf, insbesondere der industriellen<br />

Kerne in der Region, durch Importe zu<br />

decken, soll das Netz an den entstehenden<br />

European Hydrogen Backbone angeschlossen<br />

werden. Dies würde zusätzlich zu den<br />

genannten Kosten weitere Investitionen notwendig<br />

machen.<br />

Das geplante Wasserst<strong>of</strong>fnetz wird nach<br />

dem Willen der beteiligten Partner die Basis<br />

für die zukünftige gemeinschaftliche Weiterentwicklung<br />

der Wasserst<strong>of</strong>finfrastruktur<br />

in Mitteldeutschl<strong>and</strong> bilden. Dazu ist in<br />

einem weiteren Schritt die Entwicklung eines<br />

ganzheitlichen Ansatzes zur flächendeckenden<br />

Versorgung von Industrie, Gewerbe/H<strong>and</strong>el/Dienstleistung<br />

und Haushalten<br />

geplant.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 25


Power News<br />

<strong>vgbe</strong> Workshop<br />

Materials &<br />

Quality Assurance<br />

CALL FOR<br />

PAPERS<br />

10 <strong>and</strong> 11 May 2023,<br />

Schloss Paffendorf, Bergheim/Germany<br />

Call to Submit Suggestions <strong>for</strong> Papers!<br />

The next <strong>vgbe</strong> Workshop "Materials <strong>and</strong> Quality Assurance"<br />

takes place in Bergheim/Germany hosted by RWE Power AG.<br />

Aim <strong>of</strong> the workshop is to permit results <strong>of</strong> advanced materials<br />

<strong>and</strong> quality assurance aspects.<br />

The workshop is aimed at manufacturers, planners, operators,<br />

insurers <strong>and</strong> experts interested in technology <strong>and</strong><br />

its environment, researcher, authorities <strong>and</strong> associations.<br />

For your contributions we have provided the following<br />

important topics:<br />

Lifetime Assessment <strong>and</strong> Periodic Inspections<br />

Materials <strong>and</strong> Components<br />

Modern Welding Technologies, Additive Manufacturing<br />

Quality Assurance <strong>and</strong> Damages<br />

YOUR CONTACTS<br />

Technical Coordination<br />

Jens Ganswind-Eyberg<br />

e jens.ganswind@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128-295<br />

Participation<br />

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

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

t +49 201 8128-232<br />

Exhibition<br />

Steffanie Fidorra-Fränz<br />

e steffanie.fidorra-fraenz@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128-299<br />

Workshop language<br />

English<br />

Hydrogen<br />

Renewable Energy, Energy <strong>Storage</strong><br />

The lectures <strong>and</strong> discussions will be held in English.<br />

Become part <strong>of</strong> the <strong>vgbe</strong> Workshop “Materials <strong>and</strong> Quality<br />

Assurance” <strong>and</strong> submit a proposal <strong>for</strong> a paper online<br />

by 29 September <strong>2022</strong>!<br />

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

You are welcome to <strong>for</strong>ward this in<strong>for</strong>mation to interested<br />

business partner.<br />

All in<strong>for</strong>mation about the workshop <strong>and</strong> the technical<br />

exhibition can be accessed at:<br />

https://events.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>/events/materials-<strong>and</strong>-qualityassurance/7096/WSH4M/<br />

(or https://t1p.de/0tw78, shortlink)<br />

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

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

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

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


Power News<br />

Die von der Metropolregion Mitteldeutschl<strong>and</strong><br />

koordinierte und vom Wasserst<strong>of</strong>fnetzwerk<br />

HYPOS fachlich begleitete Machbarkeitsstudie<br />

„Wasserst<strong>of</strong>fnetz Mitteldeutschl<strong>and</strong>“<br />

wurde im Auftrag von mehr als einem<br />

Dutzend regionaler Akteure und Unternehmen<br />

erstellt. Zu den Kooperationspartnern<br />

gehören BMW Group Werk Leipzig, DHL<br />

Hub Leipzig GmbH, Siemens AG, VNG AG,<br />

Südzucker Gruppe, Flughafen Leipzig/Halle<br />

GmbH, Leipziger Gruppe, Stadtwerke Halle<br />

GmbH, MIBRAG Mitteldeutsche Braunkohlengesellschaft<br />

mbH, MITNETZ Mitteldeutsche<br />

Netzgesellschaft Gas mbH, ONTRAS<br />

Gastransport GmbH, eins energie in sachsen<br />

GmbH & Co. KG und die Stadt Leipzig.<br />

LL<br />

www.hypos-eastgermany.de<br />

(221591005)<br />

Wasserkraft: Versorgungssicherheit<br />

und Systemstabilität:<br />

• BDEW und VDMA Power Systems veröffentlichen<br />

Papier zur Rolle der Wasserkraft<br />

(bdew vdma) Im Kabinettsvorschlag zur<br />

Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes<br />

(EEG) sieht die Bundesregierung die Streichung<br />

der Vergütung für den Neubau und<br />

die Ertüchtigung von Wasserkraftanlagen<br />

bis 500 kW vor. Diesen Vorschlag kritisieren<br />

der BDEW und VDMA Power Systems. Aus<br />

Sicht der Verbände erscheint ein solcher<br />

Vorschlag von den aktuellen sicherheits-,<br />

energie-, klima- und umweltpolitischen Tagesgeschehen<br />

entkoppelt. Zudem wurden<br />

im Gesetzentwurf restriktive Rahmenbedingungen<br />

für Pumpspeicherkraftwerke nicht<br />

verbessert. Die beiden Verbände <strong>for</strong>dern die<br />

Bundesregierung daher in einem gemeinsamen<br />

Papier auf, kleine Wasserkraftanlagen<br />

weiterhin zu fördern und machen Vorschläge,<br />

wie die Potenziale von Wasserkraftanlagen<br />

und Pumpspeicherkraftwerken vor dem<br />

Hintergrund der aktuellen sicherheits- und<br />

energiepolitischen Geschehnisse besser ausgeschöpft<br />

werden können.<br />

Kerstin Andreae, Vorsitzende der<br />

BDEW-Hauptgeschäftsführung: „Für uns ist<br />

unerklärlich, warum die Bundesregierung<br />

die kleine Wasserkraft aus gewässerökologischen<br />

Gründen nicht mehr fördern möchte.<br />

Die Wasserkraft trägt seit vielen Jahrzehnten<br />

zu einer sicheren, wirtschaftlichen und<br />

nachhaltigen Stromversorgung bei – insbesondere<br />

im süddeutschen Raum. Sie verdient<br />

daher Unterstützung. Das Wasserhaushaltsgesetz<br />

und die L<strong>and</strong>eswassergesetze<br />

stellen einen hinreichenden Schutz für<br />

die Gewässer sicher.“<br />

Dr. Dennis Rendschmidt, Geschäftsführer<br />

VDMA Power Systems: „Insbesondere<br />

Pumpspeicherkraftwerke spielen für die gesicherte<br />

Stromversorgung auch bei Störungen<br />

eine wichtige Rolle. Durch eine Entfristung<br />

der Netzentgeltbefreiung von Modernisierungen<br />

könnten hier zusätzliche Kapazitäten<br />

geschaffen werden.“<br />

Das gemeinsame Papier von BDEW und<br />

VDMA Power Systems „Versorgungssicherheit<br />

und Systemstabilität / Beiträge von<br />

Wasserkraftanlagen und Pumpspeicherkraftwerken“<br />

steht im WWW zum Download<br />

zur Verfügung, Shrotlink: https://t1p.de/<br />

7q09t<br />

LL<br />

www.bdew.de, www.vdma.org<br />

(221591010)<br />

MCC: What keeps the coal-fired<br />

power plants running?<br />

(mcc) Coal, which is extremely harmful to<br />

the climate, remains the world‘s main source<br />

<strong>of</strong> electricity; the global power plant capacity<br />

amounts to more than two thous<strong>and</strong> gigawatts<br />

<strong>and</strong> continues to grow globally despite<br />

power plant shutdowns. How does the „political<br />

economy“ work, i.e. the setting <strong>of</strong> power<br />

<strong>and</strong> decision-making structures in favour <strong>of</strong><br />

coal? Answers <strong>for</strong> eight important coal countries<br />

– <strong>and</strong> starting points <strong>for</strong> a coal phase out<br />

– are now provided by a scientifically designed<br />

survey <strong>of</strong> international experts.<br />

The corresponding study by the Berlin-based<br />

climate research institute MCC<br />

(Mercator Research Institute on Global<br />

Commons <strong>and</strong> Climate Change) has been<br />

published in the renowned <strong>journal</strong> Energy<br />

Research & Social Science.<br />

The research team looks at where coal usage<br />

is still being exp<strong>and</strong>ed: China, India,<br />

Indonesia, Vietnam, the Philippines, Turkey,<br />

South Africa, <strong>and</strong> Japan. It identifies top experts<br />

from academia <strong>and</strong> practice, with<br />

country-specific knowledge, <strong>and</strong> interviews<br />

them along the lines <strong>of</strong> the „Actors, Objectives,<br />

Context“ framework developed at<br />

MCC. This allows determining who the powerful<br />

people are in each country, what their<br />

goals are, <strong>and</strong> what influences the priority <strong>of</strong><br />

these goals, i.e. the <strong>energy</strong> mix. Based on<br />

this framework, the MCC has recently presented<br />

a compendium with case studies.<br />

„This paper is complementary to that compendium,“<br />

explains Nils Ohlendorf, PhD<br />

student in the MCC working group Climate<br />

<strong>and</strong> Development <strong>and</strong> lead author. „The systematic<br />

query <strong>of</strong> 77 possible influences, with<br />

a five-point low-high scale, thereby creates,<br />

<strong>for</strong> the first time, a cross-nationally comparable<br />

quantitative finding that reveals conclusions<br />

into fundamental obstacles to a<br />

global coal phase-out.“<br />

123 questionnaires filled out by the top<br />

experts were evaluated. They help to underst<strong>and</strong><br />

why coal-fired power generation continues<br />

to be exp<strong>and</strong>ed. In all eight countries<br />

examined, the internal structure <strong>of</strong> the power<br />

sector <strong>and</strong> its entanglement with politics<br />

play a major role. In addition, coal expansion<br />

helps these countries to achieve priority<br />

goals such as economic growth, <strong>energy</strong> security,<br />

<strong>and</strong> low electricity costs. Environmental<br />

<strong>and</strong> climate protection, on the other<br />

h<strong>and</strong>, usually rank far behind. Lobbying, i.e.<br />

direct influence on the political decision-making<br />

process, plays a prominent role<br />

in all countries, regardless <strong>of</strong> the political<br />

<strong>and</strong> economic system.<br />

The study also identifies the central actors<br />

involved in coal: <strong>energy</strong> ministries, state<br />

leadership, <strong>and</strong> the ruling party are particularly<br />

important in all eight countries. In China,<br />

the ministry <strong>for</strong> planning also plays a<br />

prominent role, while in the Philippines <strong>and</strong><br />

in South Africa it is the supreme court. In<br />

Japan, industrial associations have a strong<br />

influence, <strong>and</strong> trade unions are noticeably<br />

involved in South Africa. In the corporate<br />

world, public utilities are particularly committed<br />

to coal in all countries, as are heavy<br />

industry <strong>and</strong> banks. In India, the railway<br />

company (which uses earnings from coal<br />

transport to cross-subsidise low passenger<br />

fees) is also important, while in Indonesia it<br />

is the mining industry.<br />

The study uses statistical methods to identify<br />

typical <strong>for</strong>ms <strong>of</strong> coal dependency <strong>and</strong><br />

frequent combinations <strong>of</strong> important actors,<br />

objectives, <strong>and</strong> contextual conditions. Based<br />

on this, it also ventures some statements on<br />

how to undermine the political economy <strong>of</strong><br />

coal: unbundle the power sector to reduce<br />

its political influence; align the <strong>energy</strong> transition<br />

in emerging economies with the prevailing<br />

goals <strong>of</strong> growth <strong>and</strong> competitiveness;<br />

<strong>and</strong> break down local resistance through<br />

international coordination <strong>and</strong> climate finance.<br />

„The findings help us to identify effective<br />

policy instruments to stop coal expansion“,<br />

says Jan Steckel, working group leader at<br />

MCC <strong>and</strong> one <strong>of</strong> the co-authors. „The UN<br />

Climate Change Conference 2021 in Glasgow<br />

called, <strong>for</strong> the first time, on the countries<br />

<strong>of</strong> the world to phase down coal. But, to<br />

realize that goal we need to underst<strong>and</strong> political<br />

difficulties. Only then can we limit<br />

global heating to 1.5 degrees.“<br />

LL<br />

www.mcc-berlin.net (221601035)<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 27


Der Digital Project Twin<br />

revolutioniert den Anlagenbau in<br />

der Energiewirtschaft<br />

Was ist der Digital Project Twin und warum er auch beim<br />

Bau von Kraftwerken bald zum St<strong>and</strong>ard wird<br />

Peter Schluppkothen und Mats-Milan L. Müller<br />

Abstract<br />

How the digital project twin changes<br />

plant engineering in power industry<br />

What is the Digital Project Twin <strong>and</strong> why it<br />

will soon become a new st<strong>and</strong>ard <strong>for</strong> plant engineering<br />

in power industry<br />

Europe’s <strong>energy</strong> industry has been in a state <strong>of</strong><br />

flux <strong>for</strong> some time now. But what the current<br />

events in Ukraine will mean <strong>for</strong> the European<br />

<strong>energy</strong> market can only be vaguely estimated<br />

so far. However, experts agree that the cuts<br />

will be severe <strong>and</strong> that a rethink <strong>of</strong> German<br />

climate policy is taking place.<br />

For investors, owners, operators <strong>and</strong> EPCs in<br />

the <strong>energy</strong> industry, this means above all that<br />

pretty much every plant will have to be reviewed<br />

in more than one aspect <strong>and</strong> adapted<br />

to the changing market situation. However,<br />

the number <strong>of</strong> measures, even <strong>for</strong> conventional<br />

power plants <strong>and</strong> facilities, will not decline,<br />

as many experts have assumed, but rather remain<br />

constant or even increase in the medium<br />

term.<br />

The Digital Project Twin is the avant-garde<br />

model <strong>for</strong> digitalization in project management<br />

<strong>and</strong> smooth project control in the construction<br />

<strong>and</strong> conversion <strong>of</strong> plants, overhaul,<br />

daily maintenance <strong>and</strong> also in full-scale turnarounds<br />

or dismantling projects. The potential<br />

savings are enormous <strong>and</strong> show that digitalization<br />

has too <strong>of</strong>ten been thought <strong>of</strong> in the<br />

wrong direction. <br />

l<br />

Die Energiewirtschaft im<br />

W<strong>and</strong>lungszwang<br />

Die Energiewirtschaft Europas befindet sich<br />

seit geraumer Zeit im W<strong>and</strong>el. Doch was die<br />

derzeitigen Ereignisse in der Ukraine für<br />

den europäischen Energiemarkt bedeuten,<br />

lässt sich bisher nur vage abschätzen. Experten<br />

sind sich jedoch einig, dass die Einschnitte<br />

gravierend sein werden und ein<br />

Umdenken der deutschen Klimapolitik stattfindet.<br />

Schon jetzt befindet sich die Bundesregierung<br />

auf der Suche nach zuverlässigen Partnern<br />

sowie neuen, aber auch nicht ganz so<br />

neuen Alternativen, um die Abhängigkeiten<br />

von russischem Gas zu reduzieren und dabei<br />

der klimaneutralen Energiepolitik möglichst<br />

treu zu bleiben. 1 Ein weiterer Paukenschlag<br />

stellt die Einstufung von Atomenergie als<br />

„potenziell klimafreundlich“ dar. 2<br />

1<br />

Vgl. ZEIT, abgerufen am 22.03.<strong>2022</strong> (https://<br />

www.zeit.de/wirtschaft/<strong>2022</strong>-03/robert-habeck-katar-erdgasdeal-gruenen-energiepolitik)<br />

2<br />

Vgl. BR24, abgerufen am 23.03.<strong>2022</strong> (EU-<br />

Kommission stuft Atomkraft und Gas als nachhaltig<br />

ein | BR24)<br />

Autoren<br />

Dipl.-Ing. Peter Schluppkothen<br />

Mats-Milan L. Müller<br />

COMAN S<strong>of</strong>tware GmbH<br />

Stendal, Deutschl<strong>and</strong><br />

28 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Digital Project Twin revolutioniert den Anlagenbau<br />

Für Investoren, Eigentümer, Betreiber und<br />

EPC in der Energiewirtschaft bedeutet dies<br />

jedoch vor allem, dass so ziemlich jede Anlage<br />

in mehr als einer Hinsicht überprüft und<br />

auf die sich ändernde Marktlage hin angepasst<br />

werden muss. Dies betrifft nicht nur<br />

neue Energieträger, sondern, mit Blick auf<br />

die aktuellen Debatten, sehr wahrscheinlich<br />

auch die flächendeckende Revisionierung<br />

und Reaktivierung von alten Gaskraftwerken<br />

und bestehenden Kernkraftanlagen.<br />

Die Anzahl der nationalen und internationalen<br />

Projekte, auch für herkömmliche Kraftwerke<br />

und Anlagen, wird daher nicht, wie<br />

von vielen Experten bisher angenommen,<br />

zurückgehen, sondern eher mittelfristig konstant<br />

bleiben oder sogar zunehmen. Dabei<br />

<strong>for</strong>cierte die Bundesregierung gezielt Technologien<br />

und wird den Prozess maßgeblich<br />

mit Förderprogrammen und Gesetzgebung<br />

mitgestalten und auch kontrollieren wollen.<br />

<strong>International</strong>e St<strong>and</strong>ardisierung sowie stetig<br />

steigende Ansprüche an Kostenreduktion,<br />

geringerer Projektlaufzeiten und höheren<br />

Qualitätsansprüchen zwingen Investoren,<br />

Eigentümer, Betreiber und EPC<br />

insbesondere in der Energiewirtschaft zwar<br />

etablierte aber häufig eben auch veraltete<br />

Prozesse oder Systeme zu hinterfragen. Projekte,<br />

Bereiche und Abteilungen, die heute<br />

noch zu klein erscheinen, werden in wenigen<br />

Jahren vollständig digital abgebildet<br />

sein, um die digitalen Lücken in den Prozessketten<br />

zu schließen. Ob in der Kostenkontrolle,<br />

im HSE-Management oder in der<br />

gesetzlichen Abschlussprüfung.<br />

Der Digital Project Twin bildet dabei das<br />

Avantgarde-Modell für die Digitalisierung<br />

im Projektmanagement. Sei es für die reibungslose<br />

Projektsteuerung bei dem Aufund<br />

Umbau von Anlagen, die Revisionierung,<br />

die tägliche Inst<strong>and</strong>haltung oder auch<br />

vollumfängliche Turnarounds und Rückbau-<br />

Projekte. Die Einsparpotenziale sind dabei<br />

enorm und zeigen, dass bei der Digitalisierung<br />

zu <strong>of</strong>t in eine falsche Richtung gedacht<br />

wurde. Er ist die Grundlage für flächendeckende<br />

und tiefgreifende Digitalisierung sowie<br />

lückenlose Datendurchgängigkeit.<br />

Was also ist der Digital Project<br />

Twin?<br />

Kurz; Der Digital Project Twin verbindet alle<br />

Projektbeteiligten und ist in der Lage, Lieferanten,<br />

Terminpläne und Daten des Projekts<br />

eindeutig und rechtssicher in einem zentralen<br />

„Gehirn“ des Projektes abzubilden. Diesen<br />

Ansatz nennt man „Single-Point-<strong>of</strong>-<br />

Truth“, da nur hier die gesamten Projektdaten<br />

vollumfänglich, revisionssicher und in<br />

ihrer zeitlich aktuellsten Form zusammengetragen<br />

werden. 3 Was dies konkret bedeutet,<br />

wird später noch einmal aufgegriffen.<br />

Dabei sind digitale Zwillinge nicht unbedingt<br />

eine absolut neue Erfindung. Viele<br />

3<br />

Vgl. Lean-Reporting: Optimierung der Effizienz<br />

im Berichtswesen, Reinhard Bär, 2014<br />

produzierende Bereiche kennen bereits den<br />

klassischen Digital Twin als virtuelles Abbild<br />

ihrer real laufenden Produktion. Dieser ermöglicht<br />

es über Sensoren und Produktionss<strong>of</strong>tware,<br />

Analysen zu fahren, Fehlerquellen<br />

zu identifizieren und Produktionsprozesse<br />

nachhaltig zu optimieren. Dasselbe<br />

gilt im Grunde auch für den digitalen Projekt-Zwilling.<br />

In der Echtzeit-Fortschrittskontrolle und<br />

Trendanalyse hinsichtlich der Erreichung<br />

von Meilensteinzielen sind digitale Zwillinge<br />

im Projektmanagement bereits heute in<br />

einigen Branchen, wie beispielsweise der<br />

Automobilindustrie, unverzichtbar. Doch<br />

auch in der Energiewirtschaft wird sich dieser<br />

Modellansatz in wenigen Jahren als<br />

St<strong>and</strong>ard etabliert haben.<br />

Auch, wenn die zukünftige Energieerzeugungs-,<br />

Energiespeicherungs-, oder Energietransportanlage<br />

schon während der Planung<br />

aufwändig virtuell konstruiert und simuliert<br />

wird, so läuft der reale Aufbau auch<br />

heute noch weitestgehend analog ab. Meistens<br />

gilt es, auf der grünen Wiese oder <strong>of</strong>fshore<br />

eine komplett neue Anlage aus dem<br />

Boden zu stampfen. Keine tollen Sensoren,<br />

die Messdaten im Terabyte-Bereich aus bereits<br />

laufenden Produktionsschritten generieren<br />

oder über blitzschnelle Glasfaserkabel<br />

ins Rechenzentrum befördern. Nur der<br />

Spaten, die Baustelle und die CAD-Zeichnung<br />

an der W<strong>and</strong> im Baucontainer.<br />

Das Projektmanagement beim Anlagenbau<br />

in der Energiewirtschaft lebt davon, dass ein<br />

permanenter In<strong>for</strong>mationsfluss zwischen<br />

Baustelle und Projektleitung stattfindet. Nur<br />

so lassen sich Abweichungen vom Terminplan,<br />

Probleme oder nachträgliche Planänderungen<br />

frühzeitig erkennen und Gegenmaßnahmen<br />

ergreifen.<br />

Aus der Praxis gesprochen f<strong>and</strong> dieser In<strong>for</strong>mationsaustausch<br />

bisher über zahllose Systeme<br />

und Kommunikationsmittel statt. E-<br />

Mails, Telefonate, sogar WhatsApp-Gruppen<br />

finden sich beim Management großer Anlagenbauprojekte<br />

zuweilen wieder. CAD-Programme,<br />

MS-Project oder Excel-Dateien,<br />

ERP-Systeme und diverse <strong>and</strong>ere Anwendungen<br />

bilden die Projekt-S<strong>of</strong>twarel<strong>and</strong>schaft<br />

ab. Dass hier nicht jeder Projektmitarbeiter<br />

zu jeder Zeit über den realen Fortschritt im<br />

Bilde ist, liegt nahe. Auch Investoren, Entscheider<br />

und EPCM müssen sich auf die händisch<br />

erstellten PowerPoint-Berichte ihrer<br />

Projektmitarbeiter verlassen und haben wenig<br />

bis überhaupt keine Möglichkeit die Daten<br />

nachzuvollziehen oder zu validieren.<br />

Der Digital Project Twin erfüllt genau diese<br />

Aufgabe, die realen Projektzustände und<br />

Abarbeitungsprozesse zu erfassen und in einem<br />

zentralen System bereitzustellen. Dies<br />

ermöglicht wertvolle Erkenntnisse oder<br />

konkrete H<strong>and</strong>lungsempfehlungen noch in<br />

der Commissioning-Phase abzuleiten und<br />

kostspielige Verzögerungen frühzeitig zu<br />

vermeiden.<br />

Was muss ein Digital Project<br />

Twin können?<br />

Dreh- und Angelpunkt sind die Daten, die es<br />

für einen Digitalen Projekt-Zwilling braucht.<br />

Wenn es nicht gelingt, die aktuellsten Daten<br />

an einem zentralen Punkt zusammenzuführen<br />

und verfügbar zu machen, kann es kein<br />

Abbild realer Zustände geben. In erster Instanz<br />

braucht es also für das Projektmanagement<br />

ein zentrales System mit diversen<br />

Schnittstellen zu vor- und nachgelagerten<br />

Anwendungen sowie eigenen Lösungen für<br />

die mobile Datenerfassung durch die Projektbeteiligten<br />

direkt vor Ort.<br />

Im zweiten Schritt gilt es, analoge Prozesse<br />

gezielt schon vor Ort beim Aufbau der Energieerzeugungs-,<br />

Energiespeicherungs-, oder<br />

Energietransportanlage zu untersuchen.<br />

Gibt es einen konkreten Grund, warum für<br />

diese oder jene Tätigkeit noch keine digitale<br />

Lösung gefunden wurde? Warum existiert<br />

die Excel-Checkliste nur als Ausdruck? Wer<br />

telefoniert mit wem worüber und wo werden<br />

diese In<strong>for</strong>mationen, die im Gespräch<br />

ausgetauscht wurden, dokumentiert?<br />

Das Erfassen von Mängeln oder Fortschritten<br />

bei der Montage von Komponenten oder<br />

An-lagenteilen lässt sich beispielsweise<br />

schon heute mit <strong>of</strong>flinefähigen Apps hervorragend<br />

abbilden. Ausgedruckte Checklisten<br />

und Laufzettel für Probleme und Abnahmen,<br />

sollten dabei im 21. Jahrhundert gezielt<br />

hinterfragt werden.<br />

Digitalisierung um jeden Preis?<br />

Ja, aber…<br />

Fortschrittliche TAR-Manager und Anlagenbauer<br />

würden nun auf bestehende Tools wie<br />

das digitale Baustellentagebuch, eine Mängelmanagement-App<br />

oder smarte Excelund<br />

Access-Checklisten hinweisen. Es finden<br />

sich mittlerweile viele Anbieter für digitale<br />

Signaturen und virtuelle Abnahmen<br />

oder Online-Checklisten. Große Unternehmen<br />

geben nicht selten Millionen Euro für<br />

die Entwicklung einer maßgeschneiderten<br />

S<strong>of</strong>tware aus.<br />

Doch diese Lösungen haben häufig eine gedankliche<br />

Schwachstelle – die Datendurchgängigkeit.<br />

Oft wurde bei der S<strong>of</strong>tware-Entwicklung<br />

nur auf ein- oder zwei Probleme<br />

geachtet, die es zu lösen galt. Dass aber nach<br />

der Lieferung einer Komponente oder der<br />

Freigabe durch den Abteilungsleiter die Bezahlung<br />

des Lieferanten über die Buchhaltung<br />

angestoßen werden muss, daran denkt<br />

kaum eine Field-Application.<br />

Es er<strong>for</strong>dert großen Mehraufw<strong>and</strong> die manuell<br />

erfassten Daten von einem Baustellentool<br />

in eine Buchhaltungs- oder Planungss<strong>of</strong>tware<br />

zu übertragen. Hier spricht man<br />

von „redundanten Daten“, also In<strong>for</strong>mationen,<br />

die in mehr als einem System vorliegen<br />

oder benötigt werden. Sind diese Daten zudem<br />

nicht mitein<strong>and</strong>er verknüpft, so kommt<br />

es nicht selten vor, dass veraltete Daten zu<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 29


Digital Project Twin revolutioniert den Anlagenbau<br />

Im allerbesten Fall werden die digitalen Daten<br />

realisierter Projekte kategorisiert und gespeichert.<br />

Jeder dokumentierte und behobene<br />

Mangel, jede Terminverzögerung, aber<br />

auch jede gefundene Lösung ungeplanter<br />

Ereignisse fließen in die Datenbanken des Digital<br />

Project Twin. Erfahrungswerte die Commissioning-<br />

und TAR-Manager in Jahrzehnten<br />

mühsam erlernen müssen, lassen sich<br />

hier quantifizierbar speichern und bewerten.<br />

Wenn man nun dieses Wissen mit einem modellbasierten<br />

Projektmanagement-Ansatz<br />

verbindet, erschafft man ein Projektmodell,<br />

das bereits in der Terminplanung oder der<br />

Auftragsvergabe auf die Erfahrungswerte<br />

zahlloser realisierter Projekte ähnlicher<br />

Couleur zurückgreifen kann. Ein Mengengerüst<br />

eines bestimmten Kraftwerk-Typs, zusammen<br />

mit einem Fertigstellungstermin,<br />

würden dann schon ausreichen, um mit nur<br />

einem Klick automatisiert einen groben ersten<br />

Projektterminplan samt Projektstruktur<br />

zu erzeugen.<br />

Improved project control<br />

through actual data<br />

availability<br />

Facts based decisionmaking<br />

Fewer cost <strong>and</strong> time<br />

overruns<br />

Single-Point-<strong>of</strong>-Truth-<br />

Approach<br />

Better overall project<br />

overview<br />

Faster bottleneck identification<br />

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

Bild 1. Aufbauprozess Digitaler Zwilling.<br />

kostspieligen Fehlerketten im weiteren Projektverlauf<br />

führen.<br />

Was bringt mir ein Digitaler<br />

Zwilling?<br />

Richtig angegangen, bildet also der Digital<br />

Project Twin die Basis für jede Digitalisierung<br />

des Projektmanagements und beginnt<br />

nicht nur bei der Auswahl einer Projektmanagement-S<strong>of</strong>tware<br />

oder einer einzelnen<br />

Applikation. Der digitale Zwilling hat dabei<br />

das Gesamtkonstrukt im Blick und <strong>for</strong>ciert<br />

die Kollaboration aller Projektteilnehmer<br />

und Systeme (B i l d 1 ).<br />

Da bei einem Projekt in der Energiewirtschaft<br />

viele verschiedene Parteien und entsprechend<br />

viele S<strong>of</strong>tware-Anwendungen<br />

und Systeme aufein<strong>and</strong>ertreffen, kann ein<br />

Digitaler Zwilling niemals ein in sich geschlossenes<br />

System sein. Selbst wenn ein<br />

Lieferant ebenfalls Excel- oder MS-Project<br />

verwendet, bedeutet dies nicht, dass sich interne<br />

Prozesse, Bezeichnungen oder gar die<br />

verwendete Sprache mit der des Auftraggebers<br />

gleichen.<br />

Alltägliche Aufgaben wie multiple Datenpflege<br />

in verschiedenen Systemen, das gesamte<br />

Berichtswesen, Baustellen- oder Revisionsbesprechungen<br />

oder die rechtsverbindliche<br />

Dokumentation von Abnahme-, Prüf-,<br />

oder Messprotokollen sind kleine, aber<br />

wichtige Bausteine, die einerseits viel Zeit<br />

kosten, <strong>and</strong>ererseits aber auch anfällig für<br />

Digital Project Twin<br />

St<strong>and</strong>ardized working<br />

processes <strong>for</strong> all<br />

Faster project data<br />

exchange <strong>and</strong> communication<br />

Continuous targetactual<br />

comparisons<br />

Immediate project monitoring<br />

Already collected reporting<br />

data<br />

Better inclusion <strong>of</strong> stakeholders<br />

Fehler sind. Bereits existierende Project<br />

Twins in verw<strong>and</strong>ten Branchen, wie dem<br />

Automotive-Anlagenbau, haben dabei gezeigt,<br />

dass die konsequente Digitalisierung<br />

und Datendurchgängigkeit ungeahnte Ressourcen<br />

schafft.<br />

Liegen alle Projektdaten in Echtzeit vor,<br />

lässt sich ei#n tagesaktueller Bericht beispielsweise<br />

mit nur einem Klick ausleiten<br />

und – durch hinterlegte Format-Vorlagen –<br />

direkt in einen PowerPoint-Bericht einfügen.<br />

Hier findet eine Aufw<strong>and</strong>sreduzierung<br />

der üblichen Recherche- und Erstellungsarbeit<br />

um bis zu 95% statt.<br />

Die Idee zu Ende gedacht<br />

Zurück zur Realität<br />

Der Digitale Projekt-Zwilling stellt die Grundlage<br />

für alle Digitalisierungsmaßnahmen<br />

und -lösungen dar. Er verbindet in einem<br />

zentralen System nicht nur die vielen Projektteilnehmer,<br />

sondern knüpft über Schnittstellen<br />

<strong>and</strong>ere S<strong>of</strong>twarelösungen an, die zur<br />

Realisierung des Projektes benötigt werden.<br />

Dabei ist wichtig, dass nicht nur Daten importiert,<br />

sondern auch wieder in die angebundenen<br />

Systeme exportiert werden können, um<br />

außenstehende Projektteilnehmer wie beispielsweise<br />

Lieferanten zu integrieren.<br />

Die Datenerfassung muss mobil vor Ort in<br />

der Anlage erfolgen und – getrieben durch<br />

die <strong>International</strong>isierung – möglichst in<br />

Echtzeit weltweit einsehbar sein. Dabei ist zu<br />

berücksichtigen, dass Kraftwerke, beispielsweise<br />

Off-Shore-Windparks, Wasserkraftwerke<br />

oder Solarkraftwerke nicht selten in<br />

unwegsamen Regionen errichtet werden<br />

und hohe An<strong>for</strong>derungen durch internationale<br />

St<strong>and</strong>ards herrschen. Dies bringt auch<br />

besondere An<strong>for</strong>derungen an die verwendete<br />

S<strong>of</strong>tware zur Speisung des Twins, wie Offlinefähigkeit,<br />

Cyber-Security oder revisionssichere<br />

Dokumentation, mit sich.<br />

Wie umfangreich ein Unternehmen den Digital<br />

Project Twin angeht und denkt, ist dabei<br />

ganz von den eigenen Prozessen, Ressourcen<br />

und Systemen abhängig. Digitale<br />

Checklisten, virtuelle Abnahmen, mobile<br />

Mängelerfassung und intelligentes Mängelmanagement<br />

über angebundene Dashboards<br />

sind nur eine H<strong>and</strong>voll praxisnaher<br />

Möglichkeiten, die schon heute ohne viel<br />

Aufw<strong>and</strong> umsetzbar sind und von einer Digital<br />

Project Twin-Platt<strong>for</strong>m zusammengeführt<br />

werden können.<br />

Abschließend muss gesagt werden, dass die<br />

Schaffung eines Digital Project Twins nicht<br />

einem Sprint, sondern vielmehr einem Ausdauerlauf<br />

gleicht. Niem<strong>and</strong>em gelingt die<br />

vollständige Datendurchgängigkeit von<br />

heute auf morgen in nur einem gewaltigen<br />

Kraftakt – schon gar nicht großen, multinationalen<br />

Konzernen. Eher sollte man sich,<br />

mit dem zentralen Datenhub im Rücken, auf<br />

die Digitalisierung kleiner, aber relevanter<br />

Prozesse und Bereiche fokussieren. Später<br />

springt man von Gewerk zu Gewerk oder<br />

von Abteilung zu Abteilung.<br />

Mit Blick auf die aktuellen Entwicklungen ist<br />

jeder Betreiber, EPC und Lieferant der Energiewirtschaft<br />

gut beraten, die Möglichkeiten<br />

zum Einsatz eines digitalen Zwillings in seinen<br />

Prozessen und Projekten eingehend zu<br />

prüfen - bietet dieser doch die Chance Wettbewerbsvorteile<br />

zu sichern, Kosten zu reduzieren,<br />

die Sicherheit zu erhöhen und Stillst<strong>and</strong>szeiten<br />

deutlich zu verringern. l<br />

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


<strong>vgbe</strong> Seminar<br />

Wasseraufbereitung<br />

28. und 29. Juni <strong>2022</strong><br />

Atlantic Congress Hotel<br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

Eine einw<strong>and</strong>freie Qualität des Kesselspeisewassers<br />

setzt eine adäquate Aufbereitung des Zusatzwassers<br />

und ggf. der Kondensate voraus. Die adäquate Aufbereitung<br />

schafft die unverzichtbare Grundlage für die<br />

Einhaltung der in den einschlägigen Normen und<br />

Richtlinien ge<strong>for</strong>derten wasserchemischen Grenz- und<br />

Richtwerte im Wasser-Dampf-Kreislauf. Den Teilnehmern<br />

werden in diesem Seminar die verschiedenen<br />

Verfahren zur Aufbereitung und (Voll-)Entsalzung von<br />

Zusatzwasser sowie Kondensaten im Kraftwerksbereich<br />

detailliert beschrieben.<br />

Die naturwissenschaftlich- technischen Ursachen für<br />

Störmöglichkeiten werden anh<strong>and</strong> von Praxisbeispielen<br />

erläutert. Sie sollen in die Lage versetzt werden,<br />

die Vorgänge in ihren Anlagen besser zu verstehen,<br />

sie zielgerichtet zu prüfen und gegebenenfalls optimieren<br />

zu können.<br />

Pr<strong>of</strong>itieren Sie durch die Teilnahme an diesem praxisorientierten<br />

Seminar von den langjährigen Erfahrungen<br />

der Mitarbeiter des Bereiches „Wasserchemie“<br />

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

INFORMATIONEN | PROGRAMM | ANMELDUNG<br />

https://t1p.de/7ls7c<br />

KONTAKT<br />

Konstantin Blank<br />

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

t +49 201 8128-214<br />

Foto: © CSH/Shotshop.com<br />

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

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

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

Deilbachtal 173 |<br />

45257 Essen |<br />

Deutschl<strong>and</strong>


Cyberwar in der Energiewirtschaft:<br />

der aktuelle St<strong>and</strong><br />

Stefan Loubichi<br />

Abstract<br />

Cyberwar in the <strong>energy</strong> industry: The<br />

current status<br />

The number <strong>of</strong> attacks on operators <strong>of</strong> critical<br />

infrastructures or manufacturers <strong>of</strong> critical<br />

components in Germany has reached such<br />

great dimensions since 24.2.<strong>2022</strong> that we<br />

must speak <strong>of</strong> a cyber war, even if politicians<br />

do not like to use this term.<br />

This article shows that it has been known since<br />

2013(!) which methods (still valid today) can<br />

be used to wage a cyber war against critical<br />

infrastructures, although this is still only rudimentarily<br />

acknowledged. While we in Germany<br />

are currently ill-prepared <strong>for</strong> a cyber war,<br />

the opposing side obviously lacks coordination.<br />

There<strong>for</strong>e, this (world’s first major) cyber<br />

war serves “only” to see <strong>and</strong> assess what is<br />

technically feasible <strong>and</strong> what is not.<br />

Autor<br />

Pr<strong>of</strong>. h.c. PhDr. Dipl.-Kfm./Dipl.-Vw.<br />

Stefan Loubichi<br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

Un<strong>for</strong>tunately, neither politics nor the BSI are<br />

big helpers at the moment. Some <strong>of</strong> the BSI’s<br />

decisions are more politically than technologically<br />

driven, <strong>and</strong> politicians fail to set an adequate<br />

framework through clear thresholds <strong>and</strong><br />

regulations. In all likelihood, this cyber war<br />

will not lead to a blackout, but the foundations<br />

are being laid <strong>for</strong> the next cyber war. Hopefully,<br />

we all will learn from our mistakes. l<br />

Russische Cyberattacken im<br />

Vorfeld des Ukrainer-Krieges<br />

Wir alle wissen, dass der Krieg gegen die Ukraine<br />

am 24. Februar <strong>2022</strong> mit der Invasion<br />

begann, wobei im Rahmen einer hybriden<br />

Kriegsführung zeitgleich Cyberattacken geführt<br />

werden [1]. Keine Regierungsstelle<br />

sondern Micros<strong>of</strong>t veröffentlichte unlängst<br />

ein Bericht mit dem Titel „Special Report<br />

Ukraine: An overview <strong>of</strong> Russia´s cyberattack<br />

activity in Ukraine“ [2]. Hiernach sind<br />

seit März 2021 folgende russische Hackergruppen<br />

im Bereich des Cyberwars (nicht<br />

nur in der Ukraine) aktiv:<br />

Die Akteure des Cyberkriegs:<br />

Gruppen des GRU (Leitendes Zentralorgan<br />

des Militärnachrichtendienstes:<br />

––<br />

Unit 26165 (Strontium)<br />

aka APT28<br />

“Data theft, Phishing (Military targets)”<br />

––<br />

Unit 74488 (Iridium)<br />

aka S<strong>and</strong>storm<br />

“Destruction: FoxBlade wiper, Caddy Wiper,<br />

Industroywer2”<br />

––<br />

DEV-0586<br />

“Destruction: WhisperGate wiper, Data<br />

theft, influence operations”<br />

Gruppen des SVR (Ausl<strong>and</strong>sgeheimdienst):<br />

––<br />

Nobelium<br />

aka UNC2452/2652<br />

“Password spray, phishing (Ukranian <strong>and</strong><br />

NATO diplomatic targets)”<br />

Gruppen des FSB (Inl<strong>and</strong>sgeheimdienst):<br />

––<br />

Actinium<br />

aka Gamaredon<br />

“Phishing, Data Theft”<br />

––<br />

Unit 71330 (Bromine)<br />

aka Energetic Bear<br />

“Data theft”<br />

––<br />

Krypton<br />

aka Turla<br />

“Reconnaissance, Phishing”<br />

Zielländer der russischen Akteure Juli 2020<br />

– Juni 2021:<br />

––<br />

USA: 46 %<br />

––<br />

Ukraine: 19 %<br />

––<br />

Großbritannien: 9 %<br />

––<br />

Belgien: 3 %<br />

––<br />

Japan: 3 %<br />

––<br />

Deutschl<strong>and</strong>: 3 %<br />

––<br />

Israel: 2 %<br />

––<br />

Moldawien: 2 %<br />

––<br />

Portugal: 1 %<br />

––<br />

Saudi-Arabien: 1 %<br />

––<br />

Sonstige 11 %<br />

Sektoren, die angegriffen wurden:<br />

Interessant ist sicherlich auch, welche Attacken<br />

laut dem Micros<strong>of</strong>t-Report im Zeitraum<br />

24.2.<strong>2022</strong> – 8.4.<strong>2022</strong> von den russischen<br />

Akteuren in welchen Sektoren realisiert<br />

wurden:<br />

––<br />

Internet: 2<br />

––<br />

Einzelh<strong>and</strong>el: 2<br />

––<br />

Verteidigung: 2<br />

––<br />

Kernenergie: 3<br />

––<br />

Kommunikation: 3<br />

––<br />

Medien 4<br />

––<br />

Energie: 4<br />

––<br />

IT-Dienstleistungen: 7<br />

––<br />

Öffentliche Verwaltung: 19<br />

––<br />

Sonstige: 11<br />

Zählt man Energiewirtschaft und Kernenergie<br />

zusammen, so wird drauf ersichtlich,<br />

dass kein Sektor der kritischen Infrastruktur<br />

in der Ukraine so stark angegriffen wurde<br />

wie der Energiesektor. Nachgewiesen sind<br />

im Übrigen die nachfolgenden kriegsrelevanten<br />

Cyberattacken in der Ukraine:<br />

––<br />

14.2.<strong>2022</strong> (Angriff auf die Kritische Infrastruktur<br />

in Odessa)<br />

––<br />

17.2.<strong>2022</strong> (Angriff auf die Kritische Infrastruktur<br />

in Sumy)<br />

––<br />

2.3.<strong>2022</strong> (Angriff auf das Netzwerk des<br />

größten ukrainischen Kernkraftwerks)<br />

32 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Cyberwar in der Energiewirtschaft: Der aktuelle St<strong>and</strong><br />

Nun könnte man natürlich sagen, dass dies<br />

alles nicht vorhersehbar war. Dies ist jedoch<br />

nicht zutreffend. Bereits am 15. Januar<br />

<strong>2022</strong> hat Micros<strong>of</strong>t unter dem Titel „Destructive<br />

malware targeting Ukrain organizsations“<br />

[7] davor gewarnt, welche Cyberattacken<br />

zur Kenntnis genommen wurden und<br />

wie man sich davor schützen kann. Es wurden<br />

sogar die Indicators <strong>of</strong> Compromise benannt.<br />

Genauso wie man den Rat eines Arztes befolgen<br />

sollte, wenn Indikatoren auf eine<br />

schwere Krankheit deuten, so sollte man<br />

auch den Rat von Cybersecurity-Experten<br />

befolgen, wenn detailliert vor Cyberattacken<br />

gewarnt wird und man auch noch gesagt<br />

bekommt, wie man einen Befall erkennen<br />

kann sowie was man dagegen machen<br />

kann.<br />

Welche Lehren können wir aus dem Special<br />

Report ziehen:<br />

––<br />

Die Infiltration beginnt Monate vor dem<br />

eigentlichen Angriff.<br />

––<br />

In einem Krieg sind die begehrtesten Ziele<br />

einer Cyberattacke die der Energiewirtschaft,<br />

wobei moralische Gesichtspunkte<br />

keine Rolle spielen (denn sonst würde<br />

man nicht das Netzwerk eines Kernkraftwerks<br />

angreifen).<br />

––<br />

Neben den USA, Großbritannien und der<br />

Ukraine ist kein L<strong>and</strong> in der Welt so wie<br />

im Fokus der russischen Cybergruppen<br />

wie Deutschl<strong>and</strong>.<br />

Cyberangriffe auf relevante<br />

Kritische Infrastruktur seit<br />

dem 24.02.<strong>2022</strong><br />

Eine für die deutsche Energiewirtschaft<br />

wichtige Frage besteht darin, wie es eigentlich<br />

mit Cyberangriffen auf relevante kritische<br />

Infrastruktur seit dem 24.2.<strong>2022</strong> bei<br />

uns aussieht. Nachfolgend eine Auflistung<br />

der <strong>of</strong>fiziell kommunizierten Cyberattacken,<br />

wobei gesagt werden muss, dass nicht alle<br />

Cyberattacken auch kommuniziert wurden:<br />

Februar <strong>2022</strong> (seit 24.2.<strong>2022</strong>):<br />

––<br />

24.2.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf ein Entsorgungsunternehmen<br />

in Deutschl<strong>and</strong><br />

––<br />

24.2.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf ein Satellitennetzwerk<br />

––<br />

25.2.<strong>2022</strong>: Bot-Angriffe auf Website eines<br />

Medienunternehmens in Deutschl<strong>and</strong><br />

März <strong>2022</strong>:<br />

––<br />

2.3.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf ein wichtiges<br />

Logistikunternehmen<br />

––<br />

4.3.<strong>2022</strong>: Ransomware bei einem Hersteller<br />

elektronischer Geräte<br />

––<br />

7.3.<strong>2022</strong>: Spear-Phishing-Angriffe auf<br />

Kunden eines Logistik-Unternehmens<br />

––<br />

10.3.<strong>2022</strong>: Unbefugter Zugriff bei der<br />

deutschen Tochter eines Automobilzulieferers<br />

––<br />

11.3.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf die deutsche<br />

Tochter eines russischen Mineralölunternehmens<br />

––<br />

31.3.<strong>2022</strong>: Hackerangriff auf einen Hersteller<br />

von Windturbinen<br />

April <strong>2022</strong>:<br />

––<br />

7.4.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf einen (systemrelevanten)<br />

Hersteller von Pumpen und<br />

Armaturen<br />

––<br />

11.4.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf eine wichtige<br />

Versicherung<br />

––<br />

12.4.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf einen Betreiber<br />

von Windenergieanlagen<br />

––<br />

15.4.<strong>2022</strong>: Hackerangriff an einen Anlagenbauer<br />

––<br />

17.4.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf ein Luftfahrtunternehmen<br />

––<br />

18.4.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf ein IT-Systemhaus<br />

––<br />

18.4.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf einen wichtigen<br />

Technologiedienstleister<br />

––<br />

18.4.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf Stadtwerke<br />

––<br />

29.4.<strong>2022</strong>: DDOS Angriffe auf die Internetseiten<br />

der Polizei<br />

Mai <strong>2022</strong> (1.-8.5.<strong>2022</strong>):<br />

––<br />

6.5.<strong>2022</strong>: DDOS Angriffe auf die Websites<br />

von Verteidigungsministerium, Deutscher<br />

Bundestag, Bundespolizei sowie auf die<br />

Partei-Website des Bundeskanzlers Olaf<br />

Scholz<br />

––<br />

6.5.<strong>2022</strong>: Cyberangriff auf ein großes<br />

Reinigungsunternehmen in Deutschl<strong>and</strong>,<br />

welches Zugang zu sehr vielen Betreibern<br />

kritischer Infrastrukturen hat<br />

Diese Auswahl belegt eindeutig, dass die<br />

Zahl der (staatlich orchestrierten) Cyberangriffe<br />

auf Ziele in Deutschl<strong>and</strong> ein<br />

Ausmaß erreicht hat, welches vor dem<br />

24.2.<strong>2022</strong> für undenkbar gehalten war.<br />

Aber vergegenwärtigen wir uns an dieser<br />

Stelle, welche Länder am stärksten<br />

von relevanten Cyberattacken betr<strong>of</strong>fen<br />

waren:<br />

Februar <strong>2022</strong>:<br />

––<br />

USA 19<br />

––<br />

Russl<strong>and</strong>: 11<br />

––<br />

Japan: 10<br />

––<br />

Deutschl<strong>and</strong>: 8<br />

––<br />

Ukraine: 8<br />

März <strong>2022</strong>:<br />

––<br />

Deutschl<strong>and</strong>: 18<br />

––<br />

USA: 17<br />

––<br />

Frankreich: 11<br />

––<br />

Russl<strong>and</strong>: 10<br />

––<br />

Ukraine: 8<br />

April <strong>2022</strong>:<br />

––<br />

Russl<strong>and</strong>: 19<br />

––<br />

Deutschl<strong>and</strong>: 15<br />

––<br />

USA: 14<br />

––<br />

Tschechien: 5<br />

––<br />

Italien: 5<br />

Dass Deutschl<strong>and</strong> das von feindlichen<br />

Cyberattacken potenziell am stärksten<br />

betr<strong>of</strong>fene L<strong>and</strong> in der EU ist sind, dürfte<br />

durch diese Zahlenreihe <strong>of</strong>fensichtlich<br />

sein.<br />

Wie wahrscheinlich ist ein<br />

Blackout durch eine<br />

Cyberattacke?<br />

Dies ist derzeit eine von zwei entscheidenden<br />

Fragen (zu der zweiten Frage kommen<br />

wir zum Schluss dieses Beitrages), die derzeit<br />

niem<strong>and</strong> so richtig zu beantworten vermag.<br />

Die (aus Cyberkriegsaspekten erfolgreichen)<br />

russischen Angriffe auf das Stromnetz<br />

der Ukraine in den Jahren 2015 und<br />

2016 haben ihre Lehren hinterlassen, wurden<br />

aber in Deutschl<strong>and</strong> nur unzureichend<br />

zur Kenntnis genommen:<br />

Aufgrund des vergleichsweise niedrigeren<br />

Automatisierungsgrad in der ukrainischen<br />

Energiewirtschaft waren die russischen Cyberattacken<br />

nicht so erfolgreich wie diese bei<br />

einem höheren Automatisierungsgrad gewesen<br />

wären. Ein höherer Automatisierungsgrad<br />

führt somit letztlich zu einem höheren<br />

Grad an Anfälligkeit bei einer Cyberattacke.<br />

Je höher die Dezentralität der Stromerzeugung<br />

ist, desto größer sind die Chancen bei<br />

einem Cyberangriff eine Entität zu „erwischen“,<br />

welche erfolgreich attackiert werden<br />

kann, so dass im Rahmen eines Dominoeffektes<br />

die ganze Kette umzufallen vermag.<br />

Hier muss also zwischen größerer Versorgungssicherheit<br />

durch Dezentralisierung<br />

und höherer IT-/OT-Sicherheit durch Zentralisierung<br />

gewählt werden.<br />

Durch die zentrale Bedeutung der Leittechnik<br />

spielt die Kommunikation innerhalb und<br />

zwischen den Entitäten der Stromerzeugung<br />

und Stromverteilung die zentrale Rolle.<br />

Schafft man es die Kommunikation nachhaltig<br />

zu zerstören oder zu beeinträchtigen,<br />

so schafft man es tendenziell eher, die Energiewirtschaft<br />

nachhaltig zu sabotieren.<br />

Die derzeit „erfolgreichen“ Cyberattacken<br />

haben gezeigt, dass die Sicherheitsschwachstellen<br />

bei einem Cyberangriff auf die Energiewirtschaft<br />

bei den Erneuerbaren liegen,<br />

wobei hier vor allem die Windenergie betr<strong>of</strong>fen<br />

ist. Es liegt in der Natur der Sache, dass<br />

Windparks oder systemrelevante PV-Anlagen<br />

nicht so bewacht werden (können), wie<br />

man dies bei einem Großkraftwerk machen<br />

kann, so dass hier Raum für Manipulationen<br />

gegeben ist. Und da die Erneuerbare Energien<br />

eine neuere Technologie ist, kommt hier<br />

auch viel mehr (moderne) IT-Technik zum<br />

Einsatz, so dass hier die Gefahr einer Manipulationsmöglichkeit<br />

exponentiell wächst.<br />

Durch die Energiewende wird somit die Gefahr<br />

der Anfälligkeit durch Cyberattacken<br />

rapide ansteigen und es ist rein statistisch<br />

davon auszugehen, dass durch den Wegfall<br />

der Kohle- sowie der Kernkraftwerke die<br />

Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Serie<br />

von Cyberattacken auf die Energiewirtschaft<br />

exponentiell ansteigen wird. [Trotzdem wird<br />

der Verfasser dieses Artikels nach wie vor die<br />

Erneuerbaren Energien lieben.]<br />

Hinzu kommt, dass sich unsere Industrie,<br />

unsere Gesellschaft sowie die Politik mehr<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 33


Cyberwar in der Energiewirtschaft: Der aktuelle St<strong>and</strong><br />

Gedanken darüber machen, wie man die<br />

neueste Version eines Mobilfunkgerätes<br />

schützt, aber die Cybersecurity der Automatisierungstechnik<br />

sträflich vernachlässigt.<br />

Auf der <strong>2022</strong>er PWN2OWN, einem vom 19.-<br />

21.4.<strong>2022</strong> auf der Sicherheitskonferenz<br />

CanSecWest stattfindenden Wettbewerb,<br />

wurde aufgezeigt, wie einfach es ist, innerhalb<br />

von kürzester Zeit OPC UA zu knacken.<br />

Open Plat<strong>for</strong>m Communications United Architecture<br />

(OPC UA) ist mittlerweile der<br />

klassische St<strong>and</strong>ard für den Datenaustausch<br />

als platt<strong>for</strong>munabhängige service-orientierte<br />

Architektur.<br />

Es gelang den Sicherheitsexperten gleich<br />

mehrfach, die Authentifizierung zu umgehen,<br />

so dass es möglich wäre, lesend und<br />

schreibend zu agieren. Für den nächsten hybriden<br />

Krieg könnte dieser Sachverhalt<br />

kriegsentscheidend sein. Aber wie sieht es<br />

heute aus.<br />

Wir wissen, dass viele Systeme mit Malware<br />

kompromittiert sind. Die Kompromittierung<br />

mit Malware reicht sicherlich aus,<br />

um einzelne Entitäten der Energiewirtschaft<br />

kurz- oder langfristig auszuschalten,<br />

aber diese Kompromittierung alleine<br />

reicht derzeit(!) noch nicht aus, um das ganze<br />

System zum Einsturz zu bringen. Und<br />

dies sei an einem einfachen Beispiel <strong>of</strong>fenbart:<br />

Habe ich auf x Stromerzeugungsentitäten<br />

eine S<strong>of</strong>tware y installiert, die es mir ermöglicht,<br />

eine Anlage herunterzufahren, so<br />

führt dies nur dann zu einem Zusammenbruch<br />

des Gesamtsystems, wenn annähernd<br />

zeitgleich die S<strong>of</strong>tware ausgeführt wird.<br />

Hierzu bedarf es einer zeitintensiven (zum<br />

Teil jahrelangen) Vorplanung, wie dies bei<br />

Stuxnet der Fall war, oder man muss sicherstellen,<br />

dass man permanenten (Online-Zugriff)<br />

auf die Ausführung der S<strong>of</strong>tware y<br />

hat. Die Planung eines Cyberangriffes auf<br />

Jahre im Voraus können nur wenige Staaten<br />

realisieren (Staaten wie Nordkorea oder<br />

Iran wären hierzu gar nicht erst in der Lage,<br />

wahrscheinlich ist auch Russl<strong>and</strong> hier nur in<br />

beschränktem Umfang dazu in der Lage)<br />

und der Fall des permanenten Online-Zugangs<br />

für alle Entitäten der Stromwirtschaft<br />

wäre ohnehin ein Kardinalfehler, den man<br />

sich derzeit kaum vorstellen kann. Somit<br />

mag vielleicht der Angriff auf das eine oder<br />

<strong>and</strong>ere Kraftwerk durch einen staatlichen<br />

Akteur erfolgreich sein, aber ein Blackout<br />

für das ganze L<strong>and</strong> ist durch eine solche Attacke<br />

eher auszuschließen.<br />

Sehr viel problematischer ist jedoch der Umst<strong>and</strong>,<br />

dass sich staatliche Gruppen Zugang<br />

zu In<strong>for</strong>mationen verschafft haben, welche<br />

Entitäten der Netze oder der Erzeuger man<br />

„ausschalten“ muss, um einen gezielten<br />

Blackout zu erreichen. Warum ein Kraftwerk<br />

angreifen, wenn das relevante Umspannwerk<br />

nur durch einen Gartenzaun „geschützt“<br />

ist?<br />

Comm<strong>and</strong>, Control, <strong>and</strong> Data Exfiltration using<br />

DNT Implant Communications Protocol (typical)<br />

PC<br />

PC<br />

PC<br />

PC<br />

PC<br />

PC<br />

PC<br />

Typical Target<br />

Firewall or Router<br />

MPU / CPU<br />

Operating System<br />

System BIOS<br />

PERSISTENCE<br />

IMPLANT<br />

DNT paylead<br />

Target Network<br />

(TSIISI//REL) SOUFFLETROUGH Persistence Implant Concept <strong>of</strong> Operations<br />

Bild 1. Fotostrecke Spähwerkzeuge bei Routern<br />

Quelle: NSA, veröffentlicht spiegel.de am 30.12.2013(!).<br />

ROC<br />

R&T Analyst<br />

ARKSTREAM<br />

Survey<br />

SNEAKERNET<br />

Deutschl<strong>and</strong> fehlt das Know<br />

How in Sachen Cyberwar und<br />

Cyberdefense<br />

Durch den Fall Edward Snowden sollte uns<br />

bekannt sein, dass die Mittel für eine Cybersabotage<br />

vollumfänglich gegeben sind.<br />

Um keinen Geheimnisverrat zu begehen,<br />

werden hier nur Fotos aufgelistet (zu finden<br />

auf den Internetseiten des Spiegel), die belegen,<br />

was seit 2013 allgemeines Wissen hätte<br />

sein müssen. Da hier „alte“ Tools der NSA<br />

gezeigt werden, sei ausdrücklich darauf verwiesen,<br />

dass es die NSA aus Sicht des Autors<br />

derzeit ist, die Deutschl<strong>and</strong> hilft, den Cyberwar<br />

einigermaßen zu überleben. Gleichwohl<br />

können nur diese Bilder veröffentlicht<br />

werden und nicht Bilder von Angriffstools<br />

der aus unserer Sicht gegnerischen Seite, da<br />

hieraus von diesen der Schluss gezogen werden,<br />

was bekannt ist.<br />

\\Targets<br />

OPS Projects<br />

Interactive OPS Console<br />

Bild 2. Fotostrecke Spähwerkzeuge bei Routern<br />

(TS//SI//REL) SWAP Extended Concept <strong>of</strong> Operations<br />

Quelle: NSA, veröffentlicht spiegel.de am 30.12.2013(!)<br />

Internet<br />

NSA<br />

Remote Operations Center<br />

Post Processing<br />

lnternet<br />

TUNING FORK<br />

Target<br />

Systems<br />

Infiltration von Firewalls:<br />

Ein Beispiel hierfür ist Halluxwater. Halluxwater<br />

soll ein Backdoor für Huawei Eudemon<br />

Firewalls in Form eines S<strong>of</strong>tware-Implantats<br />

sein, welches im Boot-ROM verborgen<br />

ist [10] (B i l d 1 ).<br />

Infiltration von Servern:<br />

Das S<strong>of</strong>tware Implantat DEITYBOUNCE ist<br />

das Beispiel für ein Implantat, welches sich<br />

im BIOS von DELL PowerEdge Servern versteckt<br />

und das Gerät für Zugriffe von außen<br />

öffnen kann [11] (B i l d 2 ).<br />

Passivausspähen eines Bildschirms<br />

Bild 3. Fotostrecke Spähwerkzeuge bei<br />

Bildschirmen<br />

Quelle: NSA, veröffentlicht spiegel.de am<br />

30.12.2013(!)<br />

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


Cyberwar in der Energiewirtschaft: Der aktuelle St<strong>and</strong><br />

Im so genannten Ferrit (direkt hinter dem<br />

Monitor-Stecker) versteckt sich das Bauteil<br />

namens RAGEMASTER. Dieses erzeugt ein<br />

Signal, welches von außerhalb der überwachten<br />

Lokalität mit einem Radarsignal<br />

„illuminiert“ und somit für Dritte sichtbar<br />

gemacht wird. Aus dem zurückgestrahlten,<br />

nun leicht veränderten Radarsignal kann<br />

rekonstruiert werden, was auf dem Bildschirm<br />

des überwachten Computers zu sehen<br />

ist [12] (B i l d 3 ).<br />

Einschleusen von S<strong>of</strong>tware über<br />

WLAN<br />

Durch das NIGHTSTAND System kann man<br />

(u.a. für diverse Windows-Systeme) aus einer<br />

Entfernung von bis zu 13 Kilometern Datenpakete<br />

(z.B. Schads<strong>of</strong>tware) in den Traffic<br />

drahtloser Netzwerke injizieren. Es sei darauf<br />

verwiesen, dass die im Spiegel-Bericht erwähnten<br />

Systeme nur noch rudimentär im<br />

Einsatz sind, gleichwohl sei aber darauf verwiesen,<br />

dass die entsprechenden Dienste<br />

durchaus auch ihre Tools weiterentwickeln,<br />

so dass davon auszugehen ist, dass die heutigen<br />

Systeme ebenfalls über die Weiterentwicklung<br />

von NIGHTSTAND „wirkungsvoll“<br />

infiltriert“ werden können [13] (B i l d 4 ).<br />

Bild 4. Fotostrecke Spähwerkzeuge bei WLAN<br />

Quelle: NSA, veröffentlicht spiegel.de am<br />

30.12.2013(!)<br />

Obwohl dies eigentlich jedem In<strong>for</strong>mationssicherheitsbeauftragten<br />

von Betreibern kritischer<br />

Infrastrukturen bekannt sein müsste,<br />

sieht der Verfasser dieses Artikels bei Fachvorträgen<br />

zu diesem Thema in der Regel <strong>of</strong>tmals<br />

nur erstaunte Gesichter, was denn<br />

„heutzutage“ alles möglich sei. Und heutzutage<br />

ist hier eigentlich das Jahr 2013!<br />

Selbsteinschätzung der<br />

Betreiber kritischer Infrastrukturen<br />

zur Cybersicherheit<br />

Im Rahmen einer wissenschaftlichen Recherche<br />

bei 42 Betreibern Kritischer Infra-<br />

strukturen in der Energiewirtschaft hat der<br />

Verfasser dieses Artikels eine Umfrage in<br />

Sachen Cybersecurity sowohl am 21.12.2021<br />

als auch am 24.3.<strong>2022</strong> durchgeführt. Da<br />

selbsterklärend werden hier einige ausgewählte<br />

Antworten auf relevante Fragen veröffentlicht:<br />

Sind alle IT- und OT Assets erfasst und bewertet:<br />

JA 72 % (12/21) 62 % (03/22)<br />

NEIN 28 % (12/21) 38 % (03/22)<br />

Sind bei den OT-Assets auch alle Sensoren<br />

und Aktoren berücksichtigt:<br />

JA 50 % (12/21) 57 % (03/22)<br />

NEIN 50 % (12/21) 43 % (03/22)<br />

Wie <strong>of</strong>t wird in ihrem Unternehmen geschaut,<br />

ob es Sicherheitsmeldungen gibt,<br />

die ihre kritischen Komponenten betreffen:<br />

Täglich 14 % (12/21) 38 % (03/22)<br />

Wöchentl. 52 % (12/21) 48 % (03/22)<br />

Monatlich 12 % (12/21) 14 % (03/22)<br />

Sonstig 22 % (12/21) --- % (03/22)<br />

Wie lange dauert es, bis Sie Patches für kritische<br />

Komponenten einspielen, nachdem<br />

Sie diese vom Hersteller erhalten haben?<br />

1 Tag --- % (12/21) 05 % (03/22)<br />

1 Woche 24 % (12/21) 52 % (03/22)<br />

1 Monat 64 % (12/21) 22 % (03/22)<br />

Sonstig 12 % (12/21) 26 % (03/22)<br />

Sind alle kritischen Systeme redundant ausgelegt?<br />

Ja 57 % (12/21) 57 % (03/21)<br />

Nein 43 % (12/21) 43 % (03/21)<br />

Wie <strong>of</strong>t im Jahr „proben“ Sie eine Systemwiederherstellung?<br />

Täglich --- % (12/21) --- % (03/22)<br />

Wöchentl. 07 % (12/21) 10 % (03/22)<br />

Monatlich 52 % (12/21) 69 %<br />

(03/22)<br />

1x Quartal 31 % (12/21) 14 % (03/22)<br />

Jährlich 05 % (12/21) 07 % (03/22)<br />

Gar nicht 05 % (12/21) --- % (03/22)<br />

Nutzen Sie Systeme, für die es keine Sicherheitsupdates<br />

gibt?<br />

Ja 31 % (12/21) 31 % (03/21)<br />

Nein 69 % (12/21) 69 % (03/21)<br />

Betreiben Sie eine Anomalieerkennung?<br />

Ja 21 % (12/21) 24 % (03/21)<br />

Nein 79 % (12/21) 76 % (03/21)<br />

Nutzen Sie durchgängig Firewalls?<br />

Ja 100 % (12/21) 100 % (03/21)<br />

Nein ----- % (12/21) ----- % (03/21)<br />

Nutzen Sie durchgängig Malwareprotection?<br />

Ja 90 % (12/21) 95 % (03/21)<br />

Nein 10 % (12/21) 05 % (03/21)<br />

Verfügen Sie aktuell über eine Defense-in-<br />

Depth Strategie?<br />

Ja 81 % (12/21) 81 % (03/21)<br />

Nein 19 % (12/21) 19 % (03/21)<br />

Haben Sie die Systemwiederstellung nach<br />

einem Komplettausfall in den letzten 24 Monaten<br />

„geprobt“?<br />

Ja ----- % (12/21) ----- % (03/21)<br />

Nein 100 % (12/21) 100 % (03/21)<br />

Die unglückliche Rolle des BSI<br />

und derBundesnetzagentur<br />

Der Fall Kaspersky und<br />

§ 7a BSI-Gesetz:<br />

Am 15.3.<strong>2022</strong> hat das Bundesamt für Sicherheit<br />

in der In<strong>for</strong>mationstechnik (BSI)<br />

unter Bezug auf § 7 BSI-Gesetz vor dem Einsatz<br />

der Virenschutzs<strong>of</strong>tware des russischen<br />

Herstellers Kaspersky gewarnt. In seiner<br />

Warnung schreibt das BSI weiter, dass Antivirens<strong>of</strong>tware<br />

über weitreichende Systemberechtigungen<br />

und systembedingt (zumindest<br />

für Aktualisierungen) eine verschlüsselte,<br />

und nicht überprüfbare Verbindung<br />

zu Servern des Herstellers unterhalten<br />

muss. Dies trifft natürlich nicht nur für das<br />

Antivirenprogramm von Kaspersky zu, sondern<br />

auf alle Antivirenprogramme. Zu Recht<br />

verweist der Bremer Rechtsexperte Pr<strong>of</strong>. Dr.<br />

Dennis-Kenji Kipker bei beck community darauf,<br />

dass die Absegnung des Verbotes durch<br />

das Oberverwaltungsgericht Köln (Az. 4 B<br />

473/22) alles <strong>and</strong>ere als sauber begründet<br />

ist:<br />

„Die Begründung für diesen Beschluss ist<br />

jedoch – mit Verlaub – eine juristische Katastrophe<br />

und eigentlich selbst eine sachfremde<br />

Erwägung. Die Vorschrift des § 7 BSIG<br />

verlangt bei öffentlichen Warnungen vor<br />

Herstellern „hinreichende Anhaltspunkte“<br />

für eine Gefährdung der IT-Sicherheit. Nun<br />

führt das OVG in seiner Begründung aus,<br />

dass bei Virenschutzprogrammen „schon<br />

aufgrund ihrer Funktionsweise Sicherheitslücken<br />

im Sinne des Gesetzes“ bestehen. Das<br />

einmal angenommen, müsste das BSI eigentlich<br />

täglich damit beschäftigt sein, vor<br />

IT-Sicherheitsprodukten jedweder Hersteller<br />

zu warnen, und dies nicht nur aus Russl<strong>and</strong>,<br />

sondern ebenso aus den USA, nachdem<br />

schon im Jahr 2013 bekannt wurde,<br />

dass mit PRISM jahrelang ein rechtswidriges<br />

globales Überwachungsprogramm mit<br />

allerlei Schnittstellen zu den großen USamerikanischen<br />

Tech-Konzernen durch die<br />

NSA geführt wurde [14].“<br />

Viel schlimmer ist jedoch etwas <strong>and</strong>eres.<br />

Viele Betreiber Kritischer Infrastrukturen<br />

stellen sich nämlich derzeit die Frage, was<br />

Zertifizierungen – welche das BSI im Rahmen<br />

der Prüfung nach § 8a BSI-Gesetz oder<br />

die BNetzA im Rahmen der Zertifizierung<br />

nach dem Sicherheitskatalog gemäß § 11<br />

Abs. 1a/b EnWG gerne sehen- überhaupt<br />

wert sind, wenn diese im Prüffall nicht akzeptiert<br />

werden.<br />

Kaspersky hat sich <strong>2022</strong> nach Common Criteria<br />

in Spanien und Italien, nach ISO/IEC<br />

27001 durch den TÜV Austria sowie durch<br />

das SOC 2 Typ 1 Audit zertifizieren lassen.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 35


Cyberwar in der Energiewirtschaft: Der aktuelle St<strong>and</strong><br />

Des Weiteren stellt Kaspersky Kunden, Partnern<br />

und Regulierern eine S<strong>of</strong>tware Bill<br />

<strong>of</strong> Materials (SBOM), d.h. eine Liste der<br />

S<strong>of</strong>twarekomponenten zur Verfügung. Die<br />

SBOM liefert Belege, welche die Teile beschreiben,<br />

aus denen die S<strong>of</strong>tware zusammengesetzt<br />

ist und <strong>of</strong>fenbart, wie diese Teile<br />

zusammenarbeiten. Darüber hinaus<br />

sind so genannte Source-Code Reviews<br />

in den Transparenzzentren von Kaspersky<br />

in einer besonders abgesicherten Remote<br />

Umgebung möglich. Zahlreiche europäische<br />

und nationale Behörden haben hiervon<br />

Gebrauch gemacht, das BSI jedoch<br />

nicht.<br />

Auch hat Kaspersky bereits vor Jahren die<br />

kritischen Services in Schweizer Rechenzentren<br />

ausgelagert und zahlreiche <strong>and</strong>ere<br />

europäische Cybersicherheitsbehörden<br />

(z.B. Schweiz, Frankreich, Großbritannien)<br />

sind deshalb nicht dem Weg des deutschen<br />

BSI gefolgt.<br />

Viele fragen sich, ob der wahre Grund für<br />

die Ablehnung der Kaspersky Antivirens<strong>of</strong>tware<br />

vielleicht in der Person des Eugene<br />

Kaspersky begründet, ist:<br />

Kaspersky hat 1987 seinen Abschluss in<br />

Moskau an einer KGB-Hochschule, der späteren<br />

FSB Akademie gemacht. 2013 hat er<br />

dann die Zusammenarbeit mit dem russischen<br />

Inl<strong>and</strong>sgeheimdienst FSB, aber auch<br />

mit vergleichbaren Behörden in den USA<br />

sowie der Europäischen Union bestätigt<br />

[15, 16]. Falls es zuträfe, so wäre es ehrlicher<br />

gewesen, dass man vorträgt, dass man<br />

als BSI einer Person Eugene Kaspersky nicht<br />

traut. Dieser Argumentation würden viele<br />

Menschen sicher größeren Glauben schenken<br />

als die Begründung des OVG und des<br />

BSI.<br />

Warum eine staatliche Asset-<br />

Datenbank geholfen hätte:<br />

Ein großes Problem besteht darin, dass die<br />

Hersteller kritischer Komponenten zwar die<br />

Risiken melden und veröffentlichen, es teilweise<br />

aber lange dauert, bis diese von den<br />

Betreibern kritischer Infrastrukturen zur<br />

Kenntnis genommen werden. Dann kann es<br />

wiederum eine längere Zeit dauern, bis diese<br />

dann gepatcht werden.<br />

Im Rahmen der Gestehung des IT-Sicherheitsgesetzes<br />

2.0 war anfangs ein wesentlicher<br />

Gesichtspunkt, dass die Betreiber kritischer<br />

Infrastrukturen alle ihre relevanten<br />

Assets an das BSI melden (sollten), so dass<br />

diese dann in einem Ernstfall den Betreibern<br />

helfen können. Es war gleichwohl abzusehen,<br />

dass diese Lösung nicht umgesetzt<br />

wird, da dies systemrelevante Schwachstellen<br />

gnadenlos <strong>of</strong>fengelegt hätten. Nun kann<br />

man sich natürlich fragen: Gibt es wirklich<br />

so viele CVE´s (Common Vulnerabilities <strong>and</strong><br />

Exposures, zu Deutsch: Bekannte Schwachstellen<br />

und Anfälligkeiten). Betrachten wir<br />

uns hierzu die Zahlen von Januar bis April<br />

<strong>2022</strong>:<br />

Vulnerabilities by Type in <strong>2022</strong> [17]:<br />

DoS 861<br />

Code Execution 1.649<br />

Overflow 741<br />

Memory Corruption 118<br />

SQL Injection 489<br />

XSS 1.144<br />

Directory Traversal 218<br />

Bypass something 331<br />

Gain in<strong>for</strong>mation 286<br />

Gain Privileges 71<br />

CSRF 238<br />

File Inclusion 20<br />

CVSS Score Distribution <strong>for</strong> Products by Total<br />

Number <strong>of</strong> “Distinct” Vulnerabilities, 9+<br />

Vulnerabilties [18]:<br />

Android 913<br />

Internet Explorer 577<br />

Mac Os X 562<br />

Firefox 511<br />

Windows Server 2008 471<br />

MS Office 455<br />

Iphone Os 439<br />

Windows 7 414<br />

Thunderbird 359<br />

Windows Server 2012 357<br />

Windows 10 354<br />

Das Dilemma mit den<br />

Schwellenwerten<br />

Es liegt in der Natur der Sache, dass man in<br />

der Regel nur dann etwas tut, wenn man etwas<br />

tun muss. Im Rahmen der Cyberangriffe<br />

auf den Bereich der Stromerzeuger fällt<br />

auf, dass in letzter Zeit Windenergieanlagen<br />

viel öfter von Cyberattacken betr<strong>of</strong>fen waren<br />

als klassische Großkraftwerke. Dies liegt<br />

jedoch keinesfalls, dass Großkraftwerke per<br />

se sicherer wären als Windenergieanlagen.<br />

Das Problem liegt aber darin, dass Großkraftwerke<br />

in der Regel seit Anbeginn über<br />

den Schwellenwerten liegen und sich dann<br />

stets jährlich zertifizieren lassen müssen,<br />

während Windenergieanlagen <strong>of</strong>tmals unterhalb<br />

der Schwellenwerte liegen und sich<br />

dann nicht einer (nur) alle zwei Jahre stattfindenden<br />

Prüfung nach § 8a BSI-Gesetz unterziehen<br />

müssen.<br />

Cybersecurity kostet bekanntlicher Weise<br />

sehr viel Geld und den Return on Invest<br />

sieht man erst dann, wenn eine Cyberattacke<br />

fehlgeschlagen ist. Für die meisten<br />

CISO´s und CIO´s erwächst in dem Fall aber<br />

das Problem, dass von Controllern und Wirtschaftsprüfern<br />

gerne im Nachhinein das Argument<br />

vorgetragen wird: „Hätte man das<br />

gleiche Ergebnis nicht mit sehr viel weniger<br />

Security-Invest realisieren können?“<br />

Allein an der Diskrepanz der Anzahl der „erfolgreichen“<br />

Cyberangriffe auf die unterschiedlichen<br />

Arten von Stromerzeugern erkennt<br />

man, dass die Definition der Betreiber<br />

kritischer Infrastrukturen nach deutschem<br />

Muster fehlgeschlagen ist.<br />

Wie volkswirtschaftlich unsinnig manche<br />

Definition der Schwellenwerte ist, kann<br />

man am KRITIS-Sektor Wasser/Abwasser<br />

erkennen. In Deutschl<strong>and</strong> gab es im Jahr<br />

2021 circa 6.000 Unternehmen der öffentlichen<br />

Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung.<br />

Durch die Definition der<br />

Schwellenwerte im Sektor Wasser / Abwasser<br />

fielen im Jahr 2021 nur 17 von insgesamt<br />

5.845 Unternehmen (d.h. weniger als ein<br />

Prozent) unter die Kritis-Verordnung. Wenn<br />

man solche Schwellenwerte definiert, so<br />

kann man den Schutz kritischer Infrastrukturen<br />

in manchen Sektoren auch vergessen.<br />

Das Schaubild von B i l d 5 mag dabei verdeutlichen,<br />

wie bürokratisch überbordend<br />

und unterschiedlich die IT-/OT-Security bei<br />

einem klassischen deutschen Stadtwerk betrachtet<br />

werden muss.<br />

Es bleibt zu h<strong>of</strong>fen, dass die Europäische<br />

Union hier zeitnah eingreifen wird.<br />

In<strong>for</strong>mations- statt Cyberkrieg<br />

und die Antwort der EU<br />

Statt eines Cyberkriegs ist jedoch ein In<strong>for</strong>mationskrieg<br />

im vollen Gange. Über alle sozialen<br />

Medien werden gefälschte Nachrichten<br />

mit Fake-Bildern und Fake-Videos verbreitet,<br />

so dass es nur schwer nachzuvollziehen<br />

ist, was stimmt und was nicht<br />

stimmt. Dem, d.h. der Verbreitung von Fake-<br />

News durch so genannte Troll-Armeen muss<br />

natürlich Einhalt geboten werden, und zwar<br />

so schnell wie möglich.<br />

Eine Antwort der Europäischen Kommission<br />

zur Bekämpfung der Troll-Armeen ist die am<br />

11.5.<strong>2022</strong> vorgestellte Regelung zur Chatkontrolle.<br />

Geplant ist eine AI-basierte Prüfung<br />

aller Nachrichteninhalte und Bilder<br />

von Chats direkt auf den Endgeräten. Dieses<br />

Client-Side-Scanning wäre ein Angriff auf<br />

jegliche vertrauliche Kommunikation.<br />

„Nicht nur <strong>Journal</strong>ist*innen und Whistleblower*innen<br />

sind auf vertrauenswürdige<br />

Kommunikation angewiesen. Vertrauenswürdige<br />

Kommunikation ist auch ein<br />

Grundrecht und wichtiger Eckpfeiler unser<br />

aller IT-Sicherheit. Damit Kommunikation<br />

tatsächlich vertrauenswürdig ist, müssen<br />

zwei Bedingungen erfüllt sein:<br />

––<br />

Das eigene Gerät muss integer sein und<br />

darf Inhalte nicht an Dritte ausleiten<br />

––<br />

Die Verschlüsselung muss sicher sein, so<br />

dass man dem Netz nicht vertrauen muss.<br />

Mit 1.<br />

––<br />

dem Fernmeldegeheimnis und<br />

––<br />

dem Grundrecht auf Gewährleistung der<br />

Vertraulichkeit und Integrität in<strong>for</strong>mationstechnischer<br />

Systeme<br />

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


Cyberwar in der Energiewirtschaft: Der aktuelle St<strong>and</strong><br />

„Das Österreichische Bundesheer sowie die<br />

Österreichische Gesellschaft für Krisenvorsorge<br />

(GfKV) erwarten binnen der nächsten<br />

fünf Jahre einen europaweiten Strom-, Infrastruktur-<br />

sowie Versorgungsausfall<br />

(„Blackout“). Entscheidend sind hierfür die<br />

Entwicklungen in Deutschl<strong>and</strong>, wo bis Ende<br />

<strong>2022</strong> rund 20 GW gesicherte Leistung (8 GW<br />

Atom und 12 GW Kohle) vom Netz gehen<br />

sollen. Bereits im Januar 2021 mussten nach<br />

der ersten Teilabschaltung (~ 5 GW), Kraftwerke,<br />

die stillgelegt werden sollten, wieder<br />

reaktiviert und zum Teil in den Hot-St<strong>and</strong>by-Modus<br />

versetzt werden, um die Systemsicherheit<br />

zu gewährleisten.<br />

In Deutschl<strong>and</strong> werden durch den Kraftwerksausstieg<br />

große Mengen an systemkritischen<br />

Elementen entfernt, ohne adäquate<br />

Ersatzelemente bereitzustellen. Die rotierenden<br />

Massen der Generatoren, die Momentanreserve,<br />

sind unverzichtbare Pufferelemente<br />

(„Stoßdämpfer“) für die Systemsicherheit.<br />

Der deutsche Bundesrechnungsh<strong>of</strong><br />

kritisiert im März 2021: „Die Annahmen des<br />

BMWi für die Bewertung der Dimension<br />

Versorgungssicherheit am Strommarkt sind<br />

zum Teil unrealistisch oder durch aktuelle<br />

politische und wirtschaftliche Entwicklungen<br />

überholt. Zur Bewertung der Dimension<br />

Versorgungssicherheit am Strommarkt hat<br />

das BMWi kein Szenario untersucht, in dem<br />

mehrere absehbare Risiken zusammentreffen,<br />

die die Versorgungssicherheit gefährden<br />

können.“<br />

WASSER<br />

ABWASSER<br />

IT-Sicherheitskatalog<br />

nach § 11 (1a) EnWG<br />

setzt die Chatkontrolle gleich zwei fundamentale<br />

Grundrechte außer Kraft.<br />

Nutzer*innen verlieren die Kontrolle darüber,<br />

welche Daten sie wie mit wem teilen.<br />

Sie verlieren das Grundvertrauen in ihre eigenen<br />

Geräte“[20].<br />

Die Europäische Union würde hier einen<br />

Weg einschlagen, der noch nicht einmal von<br />

der NSA in ihren „schlimmsten Zeiten“ begangen<br />

wurde. Es stellt sich die Frage, ob<br />

wir durch diese Verordnung wirklich noch<br />

ein Vorbild für <strong>and</strong>ere sein könnten.<br />

Kommen wir abschließend noch zur Frage,<br />

ob uns trotz der möglichen geringen Schäden<br />

des Cyberwars nicht doch noch ein<br />

Blackout bevorstehen könnte, denn als Nebenprodukt<br />

in Sachen Cyberwar wurde dieser<br />

Sachverhalt erneut aufgerollt.<br />

Und wieso könnte trotzdem<br />

ein Blackout bevorstehen?<br />

Somit bleibt uns also vorerst in diesem Krieg<br />

wohl ein Blackout durch eine Cyberattacke<br />

auf die Energiewirtschaft in Deutschl<strong>and</strong><br />

mit großer Wahrscheinlichkeit erspart. Interessant<br />

ist in diesem Zusammenhang aber<br />

eine am 21.4.<strong>2022</strong> veröffentlichte Studie<br />

der Österreichischen Gesellschaft für Krisenvorsorge,<br />

deren Zusammenfassung hier<br />

auszugsweise wiedergegeben wird [19]:<br />

BSI<br />

ENERGIE-<br />

ANLAGEN<br />

IT-Sicherheitskatalog<br />

nach § 11 (1a) EnWG<br />

ENERGIE-<br />

NETZE<br />

BNetzA<br />

IT-Sicherheitskatalog<br />

nach § 109 TKG<br />

Quellen<br />

[1] www.nzz.ch/technologie/ukraine-derheimliche-cyberkrieg-russl<strong>and</strong>s-begannvor-monaten-ld.1681455<br />

TK-<br />

BETREIBER<br />

PFLICHTEN<br />

BETREIBER<br />

MELDE- UND<br />

NACHWEISPFLICHTEN<br />

Abkürzungen<br />

BNetzA = Bundesnetzagentur<br />

BSI = Bundesamt für Sicherheit in der In<strong>for</strong>mationstechnik<br />

BSIG = Gesetz über das Bundesamt für Sicherheit in der In<strong>for</strong>mationstechnik (BSI-Gesetz)<br />

BSI-KritisV = Verordnung zur Bestimmung Kritischer Infrastrukturen nach dem BSI-Gesetz (BSI-Kritisverordnung)<br />

EnWG = Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz)<br />

IKT = In<strong>for</strong>mationstechnik und Telekommunikation<br />

IT-SiG = IT-Sicherheitsgesetz<br />

TKG = Telekommunikationsgesetz<br />

TMG = Telemediengesetz<br />

Bild 5. IT-Sicherheitsgesetzgebung für ein deutsches Stadtwerk<br />

Quelle: VKU.<br />

KONKRETISIERUNG<br />

Besonders gravierend sind die fehlenden<br />

Speicher, ohne welche die steigende Volatilität<br />

in der Erzeugung durch die neuen Erneuerbaren<br />

nicht beherrschbar ist. Dabei müssen<br />

mehrere Zeitdimensionen, von inhärent<br />

(Momentanreserve) bis saisonal berücksichtigt<br />

werden. In Deutschl<strong>and</strong> gibt es derzeit<br />

eine Speicherkapazität von rund 40 GWh<br />

(Österreich 3.300 GWh), bei einem gleichzeitigen<br />

Verbrauch von rund 1.500 GWh pro<br />

Tag!<br />

Im vergangenen Jahrzehnt wurden in den<br />

meisten Ländern die bisher verfügbaren<br />

Kraftwerksüberkapazitäten signifikant reduziert.<br />

Hinzu kommt, dass der Infrastrukturumbau<br />

(Netze, Speicher, Betriebsmittel)<br />

nicht mit der Geschwindigkeit der Abschaltungen<br />

bzw. den neuen Kraftwerksst<strong>and</strong>orten<br />

mithalten kann und um viele Jahre verzögert<br />

ist. Bisher funktioniert das, da<br />

Deutschl<strong>and</strong> wie auch Österreich im gesamteuropäischen<br />

Verbundsystem (ENTSO-<br />

E) eingebunden ist. Damit kann die Systemstabilität<br />

aufrechterhalten werden. Mitgehangen<br />

bedeutet jedoch auch mitgefangen<br />

und alle gehen gemeinsam unter, sollte etwas<br />

schiefgehen“<br />

Fazit<br />

Deutschl<strong>and</strong> ist unstrittig das L<strong>and</strong> in der<br />

Europäischen Union, welches am stärksten<br />

von Cyberangriffen betr<strong>of</strong>fen ist. Dabei<br />

muss leider festgestellt werden, dass wir<br />

nicht auf staatliche Cyberangriffe auf unsere<br />

Kritischen Infrastrukturen hinreichend<br />

vorbereitet sind.<br />

Da ein systemrelevanter, erfolgreicher Angriff<br />

auf eine kritische Infrastruktur im<br />

Energiesektor das Ausrufen eines Bündnisfalls<br />

nach Artikel 5 NATO-Vertrag zur Folge<br />

hätte, wird man sich im Cyberkrieg gegen<br />

Staaten der Europäischen Union aller Voraussicht<br />

nach darauf beschränken zu zeigen,<br />

was man kann.<br />

Hinzu kommt, dass der für einen Cyberkrieg<br />

relevante Energiesektor derzeit noch nicht<br />

den hohen Automatisierungsgrad hat, denn<br />

man benötigt. Da wir aufgrund des demographischen<br />

W<strong>and</strong>els jedoch an einer verstärkten<br />

Automatisierung nicht vorbeikommen<br />

und diese Automatisierung mit dem<br />

Einsatz künstlicher Intelligenz kombinieren<br />

werden, werden wir beim nächsten Konflikt<br />

das Niveau erreicht haben, dass eine hinreichend<br />

geplante Cyberattacke einen Blackout<br />

auslösen wird.<br />

Wir sollten gut daran tun, die jetzigen<br />

Schwachstellen schnellstmöglich zu schließen.<br />

Noch einmal werden wir nicht so viel<br />

Glück haben.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 37


8 ><br />

Umschlag S-175-00-2014-04-DE_A3q.indd 1 15.04.2014 08:07:52<br />

Cyberwar in der Energiewirtschaft: Der aktuelle St<strong>and</strong><br />

[2] https://query.prod.cms.rt.micros<strong>of</strong>t.com<br />

/cms/api/am/binary/RE4Vwwd<br />

[3] https://www.zdnet.com/article/ukrainetakes-out-five-bot-farms-spreading-panicamong-citizens/<br />

[4] https://www.<strong>for</strong>bes.com/sites/thomas<br />

brewster/<strong>2022</strong>/03/28/huge-cyberattackon-ukrtelecom-biggest-since-russian-invasion-crashes-ukrainetelecom/?sh=2174fe777dc2<br />

[5] https://www.welivesecurity.<br />

com/<strong>2022</strong>/04 /12/industroyer2-industroyer-reloaded/<br />

[6] https://docs.micros<strong>of</strong>t.com/en-us/security/compass/human-operated-ransomware<br />

[7] https://www.micros<strong>of</strong>t.com/security/<br />

blog /<strong>2022</strong>/01/15/destructive-malwaretargeting-ukrainian-organizations/<br />

[8] https://blogs.micros<strong>of</strong>t.com/on-the-issues/<strong>2022</strong>/02/28/ukraine-russia-digitalwar-cyberattacks/<br />

[9] https://zetter.substack.com/p/dozens-<strong>of</strong>computers-in-ukraine-wiped?s=r<br />

[10] https://www.spiegel.de/netzwelt/netzpo<br />

litik /interaktive-grafik-hier-sitzen-diespaeh-werkzeuge-der-nsa-a-941030.<br />

html#foto strecke-824ed106-edd0-4d15-<br />

9152-8c7ab0ce206d<br />

[11] https://www.spiegel.de/netzwelt/netzpo<br />

litik/interaktive-grafik-hier-sitzen-diespaeh-werkzeuge-der-nsa-a-941030.<br />

html#foto strecke-2b6a3e97-ab57-4e33-<br />

8c8d-c0d5f18f535b<br />

[12] https://www.spiegel.de/netzwelt/netzpol<br />

itik/interaktive-grafik-hier-sitzen-diespaeh-werkzeuge-der-nsa-a-941030.<br />

html#foto strecke-364cc2a3-b315-45b2-<br />

8e73-58e8840d7bb9<br />

[13] https://www.spiegel.de/netzwelt/netzpo<br />

litik/interaktive-grafik-hier-sitzen-diespaeh-werkzeuge-der-nsa-a-941030.<br />

html#bild-4e5c63e3-0063-4416-b0dd-<br />

7ab022a2c394<br />

[14] https://community.beck.de/<strong>2022</strong>/04/<br />

28/bei-virenschutzprogrammen-bestehen-schon-aufgrund-ihrer-funktionsweise-sicherheitsluecken-ovg-nrw-zur-warnung<br />

[15] https://www.heise.de/news/Kaspersky-<br />

Co-Politiker-<strong>for</strong>dern-Neubewertung-russischer-Sicherheitss<strong>of</strong>tware-6536765.html<br />

[16] https://lenta.ru/articles/2013/10/01/<br />

kaspersky/<br />

[17] https://www.cvedetails.com/vulnera bilities-by-types.php<br />

[18] https://www.cvedetails.com/top-50-product-cvssscore-distribution.php<br />

[19] https://www.saurugg.net/wp-content/<br />

uploads/<strong>2022</strong>/04/europa-auf-dem-wegin-die-katastrophe-update-04-<strong>2022</strong>.pdf<br />

[20] https://www.ccc.de/de/updates/<strong>2022</strong>/<br />

eu-kommission-will-alle-chatnachrichtendurchleuchten<br />

Pr<strong>of</strong>. h.c. PhDr. Dipl.-Kfm./Dipl.-Vw. Stefan<br />

Loubichi<br />

<strong>International</strong> experienced lead auditor <strong>and</strong><br />

consultant <strong>for</strong> in<strong>for</strong>mation management<br />

systems (ISO 27001, § 8 BSI-Law <strong>and</strong> IT-security<br />

catalogue § 11 Ia/b EnWG), more<br />

than ten years <strong>of</strong> international experience in<br />

implementing IT-/OT- security, key note<br />

speaker <strong>and</strong> author <br />

l<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

IT-Sicherheit für Erzeugungsanlagen<br />

Ausgabe/edition 2014 – VGB-S-175-00-2014-04-DE<br />

DIN A4, 73 Seiten, Preis für VGB-Mit glie der* € 190,–, für Nicht mit glie der € 280,–, + Ver s<strong>and</strong> kos ten und MwSt.<br />

DIN A4, 73 Pa ges, Pri ce <strong>for</strong> VGB mem bers* € 190,–, <strong>for</strong> non mem bers € 280,–, + VAT, ship ping <strong>and</strong> h<strong>and</strong> ling.<br />

Das Thema der IT-Sicherheit für die Anlagen der Strom- und Wärmeerzeugung (Erzeugungsanlagen) rückt<br />

insbesondere für die Systeme der Leittechnik immer mehr ins Blickfeld der Anwender und Hersteller.<br />

Folgende Entwicklungen haben diesen Zust<strong>and</strong> maßgeblich beeinflusst:<br />

– Der immer weiter um sich greifende und auch nicht mehr aufzuhaltende Einsatz von IT-St<strong>and</strong>ardprodukten<br />

in den Systemen der Leittechnik (LT)<br />

– Die <strong>for</strong>tschreitende Verbindung der LT-Systeme mit den Geschäftsprozessen, die in der Unternehmens-<br />

IT abgebildet werden<br />

– Ein stärkerer Fokus der Hackerkreise auf die Automatisierungs- und Leittechnik; dieser zeigt sich durch<br />

eine ansteigende Zahl von entdeckten Sicherheitslücken sowie das Auftreten von spezialisierter Malware<br />

VGB PowerTech e.V.<br />

Klinkestraße 27-31<br />

45136 Essen<br />

Fon: +49 201 8128 – 0<br />

Fax: +49 201 8128 – 329<br />

www.vgb.org<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

IT-Sicherheit für<br />

Erzeugungsanlagen<br />

VGB-S-175-00-2014-04-DE<br />

– Die verstärkten Aktivitäten aus Politik und Regulierungsbehörden im Sektor der kritischen Infrastruktur<br />

Der zunehmende Einsatz von St<strong>and</strong>ard-IT-Komponenten in den Systemen der LT bringt jedoch neben den geschilderten Gefährdungen<br />

gleichzeitig auch die Möglichkeit zur Lösung der Probleme, wobei die leittechnischen Spezifika besonders berücksichtigt werden müssen.<br />

Bei der Kopplung der LT mit dem in den Erzeugungsanlagen vorh<strong>and</strong>enen „ITUmfeld“ ist stets sehr sorgfältig abzuwägen, ob alles<br />

technisch Mögliche und aus Sicht des Anwenders ggf. auch Wünschenswerte realisiert werden sollte. In jedem Fall sind bei der Entscheidungsfindung<br />

dem erwarteten Nutzen die möglichen Gefährdungen gegenüber zu stellen und wirksame Schutzmechanismen<br />

vorzusehen.<br />

Der VGB-AK „Betriebsführung und In<strong>for</strong>mationssysteme“ setzte eine Projektgruppe ein, um die vorh<strong>and</strong>ene VGB-Richtlinie VGB-R 175<br />

auf den neuesten technischen St<strong>and</strong> zu bringen. Der nun vorliegende VGB-St<strong>and</strong>ard VGB-S-175-00-2014-04-DE zeigt zuerst die relevanten<br />

Bedrohungen und Fehlerquellen für den Betrieb der Erzeugungsanlagen.<br />

Daraus abgeleitet werden organisatorische und technische An<strong>for</strong>derungen zur Absenkung der Auswirkungen auf ein zu akzeptierendes<br />

Niveau, ergänzt durch H<strong>and</strong>lungsempfehlungen und weitere In<strong>for</strong>mationsquellen.<br />

In Fachgesprächen mit namhaften Herstellern und dem BSI wurden die wesentlichen Inhalte diskutiert und seitens der Hersteller die<br />

Akzeptanz und die grundsätzliche Umsetzbarkeit bestätigt.<br />

Der vorliegende VGB-S-175-00-2014-04-DE erläutert grundlegende Begriffe und stellt Bedrohungen und abgeleitete An<strong>for</strong>derungen<br />

strukturiert und übersichtlich zusammen. Ergänzend sind H<strong>and</strong>lungsempfehlungen zu den einzelnen An<strong>for</strong>derungen zum besseren Verständnis<br />

und für die schnelle Umsetzung im Sinne von Beispielen aufgeführt. Es ist geplant, weitere Hilfestellungen für die praktische<br />

Anwendung und zeitnahe Hinweise auf aktuelle Ereignisse in einer Bibliothek bereit zu stellen.<br />

Da der Lebenszyklus der IT-Technik und die Systembedrohungen einem rasanten Fortschritt unter liegen, kann bzw. soll dieser VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

nur grundlegende Themen aufzeigen. Durch Nutzung der aufgeführten In<strong>for</strong>mationsquellen kann die Bearbeitung der Thematik<br />

weiter vertieft werden.<br />

Mithilfe des VGB-S-175-00-2014-04-DE können die die IT-Sicherheit betreffenden organisatorischen und technischen Strukturen und<br />

Prozesse bewertet und Hinweise für Erweiterungen und Neuinvesti tionen abgeleitet werden. Eine unternehmensinterne Anpassung und<br />

Präzisierung ist dabei unverzichtbar.<br />

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


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

Basics Wasserchemie<br />

im Kraftwerk<br />

5. und 6. Oktober <strong>2022</strong><br />

Der Betrieb moderner Kraftwerksanlagen wird häufig<br />

durch chemisch bedingte Probleme im Bereich des<br />

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

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

zu kennen und die chemische Fahrweise<br />

entsprechend der betrieblichen Belange einzustellen.<br />

Die Teilnehmenden sollen durch das Basisseminar<br />

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

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

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

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

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

im Kraftwerk“ als hilfreiche Vorbereitung.<br />

Den Teilnehmenden wird darüber hinaus die Möglichkeit<br />

geboten, spezifische Probleme ihrer Anlagen zu<br />

diskutieren und Fragen zu stellen.<br />

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

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

Erfahrungen der Mitarbeitenden der Technischen<br />

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

INFORMATIONEN | PROGRAMM | ANMELDUNG<br />

https://t1p.de/7ooby (Shortlink)<br />

KONTAKT<br />

Konstantin Blank<br />

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

t +49 201 8128-214<br />

Foto: © depositphotos<br />

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

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

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

Deilbachtal 173 |<br />

45257 Essen |<br />

Deutschl<strong>and</strong>


Operating experience from ageing<br />

events occurred at nuclear power<br />

plants<br />

Antonio Ballesteros Avila <strong>and</strong> Miguel Peinador Veira<br />

Abstract<br />

Betriebserfahrungen mit Ereignissen in<br />

Bezug auf die Betriebszeit von<br />

Kernkraftwerken<br />

Die nukleare Sicherheit der in Betrieb befindlichen<br />

Kernkraftwerke (KKW) muss im Mittelpunkt<br />

ihres Lebenszyklusmanagements stehen.<br />

KKWs müssen sicher und zuverlässig betrieben<br />

werden. Die europäischen Länder, die<br />

im Bereich der Kernenergie tätig sind, bemühen<br />

sich, die Sicherheit der in Betrieb befindlichen<br />

und der im Bau befindlichen Anlagen<br />

gemäß den Verpflichtungen des Euratom-Vertrags<br />

zu verbessern. In diesem Zusammenhang<br />

werden in den IAEO-An<strong>for</strong>derungen für<br />

den sicheren Betrieb von Kernkraftwerken<br />

unter <strong>and</strong>erem Prioritäten für Wartungs-,<br />

Prüf-, Überwachungs- und Inspektionsprogramme<br />

sowie für das Alterungsmanagement<br />

sicherheitsrelevanter Komponenten festgelegt.<br />

Autors<br />

Antonio Ballesteros Avila<br />

Scientific Officer<br />

Miguel Peinador Veira<br />

Scientific Officer<br />

Joint Research Centre <strong>of</strong><br />

European Commission<br />

Petten, The Netherl<strong>and</strong>s<br />

Das endgültige Ziel dieser Arbeit ist es, fallspezifische<br />

und allgemeine Lehren aus alterungsbedingten<br />

Ereignissen zu ziehen, die in KKWs<br />

während eines Zeitraums von etwa 10 Jahren<br />

aufgetreten sind. Dabei h<strong>and</strong>elt es sich um Ereignisse,<br />

die zwischen dem 01.01.2008 und<br />

dem 30.06.2018 in der IAEA IRS-Datenbank<br />

gemeldet wurden. Die IRS ist eine internationale<br />

Datenbank, die gemeinsam von der <strong>International</strong>en<br />

Atomenergie-Organisation (IAEO)<br />

und der Kernenergie-Agentur der Organisation<br />

für wirtschaftliche Zusammenarbeit und<br />

Entwicklung (OECD/NEA) betrieben wird.<br />

Das IRS wurde als einfaches und effizientes<br />

System für den Austausch wichtiger Erkenntnisse<br />

aus den Betriebserfahrungen in Kernkraftwerken<br />

der IAEO- und NEA-Mitgliedstaaten<br />

eingerichtet. Die IRS-Datenbank enthält<br />

mehr als 4500 Ereignisberichte mit detaillierten<br />

Beschreibungen und Analysen der Ereignisursachen,<br />

die auch für <strong>and</strong>ere Anlagen relevant<br />

sein können. <br />

l<br />

Introduction<br />

Nuclear safety <strong>of</strong> the operating nuclear power<br />

plants (NPP) has to be in the core <strong>of</strong> their<br />

life management. NPPs have to be operated<br />

safely <strong>and</strong> reliably. European countries involved<br />

in nuclear <strong>energy</strong> are spending their<br />

ef<strong>for</strong>ts in improving the safety <strong>of</strong> the operating<br />

plants <strong>and</strong> <strong>of</strong> those under construction,<br />

in accordance with the Euratom Treaty obligations<br />

[Euratom Treaty, 2012]. In this respect,<br />

the IAEA requirements <strong>for</strong> the safe<br />

operation <strong>of</strong> nuclear power plants identify,<br />

among others priorities, maintenance, testing,<br />

surveillance <strong>and</strong> inspection programmes<br />

<strong>and</strong> ageing management <strong>of</strong> safety<br />

related components [IAEA, 2018].<br />

Recognising the importance <strong>of</strong> peer review<br />

mechanisms in delivering continuous improvement<br />

to nuclear safety, the amended<br />

Nuclear Safety Directive [European Union,<br />

2014] introduced a European system <strong>of</strong> topical<br />

peer reviews (TPR). The subject “Ageing<br />

Management” was chosen in 2017 as the<br />

first TPR exercise on the basis <strong>of</strong> the age pr<strong>of</strong>ile<br />

<strong>and</strong> the potential long term operation<br />

<strong>of</strong> European NPPs. The national assessment<br />

reports [ENSREG, 2018] prepared under<br />

this first TPR gave numerous examples<br />

where operating experience (OPEX) has<br />

been used to in<strong>for</strong>m ageing management.<br />

There are many existing <strong>for</strong>a <strong>for</strong> sharing<br />

OPEX. For example, the <strong>International</strong> Re<br />

porting System (IRS) [IAEA, 2010] <strong>and</strong> the<br />

<strong>International</strong> Generic Lessons Learned Programme<br />

(IGALL) [IAEA, 2014] [IAEA,<br />

2020] managed by the IAEA, the Committee<br />

on Nuclear Regulatory Activities (CNRA)<br />

<strong>and</strong> the Committee on the Safety <strong>of</strong> Nuclear<br />

Installations (CSNI) under the OECD-NEA,<br />

<strong>and</strong> the European Clearinghouse on Operating<br />

Experience Feedback <strong>of</strong> the Joint Research<br />

Centre (JRC) <strong>of</strong> the European Commission<br />

[JRC, 2021] [Ballesteros A., Peinador<br />

M., Heitsch M., 2015].<br />

The original design life <strong>of</strong> structural, mechanical<br />

<strong>and</strong> electrical components, particularly<br />

those that technically limit the power<br />

plant operation (e.g. reactor pressure vessel,<br />

containment, etc.), was originally estimated<br />

to be around 30-40 years, considering anticipated<br />

operational conditions <strong>and</strong> ambient<br />

environment under which they are operated.<br />

In reality, the plant operational conditions<br />

<strong>and</strong> ambient environment parameters<br />

are below the limits established during the<br />

initial design. While economical feasibility<br />

falls into the operating organization competence,<br />

a decision regarding the plant safety<br />

level depends on country’s regulatory requirements.<br />

Generally, a thorough technical<br />

assessment <strong>of</strong> the plant physical condition is<br />

needed to identify safety enhancements or<br />

modifications, <strong>and</strong> the impact <strong>of</strong> changes to<br />

NPP programmes <strong>and</strong> procedures necessary<br />

<strong>for</strong> continued safe operation.<br />

Many operators in Europe have expressed<br />

the intention to operate their nuclear power<br />

plants <strong>for</strong> longer than envisaged by their<br />

original design. From a nuclear safety point<br />

<strong>of</strong> view, continuing to operate a nuclear<br />

power plant requires two things: demonstrating<br />

<strong>and</strong> maintaining plant con<strong>for</strong>mity<br />

to the applicable regulatory requirements;<br />

40 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Operating experience from ageing events occurred at nuclear power plants<br />

Number <strong>of</strong> reactors<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Year range<br />

Fig. 1. Age distribution <strong>of</strong> the EU operating nuclear power reactors.<br />

<strong>and</strong> enhancing plant safety as far as reasonably<br />

practicable. Depending on the model<br />

<strong>and</strong> age <strong>of</strong> the reactor, national regulators<br />

assume that granting long-term operation<br />

programmes will mean extending their lifetime<br />

by 10 to 20 years on average.<br />

There are 106 nuclear power reactors in operation<br />

in the European Union (EU) in 13 <strong>of</strong><br />

the 27 EU countries. The age distribution <strong>of</strong><br />

current nuclear power plants is shown in<br />

F i g u r e 1 . A major part <strong>of</strong> the EU reactors<br />

are between 31 to 40 years old. Hence, from<br />

both the safety <strong>and</strong> security <strong>of</strong> supply viewpoints,<br />

ageing <strong>of</strong> these power plants is <strong>of</strong><br />

increasing concern to European policy makers,<br />

citizens <strong>and</strong> utilities.<br />

Methodology<br />

The final objective <strong>of</strong> this work is to draw<br />

case-specific <strong>and</strong> generic lessons learned<br />

from ageing related events occurred at NPPs<br />

during a period <strong>of</strong> approximately 10 years.<br />

Namely, events reported between<br />

01/01/2008 <strong>and</strong> 30/06/2018 in the IAEA<br />

IRS database. The IRS is an international database<br />

jointly operated by the <strong>International</strong><br />

Atomic Energy Agency (IAEA) <strong>and</strong> the Nuclear<br />

Energy Agency <strong>of</strong> the Organisation <strong>for</strong><br />

Economic Cooperation <strong>and</strong> Development<br />

(OECD/NEA). The IRS was established as a<br />

simple <strong>and</strong> efficient system to exchange important<br />

lessons learned from operating experience<br />

gained in nuclear power plants <strong>of</strong><br />

the IAEA <strong>and</strong> NEA Member States. The IRS<br />

database contains more than 4500 event reports<br />

with detailed descriptions <strong>and</strong> analyses<br />

<strong>of</strong> the event’s causes that may be relevant<br />

to other plants.<br />

The screening <strong>of</strong> ageing related events was<br />

carried out in two steps:<br />

––<br />

Step 1: The query capabilities <strong>of</strong> the IRS<br />

database are used to retrieve an initial list<br />

<strong>of</strong> potentially relevant events.<br />

––<br />

Step 2: The reports obtained from the<br />

previous step are briefly reviewed to confirm<br />

their relevance. Even if apparently<br />

Age <strong>of</strong> the EU operating NPPs<br />

(as <strong>for</strong> 1/02/2021)<br />

7<br />

4<br />

5<br />

4<br />

1<br />

(13, 18) (18, 22) (22, 27) (27, 31) (31, 36) (36, 40) (40, 45) (45, 49)<br />

34<br />

39<br />

relevant, a report could be screened out if<br />

it is insufficiently detailed or if its quality<br />

is too low to be useful <strong>for</strong> the purposes <strong>of</strong><br />

the study.<br />

The query result in the IRS database <strong>for</strong> the<br />

period 01/01/2008 – 30/06/2018 was a<br />

list <strong>of</strong> 173 ageing event reports (step 1),<br />

which were reviewed to confirm their relevance.<br />

The querying results are summarized<br />

in Ta b l e 1 , where the number <strong>of</strong> event reports<br />

is given together with the guide words<br />

used <strong>for</strong> the screening. IRS allows querying<br />

ageing events using the IRS code 5.7.5. But<br />

it was noted that some ageing events were<br />

not classified under this specific code. For<br />

that reason querying was also carried out<br />

bysearching ageing events using different<br />

degradation mechanisms <strong>and</strong> their consequences.<br />

After detailed analysis <strong>of</strong> the 173 event reports<br />

(step 2), only 113 reports were considered<br />

as relevant. All the reports were thor-<br />

Tab. 1. Number <strong>of</strong> event reports in the IRS database.<br />

Key word<br />

Aging / ageing<br />

Creep<br />

Relaxation<br />

Fatigue<br />

“Irradiation damage”<br />

Corrosion<br />

Wear<br />

Erosion<br />

“Material degradation”<br />

De<strong>for</strong>mation<br />

Embrittlement<br />

Cracking<br />

Total<br />

12<br />

oughly reviewed in order to characterise the<br />

events. To facilitate this process, the events<br />

were classified according to the following<br />

criteria: plant status, the means <strong>of</strong> detection,<br />

the systems affected, the components<br />

affected, the direct cause, the root causes,<br />

the ageing mechanisms, the consquences<br />

<strong>and</strong> the corrective actions. Further to the<br />

classification <strong>of</strong> events, the reports are also<br />

reviewed to identify the aspects <strong>of</strong> the event<br />

that can be used as feedback from operating<br />

experience. These «low-level lessons<br />

learned» are attached to specific events, <strong>and</strong><br />

generally can be understood only in the context<br />

<strong>of</strong> those events. For this reason, an ef<strong>for</strong>t<br />

has been done to define «high-level lessons<br />

learned», or simply «lessons learned»<br />

defined in such a way that they are not too<br />

specific (so that they are applicable only to<br />

one single plant) nor too wide (so that they<br />

can be considered as common sense, <strong>and</strong> already<br />

known to everybody).<br />

Analysis <strong>of</strong> events<br />

This section presents the result <strong>of</strong> the screening<br />

<strong>and</strong> classification process described<br />

above. The number <strong>of</strong> events <strong>for</strong> each family<br />

in a given category (plant status, detection,<br />

affected system, affected component, direct<br />

cause, root cause, ageing mechanism, consequences,<br />

corrective actions) is shown in<br />

Table 2.<br />

It was interesting to calculate the average<br />

age <strong>of</strong> the nuclear power plant when<br />

the event occurred. This can be expressed<br />

by:<br />

Average Age = ∑ n<br />

1 (t2 – t1)/n<br />

where,<br />

n = final number <strong>of</strong> selected ageing events<br />

t 2 = time when the event happen<br />

t 1 = time when the plant started operation<br />

Number <strong>of</strong> IRS event reports<br />

(search is per<strong>for</strong>med in the Root Causes section <strong>of</strong> the IRS reports or in<br />

the full reports, depending on the case. For Aging/Ageing the IRS<br />

criterion<br />

5.7.5 is applied)<br />

Search by the IRS Criterion 5.7.5: 60 events<br />

+ 4 events related to Ageing no categorised as 5.7.5<br />

6 in full report<br />

7 in full report<br />

31 in Root Causes<br />

1 in full report<br />

41 in Root Causes<br />

21 in Root Causes<br />

9 in Root Causes<br />

5 in full report<br />

24 in Root Causes<br />

12 in full report<br />

22 in Root Causes<br />

173 event reports (taking into account that the same report may be<br />

retrieved with different key words)<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 41


Operating experience from ageing events occurred at nuclear power plants<br />

Tab. 2. Number <strong>of</strong> events/times per family.<br />

Plant status N. events N. events Root cause N. events<br />

Power operation 54 Absent Ageing Managemet Programme 12<br />

Startup 7 Deficiencies in Ageing Management Programme 25<br />

Hot st<strong>and</strong>by 2 Deficiencies in maintenance or surveillance 55<br />

Hot shutdown 2 Wrong material selection 15<br />

Cold shutdown 12 Equipment specification, manufacture, storage <strong>and</strong> installation 18<br />

Refuelling 20 Deficiencies in design 30<br />

Other or Unknown 16 Other or unknown 4<br />

Dectection <strong>of</strong> events N. events Ageing mechanism N. events<br />

Periodic test / In service inspection 29 Swelling 1<br />

Fault report in control room 65 Relaxation 3<br />

Work surveillance 6 Fatigue 28<br />

Supplementary inspection 4 Thermal ageing 13<br />

Other or Unknown 9 Irradiation damage 2<br />

Affected system N. events Corrosion 38<br />

Primary reactor systems 41 Wear 15<br />

Reactor auxiliary systems 12 Erosion 4<br />

Essential service systems 1 Electrical ageing 15<br />

Essential auxiliary systems 15 Creep 1<br />

Electrical systems 24 Chemical ageing 1<br />

Feed water, steam <strong>and</strong> power conversion systems 5 Other 13<br />

I&C systems 5 Unknown 3<br />

Service auxiliary systems 3 Consequences N. events<br />

Structural systems 5 Degradation (damage) 28<br />

Other 2 De<strong>for</strong>mation 12<br />

Affected comp. N. events Embrittlement <strong>and</strong> cracking 36<br />

Passive mechanical components 43 Material loss 30<br />

Active mechanical components 38 Other or Unknown 7<br />

Active mechanical components 10 Corrective Actions N. events<br />

Active mechanical components 18 Equipment replacement or repair 112<br />

Structural components 4 Monitoring <strong>and</strong>/or inspection improvement 39<br />

Direct cause N. events Changes in operation modes 8<br />

Mechanical failure 83 Changes in maintenance programme 50<br />

Electrical failure 17 Changes in ageing management programme 18<br />

I&C failure 9 Design modification 25<br />

Structural failure 3 Other 2<br />

Other 1<br />

The analysis provides an Average Age <strong>of</strong> 28<br />

years (331 months) with a large st<strong>and</strong>ard<br />

deviation <strong>of</strong> 10 years (123 months) <strong>and</strong> a<br />

median <strong>of</strong> 30 years (357 months). In other<br />

words, on average, ageing related events occur<br />

after 28 years from the start <strong>of</strong> reactor<br />

operation.<br />

Selected event reports have been characterised<br />

according to the criteria defined <strong>for</strong> this<br />

study: plant status, detection means, affected<br />

system, affected component, direct<br />

cause, root cause, ageing mechanism, consequences<br />

<strong>and</strong> corrective actions. The most<br />

relevant findings are highlighted below.<br />

Plant status <strong>and</strong> detection<br />

means<br />

F i g u r e 2 (left) shows the event distribution<br />

related to plant status. Nearly half <strong>of</strong><br />

the events took place during power operation.<br />

Figure 2 (right) indicates that the<br />

major part <strong>of</strong> the events were detected<br />

by “fault report in control room” (58 %)<br />

followed by “periodic test / in-service inspection”<br />

(26 %). The fact that one <strong>of</strong> four<br />

ageing events were detected in periodic<br />

tests or in-service inspections highlights<br />

the importance <strong>of</strong> having sound inspection<br />

<strong>and</strong> maintenance programmes to<br />

avoid sudden failures during power operation<br />

with greater implications on nuclear<br />

safety.<br />

Systems <strong>and</strong> components<br />

affected<br />

The distribution <strong>of</strong> events per system affected<br />

is presented in F i g u r e 3 . The largest<br />

percentage (36 %) cor responds to the primary<br />

reactor systems, followed by electrical<br />

systems (21 %) <strong>and</strong> essential auxiliary systems<br />

(13 %).<br />

The distribution <strong>of</strong> events per component<br />

affected is given in F i g u r e 4 . Passive <strong>and</strong><br />

active mechanical com ponents are the<br />

most affected com ponents (38 % <strong>and</strong><br />

34 %, respectively), followed by electrical<br />

(16 %), I&C (9 %) <strong>and</strong> structural components<br />

(3 %).<br />

Direct <strong>and</strong> root causes<br />

F i g u r e 5 indicates that the main direct<br />

cause was mechanical failure. The distribution<br />

<strong>of</strong> root causes is given in F i g -<br />

u r e 6 . A maximum <strong>of</strong> three different root<br />

causes was attributed to each event. Deficiencies<br />

in maintenance or surveillance is<br />

the most important root cause, followed<br />

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


Operating experience from ageing events occurred at nuclear power plants<br />

Plant status – Number <strong>of</strong> events<br />

Detection – Number <strong>of</strong> events<br />

16<br />

20 54<br />

Power operation<br />

Startup<br />

Hot st<strong>and</strong>by<br />

Hot shutdown<br />

6<br />

4<br />

9<br />

29<br />

Periodic test/In service<br />

inspection<br />

Fault report in control<br />

room<br />

Work surveillance<br />

12<br />

2 2 7<br />

Cold shutdown<br />

Refuelling<br />

Other or Unknown<br />

65<br />

Supplementary inspection<br />

Other or Unknown<br />

Fig. 2. Plant status <strong>and</strong> detections means versus number <strong>of</strong> events.<br />

Feed water, steam <strong>and</strong><br />

power conversion systems<br />

5 %<br />

Service auxiliary systems<br />

3 %<br />

I&C systems<br />

4 %<br />

Electrical sytems<br />

21 %<br />

Affected systems (%)<br />

Structural<br />

systems Orther<br />

4 % 2 %<br />

Essential auxiliary systems<br />

13 %<br />

Primary reactor systems<br />

36 %<br />

Reactor auxiliary systems<br />

11 %<br />

Electrical<br />

components<br />

16 %<br />

I&C components<br />

9 %<br />

Affected components (%)<br />

Structural components<br />

3 %<br />

Active mechanical<br />

components<br />

34 %<br />

Passive mechanical<br />

componets<br />

38 %<br />

Fig. 4. Number <strong>of</strong> events per component<br />

affected.<br />

Fig. 3. Number <strong>of</strong> events (%) per system affected.<br />

by deficiencies in design <strong>and</strong> in ageing<br />

management programmes. To this respect,<br />

we infer that the establishment <strong>of</strong> an<br />

effective ageing management programme,<br />

as early as possible in the lifetime <strong>of</strong> the<br />

plant, will significantly contribute to preventing<br />

events <strong>and</strong> the resulting consequences.<br />

Ageing mechanisms<br />

Essential service systems<br />

1 %<br />

The category “ageing mechanism” was split<br />

in 13 families, as indicated in Ta b l e 2 ,<br />

making it possible to allocate several (maximum<br />

three) ageing mechanisms to a single<br />

event. F i g u r e 7 shows that corrosion<br />

(38 times) is the main cause <strong>of</strong> failure, followed<br />

by fatigue (28 times). Other important<br />

contributions are coming from thermal<br />

ageing, wear <strong>and</strong> electrical ageing.<br />

As it will be showed later in the section<br />

on lessons learned, many events only appear<br />

after long term operation <strong>of</strong> an aged<br />

component or material, <strong>and</strong> the main<br />

cause was a deficiency in design that was latent.<br />

F i g u r e 8 put some light on this issue<br />

<strong>and</strong> illustrates that fatigue is the<br />

main degradation mechanism in relation<br />

to hidden deficiencies in design. F i g u r e 9<br />

correlates deficiencies (or absence) in ageing<br />

management programme with the ageing<br />

mechanism. In this case electrical ageing<br />

is the most relevant contributor to<br />

failure. This indicates the need <strong>for</strong> improvement<br />

<strong>of</strong> the ageing management<br />

programmes <strong>of</strong> electrical <strong>and</strong> I&C components.<br />

Consequences <strong>and</strong> corrective<br />

actions<br />

F i g u r e 10 shows the distribution <strong>of</strong> events<br />

among different consequences. 36 events<br />

were related to embrittlement <strong>and</strong> cracking<br />

<strong>and</strong> 30 events to material loss (mainly due<br />

to corrosion).<br />

F i g u r e 11 illustrates the corrective actions.<br />

A maximum <strong>of</strong> three corrective actions<br />

were allocated to a single event. As<br />

expected, the main corrective action was the<br />

replacement or repair <strong>of</strong> equipment. Changes<br />

in maintenance programme was the second<br />

most usual corrective action followed,<br />

in this order, by monitoring or inspection<br />

improvement, design modification <strong>and</strong><br />

changes in ageing management programme.<br />

Direct cause (%)<br />

Root Cause - Number <strong>of</strong> times<br />

Mechanical failure Electrical failure I&C failure Structural failure Other<br />

4<br />

12<br />

Absent Ageing Managemet<br />

Programme<br />

15 %<br />

8 %<br />

1 %<br />

3 %<br />

30<br />

25<br />

Deficiencies in Ageing<br />

Management Programme<br />

Deficiencies in maintenance or<br />

surveillance<br />

18<br />

Wrong material selection<br />

73 %<br />

15<br />

55<br />

Equipment specification,<br />

manufacture, storage <strong>and</strong><br />

installation<br />

Deficiencies in design<br />

Other or unknown<br />

Fig. 5. Number <strong>of</strong> events per direct cause.<br />

Fig. 6. Distribution <strong>of</strong> root causes.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 43


Operating experience from ageing events occurred at nuclear power plants<br />

Unknown<br />

Other<br />

Chemical ageing<br />

Creep<br />

Electrical ageing<br />

Erosion<br />

Wear<br />

Corrosion<br />

Irradiation damage<br />

Thermal ageing<br />

Fatigue<br />

Relaxation<br />

Swelling<br />

1<br />

1<br />

Lessons learned<br />

1<br />

The extraction <strong>of</strong> the lessons learned from<br />

the operating experience has been completed<br />

in two steps. First (step 1), low level lessons<br />

learned were retrieved from the IRS<br />

database, or developed in some cases, <strong>for</strong> a<br />

large number <strong>of</strong> the 113 analysed events. A<br />

total <strong>of</strong> 110 low level lessons learned were<br />

obtained. They are given, together with a<br />

short summary <strong>of</strong> the events, in Annex 2 <strong>of</strong><br />

reference [ Ballesteros Avila A., 2019]. Several<br />

lessons are allocated to the same event<br />

in many cases. These low level lessons<br />

learned are very specific, so that they would<br />

2<br />

Fig. 7. Ageing mechanisms present in the events.<br />

Other<br />

Creep<br />

Wear<br />

Corrosion<br />

Thermal ageing<br />

Fatigue<br />

Relaxation<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

3<br />

3<br />

4<br />

Ageing Mechanism - Number <strong>of</strong> times<br />

13<br />

13<br />

Deficiencies in Design versus Ageing Mechanism<br />

Fig. 8. Deficiencies in design versus ageing mechanism.<br />

Other<br />

Wear<br />

Thermal ageing<br />

Swelling<br />

Erosion<br />

Fatigue<br />

Electrical ageing<br />

Corrosion<br />

3<br />

Absent or Deficiencies in AMP versus Ageing Mechanism<br />

1<br />

1<br />

2<br />

Fig. 9. Deficiencies in ageing management programmes versus ageing mechanism.<br />

15<br />

15<br />

5<br />

5<br />

6<br />

6<br />

7<br />

28<br />

38<br />

10<br />

12<br />

have a too limited applicability. To address<br />

this issue, the low level lessons learned were<br />

grouped under similar topic or underlying<br />

key message to get a high level lesson<br />

learned (step 2). In the following paragraphs<br />

the high level lessons learned are<br />

presented:<br />

Lesson learned #1 – Appropriate measures<br />

should be taken <strong>and</strong> design features should<br />

be introduced in the design stage to facilitate<br />

effective ageing management throughout<br />

the life <strong>of</strong> the plant.<br />

Lesson learned #2 – Ageing Management<br />

Programmes as well as maintenance programmes<br />

should be reviewed <strong>and</strong> updated<br />

to take into account modifications in the<br />

current licensing bases.<br />

Lesson learned #3 – The monitoring <strong>of</strong> the<br />

environmental conditions, as in<strong>for</strong>mation<br />

source <strong>for</strong> ageing management, is <strong>of</strong> high<br />

importance. In particular, a review <strong>of</strong> possible<br />

changes in environmental conditions<br />

(e.g. temperature, radiation, etc.) that could<br />

affect ageing should be per<strong>for</strong>med in case <strong>of</strong><br />

operational changes or structures, systems<br />

<strong>and</strong> components (SSC) modifications.<br />

Lesson learned #4 – The maintenance <strong>and</strong><br />

inspection programmes should be evaluated<br />

<strong>and</strong>, if considered necessary, updated (frequency,<br />

testing methods, procedures, etc.)<br />

on the basis <strong>of</strong> the findings <strong>of</strong> the ageing<br />

management programme.<br />

Lesson learned #5 – Ageing management<br />

programmes <strong>for</strong> specific degradation mechanisms<br />

should be developed to avoid or<br />

mitigate accelerated ageing (e.g., flow accelerated<br />

corrosion, fretting, stress corrosion<br />

cracking, thermal ageing). It is important<br />

also to identify <strong>and</strong> justify possible associated<br />

changes in process conditions (e.g., flow<br />

pattern, velocity, vibration) that could cause<br />

premature ageing <strong>and</strong> failure.<br />

Lesson learned #6 – The adequacy <strong>and</strong> effectiveness<br />

<strong>of</strong> the inspection <strong>and</strong> monitoring<br />

methods should be periodically reviewed<br />

to maintain plant safety <strong>and</strong> to ensure<br />

feedback <strong>and</strong> continuous improvements<br />

<strong>of</strong> ageing management. The evaluation <strong>of</strong><br />

technology <strong>and</strong> methods should consider the<br />

need <strong>for</strong> detection <strong>of</strong> unexpected degradation,<br />

depending on how critical the SSC is to<br />

safety.<br />

Lesson learned #7 – Adequate oversight by<br />

the licensee is recommended during all<br />

phases <strong>of</strong> design, procurement, testing, receipt<br />

inspection <strong>and</strong> installation to avoid<br />

events where wrong material is used. When<br />

a wrong or low per<strong>for</strong>mance material is already<br />

installed, the rate <strong>of</strong> material degradation<br />

can <strong>of</strong>ten be reduced by optimizing<br />

operating practices <strong>and</strong> system parameters.<br />

Lesson learned #8 – Data on operating experience<br />

can be collected <strong>and</strong> retained <strong>for</strong><br />

use as input <strong>for</strong> the management <strong>of</strong> plant<br />

ageing. Reviews <strong>of</strong> operating experience can<br />

identify areas where ageing management<br />

programmes can be enhanced or new programmes<br />

developed.<br />

Lesson learned #9 – Earlier detection <strong>of</strong><br />

degradation is necessary to ensure timely<br />

application <strong>of</strong> mitigation strategies. There is<br />

the possibility that such early physical damage<br />

(e.g., change <strong>of</strong> locally averaged material<br />

properties) can be detected with appropriate<br />

sensors.<br />

Lesson learned #10 – The operating organization<br />

should ensure that ageing management<br />

programmes are reviewed on a<br />

regular basis <strong>and</strong>, if needed, modified to ensure<br />

that they will be effective <strong>for</strong> managing<br />

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


Operating experience from ageing events occurred at nuclear power plants<br />

Other or Unknown<br />

Material loss<br />

Consequences - Number <strong>of</strong> events<br />

7<br />

30<br />

This study highlights that the continuous<br />

analysis <strong>of</strong> ageing related events <strong>and</strong> the efficient<br />

utilization <strong>of</strong> operational experience<br />

provides important insights <strong>for</strong> improving<br />

the quality <strong>of</strong> ageing management programmes<br />

<strong>and</strong> <strong>for</strong> preventing the occurrence<br />

<strong>of</strong> unusual events.<br />

Embrittlement <strong>and</strong> cracking<br />

ageing. Where necessary, frequently as a<br />

result <strong>of</strong> reviewing operating experience,<br />

new ageing management programmes have<br />

to be developed.<br />

Conclusions<br />

De<strong>for</strong>mation<br />

Degradation (damage)<br />

Fig. 10. Number <strong>of</strong> events per consequence.<br />

Ageing is a concern <strong>for</strong> the safe long-term<br />

operation <strong>of</strong> NPPs. In particular <strong>for</strong> the EU<br />

nuclear reactors, many <strong>of</strong> them being between<br />

31 – 40 years old. In this respect, operating<br />

experience from ageing events can<br />

contribute to a great extent to enhance nuclear<br />

safety.<br />

The IRS database was screened to select relevant<br />

events related to ageing, which took<br />

place in the period 01.01.2008 – 30.06.2018.<br />

In total 113 events were analysed. The analysis<br />

showed that “28 years” represents the<br />

average age <strong>of</strong> a nuclear power plant when<br />

12<br />

28<br />

Corrective Actions - Number <strong>of</strong> times<br />

36<br />

Number <strong>of</strong> events<br />

Number <strong>of</strong> times (up to 3 different corrective actions can appear in a single event)<br />

Other<br />

Design modification<br />

Changes in ageing management programme<br />

Changes in maintenance programme<br />

Changes in operation modes<br />

Monitoring <strong>and</strong>/or inspection improvement<br />

Equipment replacement or repair<br />

Fig. 11. Distribution <strong>of</strong> corrective actions.<br />

2<br />

8<br />

18<br />

25<br />

39<br />

50<br />

112<br />

the event occurred. Deficiencies in maintenance<br />

or surveillance is the most important<br />

root cause, followed by deficiencies in design<br />

<strong>and</strong> in ageing management programmes.<br />

Corrosion is the main degradation<br />

mechanism, followed by fatigue. Other<br />

important contributions are coming from<br />

thermal ageing, wear <strong>and</strong> electrical ageing.<br />

Many events only appear after long-term operation<br />

<strong>of</strong> an aged component or material,<br />

<strong>and</strong> the main cause was a deficiency in design<br />

that was hidden.<br />

110 low level lessons learned (specific <strong>for</strong><br />

the events) <strong>and</strong> 10 high level lessons learned<br />

(generic) have been obtained in this study.<br />

They cover different areas, such as hidden<br />

deficiencies in design, the impact <strong>of</strong> ageing<br />

on maintenance <strong>and</strong> inspection, deficiencies<br />

or lack <strong>of</strong> ageing management programmes,<br />

use <strong>of</strong> wrong material, etc.<br />

References<br />

Ballesteros A., Peinador M., Heitsch M., 2015.<br />

EU Clearinghouse Activities on Operating Experience<br />

Feedback, BgNS Transactions volume<br />

20 number 2 (2015) pp. 93–95. http://<br />

bgns-transactions.org/<strong>Journal</strong>s/20-2/<br />

vol.20-2_03.pdf<br />

Ballesteros Avila A., 2019. Analysis <strong>of</strong> ageing related<br />

events occurred in nuclear power plants,<br />

Topical Study from the EU Clearinghouse on<br />

Operating Experience, Technical Report by<br />

the Joint Research Centre <strong>of</strong> the European<br />

Commission, JRC119082.<br />

ENSREG, 2018. First Topical Peer Review Report<br />

“Ageing Management”, European Nuclear<br />

Safety Regulator’s Group ENSREG.<br />

http://www.ensreg.eu/eu-topical-peer-review<br />

Euratom Treaty, 2012. Consolidated version <strong>of</strong> the<br />

Treaty establishing the European Atomic Energy<br />

Community. https://eur-lex.europa.eu/<br />

legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A<br />

12012A%2FTXT<br />

European Union, 2014. Council Directive<br />

2014/87/Euratom <strong>of</strong> 8 July 2014 amending<br />

Directive 2009/71/Euratom. https://eurlex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri<br />

=uriserv%3AOJ.L_.2014.219.01.0042.01.<br />

ENG<br />

IAEA, 2010. IRS Guidelines, Joint IAEA/NEA <strong>International</strong><br />

Reporting System <strong>for</strong> Operating<br />

Experience, IAEA Services Series 19, Vienna.<br />

https://www.iaea.org/publications/<br />

8405/irs-guidelines<br />

IAEA, 2014. Approaches to Ageing Management<br />

<strong>for</strong> Nuclear Power Plants: <strong>International</strong> Generic<br />

Ageing Lessons Learned (IGALL) Final<br />

Report, IAEA-TECDOC-1736, IAEA, Vienna.<br />

IAEA, 2018. Specific Safety Guide No. SSG-48,<br />

Ageing Management <strong>and</strong> Development <strong>of</strong> Programme<br />

<strong>for</strong> Long Term Operation <strong>of</strong> Nuclear<br />

Power Plants, IAEA Safety St<strong>and</strong>ards, Vienna.<br />

https://www.iaea.org/publications/<br />

12240/ageing-management-<strong>and</strong>-development-<strong>of</strong>-a-programme-<strong>for</strong>-long-term-operation-<strong>of</strong>-nuclear-power-plants<br />

IAEA, 2020. Ageing Management <strong>for</strong> Nuclear<br />

Power Plants: <strong>International</strong> Generic Ageing<br />

Lessons Learned (IGALL), Safety Reports Series<br />

No. 82 (Rev. 1), IAEA, Vienna. https://<br />

www.iaea.org/publications/13475/ageingmanagement-<strong>for</strong>-nuclear-power-plants-international-<br />

generic-ageing-lessons-lear<br />

ned-igall<br />

JRC, 2021. European Clearinghouse on Operating<br />

Experience Feedback. https://clearinghouseoef.jrc.ec.europa.eu/<br />

l<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 45


Assessment <strong>of</strong> loss <strong>of</strong> shutdown<br />

cooling system accident during<br />

mid-loop operation in LSTF<br />

experiment using SPACE Code<br />

Minhee Kim, Junkyu Song <strong>and</strong> Kyungho Nam<br />

Abstract<br />

Bewertung des Ausfalls des<br />

Nachkühlsystems während des Mitte-<br />

Loop-Betriebs im LSTF-Experiment<br />

unter Verwendung des SPACE-Codes<br />

Während eines Anlagenstillst<strong>and</strong>s wird die<br />

Wärmeabfuhr aus dem Reaktorkern, bei Verbleib<br />

der Brennelemente im Kern, durch das<br />

Nachkühlsystem sicher gestellt. Der Ausfall<br />

dieses Systems kann zu einem Verlust der Wärmeabfuhr<br />

aus dem Kern führen und stellt daher<br />

ein sicherheitstechnisch relevantes Ereignis<br />

dar. Während bestimmter Inst<strong>and</strong>haltungsarbeiten<br />

z. B. am Dampferzeuger, wird<br />

das Kühlmittelniveau bis zur Mitte der Rohre<br />

Autors<br />

Minhee Kim<br />

Junkyu Song<br />

Kyungho Nam<br />

Central Research Institute<br />

Korea Hydro & Nuclear Power Co.<br />

Daejeon, Korea<br />

The SPACE code, which is Safety <strong>and</strong> Per<strong>for</strong>mance<br />

Analysis Code <strong>for</strong> Nuclear Power<br />

Plants, has been developed in recent years<br />

by the Korea Hydro & Nuclear Power Co.<br />

through collaborative works with other Korean<br />

nuclear industries <strong>and</strong> research institutes,<br />

<strong>and</strong> is approved by Korea Institute <strong>of</strong><br />

Nuclear Safety (KINS) in March 2017. The<br />

SPACE is a best-estimate two-phase threefield<br />

thermal-hydraulic analysis code in order<br />

to analyze the per<strong>for</strong>mance <strong>and</strong> evaluate<br />

the safety <strong>of</strong> pressurized water reactors.<br />

Each field equation is discretized based on<br />

finite volume approach on a structured<br />

mesh <strong>and</strong> an unstructured mesh together<br />

with an one-dimensional pipe meshes [7].<br />

For time integration method, the semi-imdes<br />

heißen und des kalten Stangs abgesenkt.<br />

Dies wird als Mitte-Loop-Betrieb bezeichnet,<br />

und damit ist der Kühlmittelst<strong>and</strong> am niedrigsten<br />

mit Brennst<strong>of</strong>f im Kern. Daher stellt der<br />

Verlust der Nachwärmeabfuhr während des<br />

Mitte-Loop-Betriebs den relevanten Betriebszust<strong>and</strong><br />

dar. Die vorliegende Arbeit konzentriert<br />

sich auf die Bewertung von SPACE 3.0 bei<br />

der Vorhersage des primären und sekundären<br />

Systemverhaltens nach einem Nachwäremeabfuhr-Verluststörfall<br />

während des Mitte-Loop-<br />

Betriebs des LSTF-Experiments unter Bezugnahme<br />

auf den Bericht NUREG/IA-0143. Die<br />

berechneten Ergebnisse werden mit den Ergebnissen<br />

von RELAP5 und den experimentellen<br />

Daten in Bezug auf das stationäre und instationäre<br />

Verhalten verglichen. l<br />

I<br />

Introduction<br />

During a plant outage, while the fuel remains<br />

in the core, the core is cooled by the<br />

Residual <strong>Heat</strong> Removal (RHR) system. The<br />

loss <strong>of</strong> the RHR can lead to loss <strong>of</strong> heat removal<br />

from the core <strong>and</strong> is a safety concern.<br />

During certain stage <strong>of</strong> maintenance, such<br />

as installation <strong>of</strong> steam generator nozzle<br />

dams, the RCS coolant level is lower to centerline<br />

<strong>of</strong> hot leg <strong>and</strong> cold leg pipes. This is<br />

called mid-loop operation <strong>and</strong> the coolant<br />

level is lowest while the fuel remains in the<br />

core. There<strong>for</strong>e, the loss <strong>of</strong> RHR during midloop<br />

operation represents the most limiting<br />

condition <strong>for</strong> loss <strong>of</strong> RHR incidents. The accident<br />

can be occurred by an isolation valve<br />

closure or a loss <strong>of</strong> vital ac power in the RHR<br />

suction line, or a loss <strong>of</strong> RHR pump flow due<br />

to air ingestion. If the loss <strong>of</strong> RHR flow<br />

should continue <strong>for</strong> a certain period <strong>of</strong> time,<br />

the reactor vessel coolant has possibility on<br />

core boiling <strong>and</strong> uncover.<br />

In order to analyze the thermal hydraulic<br />

phenomena following the loss <strong>of</strong> RHR accident,<br />

the numerical <strong>and</strong> experimental studies<br />

have been per<strong>for</strong>med. Nakamura et al.<br />

conducted the experiments <strong>of</strong> loss <strong>of</strong><br />

RHR accident during mid-loop operation<br />

in the ROSA-IV/LSTF facility [1]. In the experiments,<br />

the primary pressurization behavior<br />

after the coolant boiling in the core<br />

was observed. Also, the system integral<br />

responses were investigated through analyzing<br />

the steam <strong>and</strong> non-condensable gas behavior<br />

in the RCS. The opening location <strong>and</strong><br />

size in a pressurizer or a horizontal leg<br />

was analyzed as major experimental parameters.<br />

In numerical approach, the major thermal<br />

hydraulic phenomena <strong>and</strong> process were<br />

evaluated using RELAP5 system code [1, 2].<br />

The calculation results were compared with<br />

ROSA-IV/LSTF experimental data.<br />

The present paper is focused on the assessment<br />

<strong>of</strong> SPACE 3.0 in predicting the system<br />

primary <strong>and</strong> secondary behavior following<br />

the loss-<strong>of</strong>-RHR accident during the<br />

mid-loop operation <strong>of</strong> LSTF experiment<br />

in reference to NUREG/IA-0143 report<br />

[2]. The calculated results are compared<br />

with RELAP5 results <strong>and</strong> experimental<br />

data in terms <strong>of</strong> steady-state <strong>and</strong> transient<br />

behavior.<br />

II<br />

Code descriptions<br />

46 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Assessment <strong>of</strong> loss <strong>of</strong> shutdown cooling system accident using SPACE Code<br />

plicit scheme is used. The SPACE code is<br />

package <strong>of</strong> input <strong>and</strong> output, hydrodynamic<br />

model, heat structure model, <strong>and</strong> reactor<br />

kinetics model.<br />

The input package per<strong>for</strong>ms a reading the<br />

input <strong>and</strong> restart files, a parsing the data<br />

files, an allocating the memory, <strong>and</strong> checking<br />

the unit conversion. Hydrodynamic<br />

model package is composed <strong>of</strong> constitutive<br />

models, special process models, <strong>and</strong> component<br />

models, <strong>and</strong> hydraulic solver. The hydraulic<br />

solver is based on two-fluid, threefield<br />

governing equations, which are composed<br />

<strong>of</strong> gas, continuous liquid, <strong>and</strong> droplet<br />

fields. There<strong>for</strong>e, the SPACE code has the<br />

advantage in solving a dispersed liquid field<br />

as well as vapor <strong>and</strong> continuous liquid fields<br />

in comparison with existing nuclear reactor<br />

system analysis codes, such as RELAP5 [ISL,<br />

2001], TRACE [NRC, 2000], CATHARE<br />

[Robert et al., 2003], <strong>and</strong> MARS-KS [KAERI,<br />

2006]. Constitutive models are composed <strong>of</strong><br />

correlations by the flow regime map to simulate<br />

the mass, momentum, <strong>and</strong> <strong>energy</strong> distributions,<br />

such as surface area <strong>and</strong> surface<br />

heat transfer, surface-wall friction, droplet<br />

separation <strong>and</strong> adhesion, <strong>and</strong> wall-fluid<br />

heat transfer. In order to analyzed the physical<br />

phenomena <strong>of</strong> the NPP, special process<br />

<strong>and</strong> system components are modeled. Major<br />

special process <strong>and</strong> component models are<br />

critical flow model, counter current flow<br />

limit model, <strong>of</strong>f-take model, abrupt area<br />

change model, 2-phase level tracking model,<br />

pump model, safety injection tank model,<br />

valve model, pressurizer model, <strong>and</strong> separator<br />

model, etc.<br />

The package <strong>of</strong> heat structure model calculates<br />

the heat addition transfer <strong>and</strong> removal.<br />

The heat structure model includes transient<br />

heat conduction <strong>of</strong> rectangular or cylindrical<br />

geometry, <strong>and</strong> has various boundary<br />

conditions <strong>of</strong> convection, radiation, user defined<br />

variables such as temperature, heat<br />

flux, <strong>and</strong> heat transfer coefficient.<br />

In order to calculate the nuclear fission<br />

heat <strong>of</strong> a fuel rod, the point kinetics methodology<br />

is used in the heat conduction equation.<br />

Reactivity feedbacks are considered in<br />

terms <strong>of</strong> moderator temperature, boron concentration<br />

fuel moderator density, reactor<br />

scram, <strong>and</strong> power defect. Decay heat <strong>of</strong> ANS-<br />

73, -79, <strong>and</strong> -2005 models are also implemented.<br />

The 3.0 version <strong>of</strong> the code was released<br />

through various validation <strong>and</strong> verification<br />

using the separated or integral loop test data<br />

<strong>and</strong> the plant operating data. The approved<br />

code version will be used in the safety analysis<br />

<strong>of</strong> operating PWR <strong>and</strong> the design <strong>of</strong> an<br />

advanced reactor.<br />

III<br />

Modeling in<strong>for</strong>mation<br />

F i g u r e 1 shows the nodalization to simulate<br />

the LSTF facility with the SPACE code.<br />

The modeling is based on 179 hydrodynamic<br />

cell <strong>and</strong> 202 heat structures. The reactor<br />

pressure vessel includes the lower plenum,<br />

upper plenum, downcomer, <strong>and</strong> core, upper<br />

head <strong>and</strong> guide thimble channel (cell 100 to<br />

156). The core is modeled as two channel<br />

with 12 cells per each channel connected by<br />

crossflow. The two channel arrangement is<br />

adopted in order to assess the multi-dimensional<br />

effect such as the natural circulation<br />

behavior in the core. The power distribution<br />

<strong>of</strong> the two channel core is 60 % <strong>for</strong> high power<br />

channel <strong>and</strong> 40 % <strong>for</strong> low power channel.<br />

The LSTF system are described by an intactloop<br />

(cell 400 to 499) <strong>and</strong> a broken-loop<br />

(cell 200 to 299) in an almost symmetrical<br />

way. Each loop consists <strong>of</strong> a SG inlet <strong>and</strong> outlet,<br />

loop seal, SG U-tube, reactor coolant<br />

pump, hot leg, <strong>and</strong> cold leg. The pressurizer<br />

is connected to the hot leg <strong>of</strong> intact-loop<br />

through the surge line elements. The secondary<br />

sides <strong>of</strong> two SGs (cell 300 to 399 <strong>and</strong><br />

500 to 599) are composed using an identical<br />

nodalization.<br />

In order to analyze the cold leg opening with<br />

loss <strong>of</strong> RHR accident, the openings are modeled<br />

by a trip valve. The opening sizes are<br />

Fig. 1. Nodalization diagram <strong>for</strong> LSTF experiment.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 47


Assessment <strong>of</strong> loss <strong>of</strong> shutdown cooling system accident using SPACE Code<br />

equivalent to 5 % <strong>of</strong> cold leg cross area, <strong>and</strong><br />

the opening are located at centerline <strong>of</strong> the<br />

cold legs. The steady-state results are established<br />

<strong>for</strong> conducting a null transient calculation.<br />

IV<br />

A<br />

Results <strong>and</strong> discussion<br />

Initial conditions<br />

In order to confirm the modeling methodology<br />

<strong>and</strong> input condition, the steady-state<br />

calculation result is compared with experimental<br />

data. The major parameters in<br />

steady-state condition are summarized in<br />

Ta b l e 1 . The core power was 430 kW with<br />

Tab. 1. Steady state calculation results.<br />

Parameters LSTF SPACE<br />

Core power (kW) 430 430.0<br />

Hot-leg temp.(K) 334 334.1<br />

Cold-leg temp.(K) 318 318.0<br />

Primary pressure (MPa) 0.1013 0.1013<br />

Water level at loops (m)<br />

- hot leg void<br />

- cold leg void<br />

Secondary pressure<br />

(MPa)<br />

Mid-loop<br />

Mid-loop<br />

- 0.55<br />

- 0.47<br />

0.1013 0.1013<br />

Secondary fluid temp. (K) 317 317.0<br />

Water level in SG (m) 10 10.2<br />

decay heat at about 20 hours after the reactor<br />

shut down. The water levels <strong>of</strong> hot <strong>and</strong><br />

cold legs maintain at the middle <strong>of</strong> the loop.<br />

Core power <strong>and</strong> loop temperature were set to<br />

target values <strong>for</strong> calculation. Initial conditions<br />

<strong>of</strong> loop water level represent the same<br />

value with target data. The pressurizer <strong>and</strong><br />

SGs relief valves were opened to maintain an<br />

atmospheric pressure. Overall results show<br />

that SPACE code have a reasonable agreement<br />

with target values in steady state analysis.<br />

The steady-state results are established<br />

<strong>for</strong> conducting a null transient calculation.<br />

B<br />

Transition behavior<br />

The transient calculation was initiated by<br />

decreasing the RHR pump flow rate from the<br />

initial value to zero during 20 seconds with<br />

opening the cold leg valve. The pressurizer<br />

<strong>and</strong> SGs relief valves were closed with cold<br />

leg opening.<br />

F i g u r e 2 shows the pressure phenomena<br />

<strong>of</strong> hot <strong>and</strong> cold legs in intact loop after the<br />

loss <strong>of</strong> RHR accident. At about 1,500 seconds,<br />

the core liquid started to boil <strong>and</strong> the<br />

steam migrated toward the hot legs from the<br />

core through core upper plenum. Thus, the<br />

pressure in the hot leg started increasing<br />

rapidly at about 1,600 seconds. At about<br />

2,100 seconds, the pressurization rate reduced<br />

immediately.<br />

The steam flow <strong>of</strong> guide tubes express the<br />

cause <strong>and</strong> effect <strong>of</strong> pressure behavior at this<br />

time as shown in F i g u r e 3 . The guide<br />

tubes were initially submerged under water<br />

in upper plenum. As the water level decreased<br />

below the guide tube bottom opening<br />

due to the boil <strong>of</strong>f, the steam started to<br />

be discharged into upper head with large<br />

volume. The SPACE 3.0 code showed that<br />

the pressurization rate was higher than the<br />

RELAP5/MOD3.2 results. The high pressurization<br />

rate resulted in the accurate simulation<br />

<strong>of</strong> Loop Seal Clearing (LSC) comparing<br />

with experiment.<br />

Figures 4 <strong>and</strong> Figure 5 show the differential<br />

pressure behavior <strong>of</strong> downflow<br />

<strong>and</strong> upflow sides in the crossover legs.<br />

When the Loop-Seal Clearing(LSC) occurred,<br />

the crossover leg <strong>of</strong> broken loop was<br />

immediately emptied. The calculation<br />

well predicted the overall LSC behavior.<br />

F i g u r e 4 also shows that the condensate<br />

liquid from the SG U-tube wall started to accumulate<br />

in upper flow direction from about<br />

6,400 seconds. Such a liquid accumulation<br />

<strong>of</strong> the crossover leg resulted in preventing<br />

the gas flow from the hot leg to the cold<br />

leg. Because <strong>of</strong> limited steam condensation<br />

<strong>of</strong> SG U-tube wall, the pressure is re-increasing<br />

gradually in the hot leg as shown in<br />

Figure 2.<br />

160000<br />

140000<br />

LSTF CLO (Hot Leg)<br />

LSTF CLO (Cold Leg)<br />

SPACE 3.0 (Hot Leg)<br />

SPACE 3.0 (Cold Leg)<br />

RELAP5/MOD3.2 (Hot Leg )<br />

RELAP5/MOD3.2 (Cold Leg)<br />

0.10<br />

0.05<br />

SPACE 3.0<br />

RELAP5/MOD3.2<br />

Pressure in Pa<br />

120000<br />

100000<br />

Mass Flow Rate in kg/s<br />

0.00<br />

-0.05<br />

80000<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 2. Pressure distribution at hot-leg <strong>and</strong> cold-leg in intact loop.<br />

-0.10<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 3. Calculated flow rate between guide tube <strong>and</strong> upper head.<br />

50000<br />

50000<br />

40000<br />

LSTF CLO (Upflow)<br />

LSTF CLO (Down flow)<br />

SPACE 3.0 (Upflow)<br />

SPACE 3.0 (Downflow)<br />

RELAPS/MOD3.2 (Upflow)<br />

RELAPS/MOD3.2 (Downflow)<br />

40000<br />

LSTF CLO (Upflow)<br />

LSTF CLO (Down flow)<br />

SPACE 3.0 (Upflow)<br />

SPACE 3.0 (Downflow)<br />

RELAPS/MOD3.2 (Upflow)<br />

RELAPS/MOD3.2 (Downflow)<br />

Diff. Pressure in Pa<br />

30000<br />

20000<br />

10000<br />

Diff. Pressure in Pa<br />

30000<br />

20000<br />

10000<br />

0<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 4. Differential pressure at crossover leg in broken loop.<br />

0<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 5. Differential pressure at crossover leg in intact loop.<br />

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


Assessment <strong>of</strong> loss <strong>of</strong> shutdown cooling system accident using SPACE Code<br />

60000<br />

50000<br />

LSTF CLO<br />

SPACE 3.0<br />

RELAP5/MOD3.2<br />

450<br />

420<br />

40000<br />

Diff. Pressure in Pa<br />

30000<br />

20000<br />

10000<br />

Temperature in K<br />

390<br />

360<br />

330<br />

LSTF CLO (Core)<br />

SPACE 3.0 (Top-core) .<br />

SPACE 3.0 (Mid-core)<br />

RELAP5/MOD3.2 (Top-core) -<br />

RELAP5/MOD3.2 (Mid-core)<br />

0<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 6. Differential pressure at reactor core.<br />

300<br />

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000<br />

Time in s<br />

Fig. 7. Liquid temperature in core.<br />

Temperature in K<br />

420<br />

390<br />

360<br />

330<br />

300<br />

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000<br />

Time in s<br />

Fig. 8. Fluid temperature at hot <strong>and</strong> cold leg in intact loop.<br />

LSTF CLO (Hot Leg)<br />

LSTF CLO (Cold Leg)<br />

SPACE 3.0 (Hot Leg)<br />

SPACE 3.0 (Cold Leg)<br />

RELAP5/MOD3.2 (Hot Leg)<br />

RELAP5/MOD3.2 (Cold Leg)<br />

In the intact loop, the differential pressure<br />

after the LSC was predicted a little higher<br />

than that be<strong>for</strong>e the LSC. The partial LSC<br />

means that the inflow from the core to the<br />

cold leg was lower than in the experiment.<br />

Because <strong>of</strong> this small amount <strong>of</strong> the inflow,<br />

the coolant inventory <strong>of</strong> the core is underestimating.<br />

F i g u r e 6 represents that the differential<br />

pressure behavior in the core was<br />

underestimated after the LSC.<br />

F i g u r e 7 represents liquid temperatures<br />

behavior at the reactor core. The experimental<br />

data are fluid temperatures at midsection<br />

<strong>of</strong> the core. The core coolant became stagnated<br />

<strong>and</strong> the liquid temperature behavior<br />

immediately increased. After the liquid temperature<br />

reached saturation value, the coolant<br />

started to boil <strong>of</strong>f <strong>and</strong> the temperature<br />

remained constant over time. The calculation<br />

results agreed well with the experiment<br />

data.<br />

F i g u r e 8 shows liquid temperatures in hot<br />

<strong>and</strong> cold legs in broken loop. After the saturation<br />

<strong>of</strong> steam in core upper plenum, the<br />

liquid temperature in the hot leg increased<br />

to the steam temperature in the experiment.<br />

Because the experimental data was measured<br />

at the ceiling <strong>of</strong> the horizontal pipe, the<br />

temperature was a steam temperature after<br />

the hot leg <strong>and</strong> cold leg were sufficiently<br />

voided. This results in the difference with<br />

calculated liquid temperature after the LSC.<br />

F i g u r e 9 shows liquid temperature in the<br />

bottom sides <strong>of</strong> the SG U-tubes. Because the<br />

SPACE code can well simulate the steam migration<br />

phenomena into SG U-tubes, the<br />

temperature behavior was similar with experiment<br />

than RELAP code.<br />

F i g u r e 10 shows the collapsed water level<br />

<strong>of</strong> reactor vessel. Because the water level decreased,<br />

the hot legs <strong>and</strong> core upper plenum<br />

reach to the mid-water level in the early<br />

phase, as shown in F i g u r e 11 <strong>and</strong> F i g -<br />

u r e 1 2 . When the LSC phenomena occurred,<br />

the cold legs became completely<br />

voided. The collapsed water level <strong>of</strong> the reactor<br />

vessel increased immediately following<br />

the water inflow from the crossover <strong>and</strong><br />

cold legs.<br />

V<br />

Conclusion<br />

The SPACE 3.0 code was assessed <strong>for</strong> the<br />

loss <strong>of</strong> RHR accident during the mid-loop<br />

operation in ROSA-IV/LSTF experiment.<br />

400<br />

380<br />

LSTF CLO (Intact Loop)<br />

LSTF CLO (Broken Loop)<br />

SPACE 3.0 (Intact Loop)<br />

SPACE 3.0 (Broken Loop)<br />

RELAP5/MOD3.2 (Intact Loop)<br />

RELAP5/MOD3.2 (Broken Loop)<br />

10<br />

8<br />

SPACE 3.0<br />

RELAP5/MOD3.2<br />

Temperature in K<br />

360<br />

340<br />

Water Level in m<br />

6<br />

4<br />

320<br />

2<br />

300<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 9. Fluid temperature at steam generator secondary side.<br />

0<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 10. Collapsed water level in reactor pressure vessel.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 49


Assessment <strong>of</strong> loss <strong>of</strong> shutdown cooling system accident using SPACE Code<br />

1.50<br />

1.25<br />

1.00<br />

1.00<br />

0.75<br />

Void Fraction<br />

0.75<br />

0.50<br />

0.25<br />

SPACE 3.0<br />

RELAP5/MOD3.2<br />

Void Fraction<br />

0.50<br />

0.25<br />

0.00<br />

SPACE 3.0 (Hot Leg)<br />

SPACE 3.0 (Cold Leg)<br />

RELAP5/MOD3.2 (Hot Leg)<br />

RELAP5/MOD3.2 (Cold Leg)<br />

0.00<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 11. Void fraction in core upper plenum.<br />

0 2000 4000 6000 8000 10000<br />

Time in s<br />

Fig. 12. Void fraction in broken loop.<br />

The major thermal hydraulic phenomena<br />

was compared with experimental data <strong>and</strong><br />

RELAP code results.<br />

Based on the results <strong>and</strong> comparison, it is observed<br />

that SPACE code shows good agreement<br />

with experimental data or overall parameters,<br />

<strong>and</strong> it is observed that SPACE code<br />

can effectively simulate during the transient.<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

VI<br />

References<br />

[1] H. Nakamura, J. Katayama <strong>and</strong> Y. Kukita:<br />

RELAP5 Code Analysis <strong>of</strong> a ROSAIV/ LSTF<br />

Experiment Simulating a Loss <strong>of</strong> Residual<br />

<strong>Heat</strong> Removal Event during PWR Mid-Loop<br />

Operation, Proceeding <strong>of</strong> the 5th <strong>International</strong><br />

Topical Meeting on Nuclear Reactor<br />

Thermal Hydraulics (NURETH-5), Vol. V,<br />

pp. 1333-1340 (1992).<br />

[2] K.W Seul, Y.S. Bang, S. Lee, <strong>and</strong> H.J. Kim:<br />

Assessment <strong>of</strong> RELAP5/MOD3.2With the<br />

LSTF Experiment Simulating a Loss <strong>of</strong> Residual<br />

<strong>Heat</strong> Removal Event During Mid-<br />

Loop Operation, NUREG/IA-0143 (1998).<br />

[3] S.J. Ha et al.: Development <strong>of</strong> the SPACE<br />

Code <strong>for</strong> Nuclear Power Plants, Nuclear Engineering<br />

& Technology, Vol. 43, No. 1, pp.<br />

45 (2011).1 l<br />

Water in Nuclear Power Plants with Light-Water Reactors<br />

Part 1: Pressurised-Water Reactors. Part 2: Boiling-Water Reactors.<br />

(<strong>for</strong>merly VGB-R 401)<br />

Edition 2020 – VGB-S-401-00-2020-05-EN (VGB-S-401-00-2020-05-DE, German edition)<br />

DIN A4, Print/eBook*, 92 Pages, Price <strong>for</strong> VGB-Members € 180.–, <strong>for</strong> Non-Members € 270.–, + Shipping & VAT<br />

Almost half a century after publication <strong>of</strong> the first edition <strong>of</strong> a VGB-Guideline <strong>for</strong> the Water in Nuclear<br />

Part 2: BWR<br />

(Formerly VGB-R 401)<br />

Power Plants with Light-Water Reactors <strong>and</strong> approx. 13 years after the third edition in 2006, the task<br />

<strong>of</strong> a renewed adaptation <strong>of</strong> the Guideline <strong>for</strong> the Water in Light-Water Reactors as VGB-St<strong>and</strong>ard arises.<br />

This VGB-St<strong>and</strong>ard shall be the common basis <strong>for</strong> the operation <strong>of</strong> the plants. It provides the<br />

VGB-S-401-00-2020-05-EN<br />

framework <strong>for</strong> operating manuals or chemical manuals, but is in no way intended to replace them.<br />

The task <strong>of</strong> these manuals is, among other things, to consider plant-specific features <strong>and</strong> to make<br />

specifications that go beyond this VGB-St<strong>and</strong>ard.<br />

This VGB-St<strong>and</strong>ard describes the water-chemical specification <strong>for</strong> the safe operation <strong>of</strong> light-water<br />

reactors based on the material concept <strong>of</strong> the Siemens/KWU <strong>and</strong> comparable plants.<br />

The revision takes into account, where appropriate, the knowledge <strong>and</strong> experience gained over the last decade in the national <strong>and</strong><br />

international environment.<br />

Part 1, PWR. Contents (abbreviated)<br />

1 Field <strong>of</strong> application<br />

2 Definitions<br />

3 Reactor coolant circuit<br />

4 Water-steam cycle<br />

5 Literature<br />

6 List <strong>of</strong> abbreviations<br />

7 Annex 1: Overview main cooling circuit<br />

8 Annex 2: Overview water/steam cycle<br />

Part 2, BWR. Contents (abbreviated)<br />

1 Field <strong>of</strong> application<br />

2 Definitions<br />

3 Fundamentals <strong>of</strong> chemistry in the reactor system <strong>and</strong><br />

in the water-steam cycle<br />

4 Specification values <strong>for</strong> reactor water <strong>and</strong> water/steam cycle<br />

5 Specification values <strong>for</strong> auxiliary <strong>and</strong> secondary systems<br />

6 Literature<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

<strong>for</strong> the Water in Nuclear<br />

Power Plants with<br />

Light-Water Reactors<br />

Part 1: PWR<br />

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


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

TRIPLE C waste container <strong>for</strong><br />

increased long-term safety <strong>of</strong><br />

HHGW disposal in salt, clay <strong>and</strong><br />

crystalline<br />

Jürgen Knorr <strong>and</strong> Albert Kerber<br />

Abstract<br />

TRIPLE C Abfallbehälter zur Erhöhung<br />

der Langzeitsicherheit der Einlagerung<br />

radioaktiver Abfälle in Salz, Ton und<br />

Kristallin<br />

Kerntechnische Anlagen müssen allgemeine<br />

Sicherheitsziele im Umgang mit radioaktiven<br />

St<strong>of</strong>fen erfüllen. Mit unterschiedlicher Bedeutung<br />

und Priorität gelten für die Sicherheitsbetrachtungen<br />

die gleichen fünf Hauptsicherheitsziele.<br />

––<br />

Isolierung (Verhinderung der Freisetzung<br />

von Kernmaterial in die Biosphäre)<br />

––<br />

Abschirmung (Verhinderung der Bestrahlung<br />

mit einer Überdosis)<br />

––<br />

Kontrolle (Verhinderung von Kritikalität)<br />

––<br />

Schutz (Verhinderung von Zerstörung,<br />

Missbrauch, Diebstahl, unbeabsichtigtem<br />

Eindringen ...)<br />

––<br />

Wärmeabfuhr (Verhinderung von Überhitzung)<br />

Je nach Anlagentyp und Verwendungszweck<br />

muss eine Reihe geeigneter Sicherheitsmaßnahmen<br />

vorgesehen werden, um die Erfüllung<br />

der Sicherheitsziele in allen Betriebsphasen<br />

und während des gesamten Lebenszyklus der<br />

Anlage zu gewährleisten.<br />

Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der High-<br />

Tech-Keramik bieten eine solide wissenschaftlich-technische<br />

Grundlage für die industrielle<br />

Produktion von keramischen leckagefreien<br />

Abfallbehältern im Bereich der langfristigen<br />

Endlagerung radioaktiver Abfälle. Das Kernstück<br />

des hier vorgestellten TRIPLE C-Abfallbehälters<br />

ist ein Siliziumkarbid (SiC)-Behälter.<br />

Aus mehreren Gründen wurde der spezielle<br />

Typ SSiC (drucklos gesintertes Siliziumkarbid)<br />

gewählt.<br />

l<br />

1 Introduction<br />

Nuclear facilities <strong>for</strong> the utilization <strong>and</strong> h<strong>and</strong>ling<br />

<strong>of</strong> nuclear materials have to fulfill general<br />

safety goals. With varying importance<br />

<strong>and</strong> priorities the same five main safety<br />

goals apply <strong>for</strong> safety considerations <strong>of</strong> all<br />

nuclear facilities.<br />

––<br />

Isolation – (prevention <strong>of</strong> release <strong>of</strong> nuclear<br />

material in biosphere)<br />

––<br />

Shielding – (prevention <strong>of</strong> irra diation<br />

with an overdose)<br />

––<br />

Control – (prevention <strong>of</strong> criti cality)<br />

––<br />

Protection – (prevention <strong>of</strong> destruc tion,<br />

misuse, theft, uninten tional intrusion…)<br />

––<br />

<strong>Heat</strong> removal – (prevention <strong>of</strong> overheating)<br />

Depending on the facility type <strong>and</strong> intended<br />

use a tailored set <strong>of</strong> appropriate safety measures<br />

has to be <strong>for</strong>eseen to guarantee the fulfillment<br />

<strong>of</strong> safety goals in all phases <strong>of</strong> operation<br />

<strong>and</strong> over the whole lifecycle <strong>of</strong> the<br />

facility.<br />

The widespread utilization <strong>of</strong> fissile materials<br />

in nuclear reactors (fuel elements) generates<br />

unavoid ably large amounts <strong>of</strong> materials<br />

with a high hazard potential (high radioactive,<br />

partly with very long half-lifes;<br />

chemotoxic: heavy metals like plutonium;<br />

fissile: potential <strong>for</strong> uncontrolled chain<br />

reaction or misuse in nuclear explosives,<br />

heat generation; extremely high concentrations).<br />

Typical steps in the history <strong>of</strong> fuel elements<br />

from utilization in the reactor till the final<br />

disposal are shown in F i g u r e 1 [2, 3].<br />

HHGW<br />

generation<br />

in reactor core<br />

wet storage<br />

intermediate<br />

storage<br />

final waste<br />

conditioning<br />

final disposal<br />

in repository<br />

Autors<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Jürgen Knorr<br />

GWT-TUD GmbH, Nuclear Power<br />

Engineering,<br />

Dresden, Germany<br />

Dr. Albert Kerber<br />

Co-owner <strong>and</strong> Managing Director<br />

SiCeram GmbH<br />

Jena, Germany<br />

SP<br />

TP<br />

SP1 TP1 SP2 TP2 SP3 TP3 SP4 TP4 SP5<br />

open<br />

pressure<br />

vessel<br />

transport<br />

<strong>of</strong> SF<br />

loading in transport<br />

transport cask<br />

transport<br />

reloading in long-term<br />

storage container?<br />

3-5 y 5-20 y 10-100 y ~ 0,5 y<br />

transport<br />

backfilling<br />

~10 d ~1 m ~10 d ~1 m<br />

Fig. 1. Stationary phases (SP) <strong>and</strong> transition phases (TP) in HHGW history.<br />

TP5<br />

retrieval (~50 y)<br />

recovery (500 y)<br />

1 Mio. y<br />

dwell time in phase<br />

d: day m: month y: year<br />

51 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 51


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

biosphere<br />

z<br />

human activities<br />

HHGW<br />

(HLW SF)<br />

INITIAL CONDITION<br />

x<br />

OUTPUT: leakrate L(t)<br />

M(t)<br />

release <strong>of</strong> radiotoxic <strong>and</strong><br />

chemotoxic materials<br />

time t<br />

release <strong>of</strong> hazardous material in the biosphere.<br />

The effective lifespan <strong>of</strong> the repository is adjusted<br />

to the half-lifes <strong>of</strong> the long-living radionuclides.<br />

There<strong>for</strong>e, the time constants<br />

<strong>of</strong> the engineered barrier system (EBS: retention<br />

capability <strong>of</strong> waste container <strong>and</strong><br />

geo technical barriers) should be comparable<br />

<strong>and</strong> fit in this time scale too.<br />

INPUT: FEP`s: U(t)<br />

During each stationary phase (SP) or temporary<br />

phase (TP) the fulfillment <strong>of</strong> the five<br />

safety goals must be guaranteed by a set <strong>of</strong><br />

appropriate measures, tailored to the special<br />

conditions <strong>and</strong> requirements <strong>of</strong> the<br />

phase. The priority ranking <strong>of</strong> the safety<br />

goals may change from phase to phase.<br />

2 Final repository<br />

material transport<br />

It is acknowledged worldwide that HHGW<br />

must be safely isolated from the biosphere<br />

<strong>for</strong> a time period <strong>of</strong> 1 Mio years.<br />

Deep geological repositories like mines or<br />

deep boreholes are con sidered as best solutions<br />

to isolate the waste permanently <strong>and</strong><br />

prevent inadvertent human intrusion. But a<br />

deep geological repository <strong>for</strong> HHGW is a<br />

challenging new type <strong>of</strong> a nuclear facility.<br />

inner STATUS:<br />

dX/dt = f(t, X(t),U(t))<br />

Fig. 2. HHGW repository – a dynamic nonlinear system.<br />

X(t)<br />

permeability P(x,y,z,t)<br />

source term Q(x,y,z,t)<br />

L(t) = g(t, X(t), U(t))<br />

natural barriers<br />

1. geological barrier<br />

2. geological barrier<br />

3. .....?<br />

engineered barrier EBS<br />

FEP‘s conditions <strong>and</strong> <strong>of</strong> the system variables<br />

are small over time. Due to the system dependence<br />

<strong>of</strong> the initial conditions, it is a fundamental<br />

requirement <strong>for</strong> the repository<br />

design, that the initial conditions ( inner <strong>and</strong><br />

outer FEP‘s, e.g. func tionality <strong>of</strong> barrier system,<br />

waste distribution, subcriticality) will<br />

not change <strong>for</strong> as long as possible.<br />

The early loss <strong>of</strong> retention capa bility <strong>of</strong> the<br />

waste package has the consequence that<br />

hazardous materials are released from their<br />

original location <strong>and</strong> are permitted to lead a<br />

vagabond life. Principally, self-orga nization<br />

<strong>and</strong> chaotic behavior <strong>of</strong> the system become<br />

possible. In the worst case, conditions <strong>for</strong> a<br />

self-sustaining chain reaction (criticality)<br />

are <strong>for</strong>med with severe consequences <strong>for</strong><br />

the status <strong>of</strong> the whole repository <strong>and</strong> the<br />

It is planned in many countries to use metallic<br />

containers as engineered barriers together<br />

with a surrounding layer <strong>of</strong> bentonite.<br />

Sweden <strong>and</strong> Finl<strong>and</strong> want to apply copper<br />

canisters (KBS-3), Germany spheroidal<br />

graphite iron (Pollux) <strong>and</strong> the United States<br />

stainless steel <strong>for</strong> example. The Swedish<br />

concept <strong>of</strong> SKB has very <strong>of</strong>ten been cited as<br />

reference concept, but came under harsh<br />

criticism by the decision <strong>of</strong> the Swedish Environmental<br />

Court at the beginning <strong>of</strong> 2018<br />

[4] <strong>and</strong> has finally been postponed by<br />

10 years. It is generally known that all metals<br />

exhibit a relatively poor corrosion resistance<br />

under disposal conditions, especially<br />

if very long time periods are considered<br />

[5, 6, 7]. (F i g u r e 3 ) For good reasons metallic<br />

waste container play there<strong>for</strong>e only a<br />

secondary role in existing safety concepts<br />

<strong>for</strong> repositories planned in different types <strong>of</strong><br />

host rock (salt, clay, crystalline)<br />

But new developments in high-tech ceramics<br />

provide a sound scientific- technical basis <strong>for</strong><br />

the industrial production <strong>of</strong> ceramic waste<br />

containers. But most important, excellent<br />

material properties justify the expectance <strong>of</strong><br />

long-term retention capability [8].<br />

This paper describes why <strong>and</strong> how silicon<br />

carbide (SSiC) waste container can play a<br />

decisive role <strong>for</strong> long-term safety by providing<br />

a corrosion- resistant initial barrier, diversity<br />

<strong>and</strong> redundancy in all host rock disposal<br />

systems.<br />

German disposal concepts <strong>for</strong>esee deep geological<br />

disposal (mine) with a combination<br />

<strong>of</strong> geological barriers <strong>and</strong> engineered barriers<br />

(EBS). F i g u r e 2 shows the general<br />

scheme.<br />

After closure, the repository has to fulfill extreme<br />

safety requirements <strong>for</strong> a long time in<br />

a predicted manner without further human<br />

interventions.<br />

The final repository is a dynamic nonlinear<br />

system. For such a complex system it will difficult<br />

– if not hopeless – to find the appropriate<br />

equations system <strong>and</strong> then find precise<br />

solutions to determine the leak rate L(t) as a<br />

special OUTPUT function. Nevertheless,<br />

some general properties can be <strong>for</strong>mulated<br />

which lead to some useful conclusions <strong>for</strong><br />

the design <strong>of</strong> the repository as a system <strong>and</strong><br />

its components, especially the waste<br />

container.<br />

The system behavior is somewhat predictable,<br />

if the inner status remains near a steady<br />

state <strong>and</strong> the deviations from the starting<br />

retrieval<br />

recovery<br />

BSK POLLUX in salt 1 % lifecycle<br />

10 3<br />

10 4 KBS-3 in crystalline<br />

all metallic container have lost barrier function<br />

0 2 4 6 8<br />

10 5<br />

function<br />

failure<br />

Fig. 3. Time scales <strong>and</strong> long-term retention capability <strong>of</strong> waste containers:<br />

Note: Even 100.000 years are only 10 % <strong>of</strong> the nominal repository lifecycle.<br />

10 4 [a]<br />

10 % lifecycle<br />

10 5 [a]<br />

100 % lifecycle<br />

10 6<br />

metal<br />

SSiC ?<br />

time [a]<br />

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


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

The physical barriers (essential barriers B<br />

[1], relevant material zones Z) placed between<br />

waste <strong>and</strong> biosphere <strong>for</strong>m a hierarchy<br />

<strong>of</strong> different Levels <strong>of</strong> Defense in a successive<br />

or consecutive manner. If one level fails, the<br />

next level is meant to alleviate the failure <strong>of</strong><br />

the previous level <strong>and</strong> so on, so that all the<br />

levels must fail be<strong>for</strong>e significant consequences<br />

will occur (Ta b l e 1 ). In reviewing<br />

the inter national literature there are only<br />

general statements with no specific criteria<br />

<strong>for</strong> determining the adequacy <strong>of</strong> defense-indepth<br />

in waste disposal. But control <strong>of</strong> single<br />

failures alone requires the existence <strong>of</strong> a redundant<br />

system (combination <strong>of</strong> two geological<br />

barriers or a geological barrier together<br />

with EBS). Furthermore, the Fail-safeprinciple<br />

can be fulfilled only by emplacement<br />

host rocks with self-acting closure <strong>of</strong><br />

cracks <strong>and</strong> rifts by plastic flow (preferably<br />

salt, eventually clay) or the combination <strong>of</strong><br />

bentonite <strong>and</strong> crystalline.<br />

biosphere<br />

B0<br />

B1 B2 B3<br />

Z1<br />

Z2<br />

B: barrier<br />

Z: zone<br />

Geotechnical barriers (backfill, closure <strong>and</strong><br />

sealing <strong>of</strong> tunnels <strong>and</strong> shafts) are not included<br />

in the scheme. They are important components<br />

<strong>of</strong> the whole repository concept,<br />

but after all only repair measures <strong>of</strong> the host<br />

rock resp. <strong>of</strong> the overlaying rock <strong>and</strong> are<br />

there<strong>for</strong>e not considered as auto nomous<br />

barriers. Nevertheless many authors sum up<br />

these pseudo-barriers equally together with<br />

the geological <strong>and</strong> engineered barriers to<br />

pretend larger safety marges concerning<br />

redun dancy <strong>and</strong> diversity<br />

FEP`s<br />

outside/inside<br />

stress on barriers<br />

0 1 2<br />

Level <strong>of</strong> Defense<br />

Fig. 4. General defense-in-depth framework <strong>for</strong> a repository. Matrioshka-principle: 4π geometry <strong>of</strong><br />

inner shells [3].<br />

3 Defense-in-depth <strong>for</strong><br />

HHGW repository<br />

The concept <strong>of</strong> defense-in-depth is a fundamental<br />

element <strong>of</strong> safety philosophy <strong>for</strong> nuclear<br />

<strong>and</strong> non- nuclear complex systems,<br />

where ultra- high reliability has to be<br />

achieved. Defense-in-depth is not a goal, but<br />

a tool that is used <strong>for</strong> the approach to design<br />

<strong>and</strong> operate a nuclear facility that prevents<br />

<strong>and</strong> mitigates accidents with release <strong>of</strong> radiation<br />

or hazardous materials. The key is<br />

creating multiple independent <strong>and</strong> redundant<br />

levels <strong>of</strong> defense to compensate potential<br />

failures in designing <strong>and</strong> manu facturing<br />

as well as accidents during lifecycle so that<br />

no single level, no matter how robust, is exclusively<br />

relied upon [9].<br />

Basic defense-in-depth features concerning<br />

waste can be found in the proposed strategy<br />

<strong>for</strong> development <strong>of</strong> regulations governing<br />

disposal <strong>of</strong> high radioactive waste in the proposed<br />

repository at Yucca Mountain [10].<br />

The development <strong>of</strong> NRC regulations <strong>for</strong> geologic<br />

disposal represented a unique application<br />

<strong>of</strong> the defense-in-depth philosophy to a<br />

first-<strong>of</strong>-a-kind type <strong>of</strong> facility. The paper underlines<br />

the difference between a geologic<br />

repository <strong>and</strong> an operating facility with active<br />

safety systems <strong>and</strong> the potential <strong>for</strong> active<br />

control <strong>and</strong> intervention. The safety <strong>of</strong> a<br />

closed system over long timeframes is best<br />

evaluated through consideration <strong>of</strong> the relative<br />

likelihood <strong>of</strong> threats to its integrity <strong>and</strong><br />

per<strong>for</strong>mance. Also it is relatively easy to identify<br />

multiple diverse barriers that comprise<br />

the engineered <strong>and</strong> geologic systems. The<br />

per<strong>for</strong>mance <strong>of</strong> any <strong>of</strong> this systems <strong>and</strong> their<br />

respective subsystems cannot be considered<br />

truly independent or totally redundant.<br />

The general defense-in-depth frame work<br />

(DiD) <strong>for</strong> a repository is shown in F i g u r e 4 .<br />

Principles are developed to help guide implementation<br />

<strong>of</strong> defense- in-depth in waste<br />

disposal. Generally, defense-in-depth philosophy<br />

consists <strong>of</strong> four principles [11]:<br />

––<br />

prevent accident from starting (initiation,<br />

prevention)<br />

––<br />

stop accident at early stages be<strong>for</strong>e they<br />

progress to unacceptable consequences<br />

(intervention)<br />

––<br />

provide <strong>for</strong> mitigating the release <strong>of</strong> the<br />

hazard vector (mitigation)<br />

––<br />

provide sufficient instrumentation to diagnose.<br />

A repository after closure is a totally passive<br />

system (no operation, no maintenance, no<br />

surveillance, no monitoring, no diagnosis).<br />

In this case not all principles apply to appropriate<br />

defense-in-depth measures. With the<br />

increasing loss <strong>of</strong> in<strong>for</strong>mation on the site<br />

<strong>and</strong> the inner status (lack <strong>of</strong> diagnosis) <strong>of</strong><br />

the repository active human measures (intervention)<br />

to stop accidents by retrieval or<br />

recovery <strong>of</strong> waste containers are limited to a<br />

very short period (~ 500 years [1]). This<br />

underlines the necessity to design the re-<br />

Tab. 1. Hierarchy <strong>of</strong> levels <strong>of</strong> defense, barriers B <strong>and</strong> zones Z to obtain safety goals; Not essential<br />

long-term safety contributions from existing waste (Level 0).<br />

Level<br />

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

Defense<br />

Level 3<br />

Level 2<br />

Level 1<br />

Level 0<br />

essential<br />

retention<br />

barrier<br />

2. geological<br />

barrier<br />

1. geological<br />

barrier<br />

(ewG)<br />

engieneered barrier<br />

EBS<br />

INITIAL BARRIER<br />

innovative<br />

fuel elements<br />

B4<br />

B3<br />

Z2<br />

B2<br />

Z1<br />

B1<br />

B0<br />

leakrate L(t)<br />

cover rock<br />

leakpro<strong>of</strong><br />

overlay<br />

host rock<br />

emplacement<br />

rock<br />

buffer<br />

overpack<br />

container<br />

potting<br />

cladding<br />

waste<br />

(HHGW)<br />

leakrate L(t)<br />

SAFETY GOAL<br />

PROTECTION<br />

SHIELDING<br />

ISOLATION<br />

ISOLATION<br />

P ROTECTION<br />

SHIELDING<br />

HEAT REMOVAL<br />

HEAT REMOVAL<br />

ISOLATION<br />

CONTROL<br />

contribution to<br />

long-term retention<br />

presently only from<br />

coated particles<br />

in HTR fuel elements<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 53


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

pository with sufficient passive measures <strong>for</strong><br />

long-term retention.<br />

Practically all existing concepts to achieve<br />

the safety goals rely only on the choice <strong>of</strong> an<br />

appropriate host rock <strong>and</strong> site. But deeper<br />

insight in FEP‘s <strong>of</strong> geological sites changed<br />

the per ception <strong>of</strong> the relative importance<br />

between different levels <strong>of</strong> defense. To some<br />

extent this new position found its reflection<br />

in the German “St<strong>and</strong>AG” [12].<br />

4 Safety requirements<br />

according to the new<br />

German regulations<br />

The regulations on safety requirements <strong>for</strong><br />

final deposition <strong>of</strong> high radioactive waste<br />

(EndlSiAnV) [1] are part <strong>of</strong> the new legal<br />

provisions which represent the legal base in<br />

Germany <strong>for</strong> the layout <strong>and</strong> the evaluation<br />

<strong>of</strong> long-term safety. A summary is given in<br />

Table 2.<br />

With this specification <strong>of</strong> criteria, the frame<br />

has been established <strong>for</strong> questioning the<br />

suitability <strong>of</strong> existing concepts or <strong>for</strong> developing<br />

targeted concepts being in the phase<br />

<strong>of</strong> planning <strong>and</strong> realization already.<br />

Essential barriers are those which mainly<br />

ensure the safe enclosure <strong>of</strong> radionuclides.<br />

Essential barriers may be one or some effective<br />

rock regions or, if no such effective rock<br />

region can be identified, technical <strong>and</strong> geotechnical<br />

barriers. In extreme case, one essential<br />

barrier st<strong>and</strong>s <strong>for</strong> the overall per<strong>for</strong>mance<br />

<strong>of</strong> the whole repository.<br />

The repository as a system fails (system failure,<br />

accident), if the amount <strong>of</strong> released radionuclides<br />

leads to values, which exceed<br />

the maximal permissible radiation dose or<br />

the maximal tolerable concentrations <strong>of</strong><br />

toxic materials in air, water <strong>and</strong> food.<br />

In a simplified manner the relationships between<br />

the inventory, leak rate <strong>and</strong> the released<br />

hazardous material can be written as<br />

follows.<br />

The total inventory mass M(t) <strong>of</strong> radioactive<br />

nuclei is given by M(t) = ∑ m i (t) with<br />

i = 1…n (nuclide vector). At closure <strong>of</strong> repository<br />

(t=0) the total inventory is M(0) =<br />

M 0 . Provided, M(t) is distributed evenly on<br />

N container, than the inventory <strong>of</strong> one container<br />

is M C (t) = M(t)/N.<br />

The leakrate L(t) in F i g u r e 2 is given by<br />

L(t) = dM rel (t)/dt with dM rel (t) the released<br />

mass <strong>of</strong> hazardous material from the repository<br />

in biosphere in time interval dt.<br />

Lets assume, that the source term Q(t) <strong>of</strong><br />

one container is Q(t) = dM C (t)/dt <strong>and</strong> all N<br />

container should have the same source<br />

term.<br />

Furthermore, the permeability <strong>of</strong> all geological<br />

barriers P(t, x,y,z) is set P = const. <strong>for</strong><br />

all nuclides over the lifecycle <strong>of</strong> repository<br />

<strong>and</strong> over the total volume <strong>of</strong> the emplacement<br />

rock, than<br />

M rel (t) =<br />

Tab. 2. Criteria <strong>for</strong> the overall per<strong>for</strong>mance <strong>of</strong> a final repository [1].<br />

Requirement<br />

pro<strong>of</strong> period<br />

inventory<br />

t N = 10 6 a<br />

M (t) = SM i<br />

M 0 = M(t=0)<br />

(1)<br />

Equation (1) provides a direct relationship<br />

between M rel (t) <strong>of</strong> the whole repo sitory <strong>and</strong><br />

<strong>and</strong> the source term Q(t) <strong>of</strong> a container. The<br />

ultimate goal is M rel = 0 over 1 Mio years respectively<br />

M rel < 10 -4 M 0 , taking the values<br />

from Table 2.<br />

People expect a nuclear facility to function<br />

properly – especially a HHGW repository.<br />

But they do fail as the example <strong>of</strong> Asse II has<br />

shown. Different failure types influence the<br />

safety <strong>and</strong> reliability <strong>of</strong> a repository. The following<br />

basic ideas <strong>for</strong> failure assessment follow<br />

very close to the definitions <strong>and</strong> results<br />

<strong>of</strong> the paper <strong>of</strong> JONES [13].<br />

Failures can be classified as r<strong>and</strong>om or systematic.<br />

R<strong>and</strong>om failures <strong>of</strong> technical systems<br />

(e.g. EBS) are caused by time <strong>and</strong> use<br />

<strong>and</strong> occur independently. Non-r<strong>and</strong>om<br />

(syste matic) failures occur because <strong>of</strong> a poor<br />

specification or design <strong>of</strong> a system or an<br />

unexpected interaction with the system‘s environment<br />

or external stress. Systematic<br />

Definitions; Comments<br />

M i : mass <strong>of</strong> nuclide i<br />

incl. all decay products<br />

M 0 : total mass <strong>of</strong><br />

embedded radionuclides<br />

max. leak rate L = 10 -9 a - 1 source term Q(t) = L(t) M 0<br />

max. released fraction F = 10 -4 max. released mass M < F M 0<br />

subcriticality k eff (t) < 0.95<br />

localization<br />

integrity<br />

robustness<br />

largely at location <strong>of</strong> original emplacement<br />

preservation <strong>of</strong> barrier properties relevant <strong>for</strong> safe enclosure <strong>of</strong><br />

radionuclides<br />

integrity should not be impaired considerably by<br />

– corrosion <strong>and</strong> erosion<br />

– rock tension <strong>and</strong> movements<br />

– temperature<br />

insensitivity <strong>of</strong> barriers to inside <strong>and</strong> outside FEP`s<br />

failures have identifiable causes <strong>and</strong> familiar<br />

sources. They are underst<strong>and</strong>able <strong>and</strong><br />

explainable. Systematic failures can effect<br />

all identical components <strong>of</strong> a system (e.g.<br />

waste container) so the systematic failures<br />

are the potential common cause failures.<br />

Achieving the deep geological repository as<br />

a reliable <strong>and</strong> safe total system, the first step<br />

is to select a highly reliable subsystem (e.g.<br />

first geolo gical barrier = emplacement rock,<br />

in German terminology: einschlußwirksamer<br />

Gebirgsbereich ewG). But <strong>of</strong>ten the<br />

best possible subsystem at Level 2 <strong>of</strong> Defense<br />

(available rock type <strong>and</strong> site on territory)<br />

has failure rates, that are too high. Than the<br />

necessary step is to provide redundant subsystems<br />

either on Level 3 (e.g. 2. geological<br />

barrier) <strong>and</strong>/or on Level 1 (EBS, waste container).<br />

If an approriate site with conditions<br />

that <strong>for</strong>m a set <strong>of</strong> redundant geological barriers<br />

cannot be found on the territory <strong>of</strong> a<br />

country, then the safety goals <strong>of</strong> the system<br />

must be realized by appropriate measures<br />

on Level 1 (waste container).<br />

With metallic waste containers it seems to<br />

be very difficult – almost impossible – to<br />

demonstrate how long-term retention can<br />

be achieved. For decades repository concepts<br />

focused there<strong>for</strong>e their safety considerations<br />

on Level 2 only, but with unsatisfactory<br />

results.<br />

So the time has come to re-con sider the contribution<br />

<strong>of</strong> innovative waste container to<br />

the long-term safety.<br />

5 Safety measures on<br />

Level 1<br />

The existing HHGW (the waste material itself<br />

<strong>and</strong> the metallic cladding <strong>of</strong> spent fuel<br />

elements <strong>and</strong> canned vitrified waste from<br />

repro cessing) do not provide a long-term retention<br />

barrier on Level 0, not until innovative<br />

ceramic-encapsulated fuel elements<br />

(accident-tolerant fuel ATF, disposal-preconditioned<br />

DPF) will fill this gap in the future.<br />

So realistic measures <strong>for</strong> ISOLATION<br />

start on Level 1. New developments in hightech<br />

ceramics provide a sound scientifictechnical<br />

basis <strong>for</strong> the industrial production<br />

<strong>of</strong> ceramic leakpro<strong>of</strong> waste container<br />

[14].<br />

5.1 Isolation<br />

The central part <strong>of</strong> a TRIPLE C waste container<br />

is a silicon carbide (SiC) container.<br />

For several reasons the special type SSiC<br />

(pressure less sintered silicon carbide) has<br />

been chosen.<br />

The choice <strong>of</strong> SiC as container material is<br />

based on different criteria which are listed<br />

in the Ta b l e 3 . An important impetus<br />

came from the <strong>for</strong>mer activities in Germany<br />

con cerning the HTR reactor <strong>and</strong> the<br />

encapsulation <strong>of</strong> the fuel, so-called TRISO<br />

particles, in a very thin shell <strong>of</strong> SiC [15, 16]<br />

with a thickness <strong>of</strong> 30 µm.<br />

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


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

Tab. 3. Selection criteria <strong>for</strong> SiC as container material.<br />

Category Property Property Assessment<br />

physicochemical properties<br />

<strong>of</strong> SSiC<br />

container<br />

manufacturing<br />

closure<br />

quality control<br />

material<br />

costs<br />

corrosion resistance against<br />

acids <strong>and</strong> bases<br />

hardness<br />

diffusion <strong>of</strong> radionuclides<br />

thermal conductivity<br />

electrical conductivity<br />

mechanical strength<br />

strength at rupture<br />

radiation sensitivity<br />

sintered hollow cylinder<br />

with bottom <strong>and</strong> lid<br />

gas tight closure<br />

tightness, cracks, cavities<br />

container identification<br />

raw material availability<br />

powder price<br />

excellent<br />

no corrosion<br />

very high<br />

no erosion<br />

diffusion coeffizient D(T)<br />

very low<br />

very high,<br />

no temperature congestion<br />

semiconductor; facilitates<br />

functional barrier<br />

high, also at (very)<br />

high temperatures<br />

compression strength<br />

4000 MPa<br />

tensile strength<br />

limited 150 MPa<br />

radiation resistant<br />

possible <strong>for</strong> all waste<br />

geometries<br />

diameter ~ 600 mm<br />

height ~ 1500 mm<br />

wall thickness up to 50 mm<br />

(eventually segmentation)<br />

native; by Rapid Sinter<br />

Bonding (RSB)<br />

established procedures,<br />

e.g. CT<br />

ID-code by permanent<br />

laser engraving<br />

unlimited<br />

(SiO 2 + C + electricity)<br />

industrial mass product ~ 12 €/kg<br />

container a “batch” in Safeguard’s terminology).<br />

Taking into account the excellent corrosion<br />

resistance <strong>of</strong> SSiC in acidic <strong>and</strong> basic environments<br />

<strong>and</strong> its extremely high hardness, it<br />

is assumed, that the container wall will not<br />

be damaged neither by corrosion nor by erosion<br />

during the nominal life time t N <strong>of</strong> the<br />

repository: d(t) = d 0 <strong>for</strong> 0 < t < t N .<br />

Furthermore, it is assumed, that the integrity<br />

<strong>of</strong> the waste package is maintained by<br />

respective dimen sioning <strong>of</strong> material zone Z2<br />

(e.g. bentonite) <strong>and</strong> by appropriate<br />

emplacement conditions in a stable host<br />

rock.<br />

But despite an intact container wall material<br />

transport happens by diffusion. (F i g u r e 6 )<br />

[18].<br />

The diffusion coefficient D is specific <strong>for</strong><br />

each container material <strong>and</strong> <strong>for</strong> each type <strong>of</strong><br />

the nuclide. D is a function <strong>of</strong> temperature T:<br />

D = D(T). The temperature dependence <strong>of</strong><br />

the diffusion coefficient is usually given by<br />

the ARRHENIUS equation:<br />

D(T) = D 0 exp[ - E A /(RT)] (2)<br />

with E A in kJ/Mole <strong>and</strong> R = 8.3143 J/Mole.<br />

The data basis <strong>for</strong> diffusion coefficients <strong>of</strong><br />

radionuclides in SiC is quite limited momentarily.<br />

Existing values have been measured<br />

by radiation <strong>and</strong> heating experiments in the<br />

SiC as a chemical compound was detected in<br />

stellar matter, meaning, that it is extremely<br />

stable, but it rarely exists on earth as natural<br />

mineral. Fortunately SiC can be synthesized<br />

in any required quantity from the abundantly<br />

available raw materials s<strong>and</strong> (SiO 2 ) <strong>and</strong><br />

coke (C) by applying electrical <strong>energy</strong>.<br />

The corrosion resistance <strong>of</strong> SSiC against acids<br />

<strong>and</strong> bases justifies research <strong>and</strong> development<br />

to make this material available <strong>for</strong> the<br />

encapsulation <strong>of</strong> HHGW. Even though today<br />

still a front-edge technology, SSiC container<br />

can be manufactured <strong>for</strong> all existing waste<br />

<strong>for</strong>ms. (Figure 5, Table 4) [14].<br />

A cylindrical container is the basic geometry.<br />

Diameter D, height H <strong>and</strong> wall thickness<br />

d are adjusted to the waste geometry. The<br />

inside surface is coated by a glassy carbon<br />

layer ( so-called SIAMANT compound).<br />

Depending on the length <strong>of</strong> fuel elements,<br />

the container bodies are monolithic or segmented.<br />

For a long time, the hermetic closing <strong>of</strong> the<br />

container as well as the bonding <strong>of</strong> segments<br />

<strong>for</strong> <strong>for</strong>ming large container bodies was considered<br />

as the fundamental drawback <strong>for</strong><br />

the application <strong>of</strong> SSiC container. But with<br />

the native bonding technology Rapid Sinter<br />

Bonding (RSB) [17] a quick <strong>and</strong> reliable<br />

process <strong>for</strong> a strong <strong>and</strong> gas tight seam has<br />

been developed. By laser engraving each<br />

container gets a permanent identifi cation<br />

code <strong>and</strong> a Safeguards seal (making the<br />

H i<br />

D i<br />

RAPID SINTER BONDING<br />

SSiC lid<br />

native SSiC<br />

seam<br />

SSiC body<br />

d<br />

lid<br />

Safeguards seal<br />

body<br />

batch<br />

identification code<br />

SIAMANT @<br />

(inside coating + SSiC wall)<br />

Fig. 5. SSiC container (monolythic or segmented) <strong>for</strong> all waste <strong>for</strong>ms with laser-engraved<br />

identification code <strong>and</strong> Safeguards seal [14].<br />

Tab. 4. SSiC container dimensions <strong>for</strong> different waste <strong>for</strong>ms (Figure 5) (container monolithic or<br />

segmented).<br />

waste <strong>for</strong>m<br />

design<br />

SSiC container dimensions [mm]<br />

D i H i d<br />

number<br />

container<br />

PWR/BWR segm. 400 4930 35 1<br />

vitrified waste monol. 450 1350 25 1<br />

CANDU monol. 102 510 20 1<br />

HTR pebble monol. 62 305 - 610 15 5 - 10<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 55


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

tem perature range from 600° to 1200 °C. A<br />

st<strong>and</strong>ard data set exists <strong>for</strong> the metallic fission<br />

products Cs, Sr <strong>and</strong> Ag [15],[16].<br />

For the temperature range in a final repository<br />

(T < 200 °C) no relevant data could be<br />

found. But it seems admissible to use extrapolated<br />

values <strong>for</strong> the presented estimations<br />

which make use <strong>of</strong> many assumptions<br />

anyway. The assumptions are always on the<br />

conservative side.<br />

The diffusion processes are described elsewhere<br />

[19]. The glassy carbon layer as intended<br />

protection layer <strong>for</strong> the inner wall<br />

surface (Ag, Pd) exercises due to its special<br />

properties a delaying effect on the diffusion<br />

process. In this way <strong>and</strong> together with additional<br />

potting material in zone Z1 a “functional<br />

barrier” is <strong>for</strong>med. Its influence on<br />

diffusion can be lumped-up to an increased<br />

wall thickness (d+r), r having the dimension<br />

<strong>of</strong> a length.<br />

The critical diffusion coefficients D crit , which<br />

fulfil the leak-pro<strong>of</strong> criteria <strong>of</strong> Ta b l e 2 <strong>for</strong><br />

the given wall thickness d 0 together with the<br />

functional barrier (characterized by r) are<br />

than<br />

D crit < (d 0 +r)4 2 /6t N (3)<br />

(break-through-time criterion)<br />

Taking d 0 = r = 10 -2 m <strong>and</strong> t N = 10 6 years<br />

the values <strong>for</strong> D crit are in the range from<br />

10 -20 …..10 -18 m 2 s -1 ( F i g u r e 7, hatched<br />

area)<br />

The results shall be interpreted in the following<br />

way.<br />

If a radionuclide i has a diffusion coefficient<br />

D i < D crit in the tem perature range <strong>of</strong> the repository<br />

(T < 200 °C) than the SSiC container<br />

is considered as leakpro<strong>of</strong> <strong>for</strong> this<br />

nuclide i over the nominal lifecycle <strong>of</strong> the<br />

repository, provided its overall integrity is<br />

maintained.<br />

B1<br />

B0<br />

Z1<br />

FP<br />

rekease<br />

wall thickness<br />

neutron absorber fuel relocation container body<br />

Fig. 6. Pathways <strong>for</strong> material transport through the container wall.<br />

10 -10<br />

D<br />

[m 2 s -1 ]<br />

10 -20<br />

d<br />

B2<br />

Ag in Cu<br />

D crit<br />

D < D crit<br />

criterion<br />

<strong>for</strong> leak-pro<strong>of</strong><br />

container wall<br />

<strong>for</strong> 1 Mio. years<br />

container lid<br />

seal leakage<br />

diffusion<br />

B2 FP release<br />

convection<br />

water ingress<br />

Ag in SiC<br />

measurements<br />

HTR fuel<br />

T


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

The safety goal CONTROL is achieved, if<br />

subcriticality k eff (t) < 0.95 is always garantued<br />

<strong>for</strong> 0 < t < t N <strong>for</strong> the overall repository<br />

as well as <strong>for</strong> each subregion (Ta b l e 2 )<br />

[1]. Generally, the effective multiplication<br />

factor k eff is a function <strong>of</strong> material composition,<br />

geometry, temperature T <strong>and</strong> time t:<br />

k eff = f[material(t), geometry(t), T(t)] (4)<br />

Only one spent PWR fuel element <strong>of</strong> average<br />

burn-up contains enough fissile material to<br />

start a chain reaction under “improved” geometrical<br />

con ditions <strong>and</strong> in the presence <strong>of</strong><br />

an appropriate moderator.<br />

Several measures can prevent self-organized<br />

criticality:<br />

––<br />

stabilization <strong>of</strong> the material geo metry inside<br />

the container (a single tall fuel element<br />

is not an optimal geometry <strong>for</strong> criticality)<br />

––<br />

prevention <strong>of</strong> water access<br />

––<br />

neutron absorber in the container.<br />

The TRIPLE C concept <strong>for</strong>esees a special<br />

measure which solves these problems simultaneously.<br />

The numerous voids in the container<br />

between the waste <strong>and</strong> the container<br />

wall resp. between the single rods <strong>of</strong> a fuel<br />

element are filled with a so-called potting<br />

compound (F i g u r e 8 ).<br />

After loading the waste in the container, the<br />

potting compound – being in a floating state<br />

– is poured in to fill all voids. In the simplest<br />

way it can be dry s<strong>and</strong> in a mixture with a<br />

boron containing component. But the preferred<br />

potting compound solidifies after filling.<br />

A SiC precursor with a small surplus <strong>of</strong><br />

carbon <strong>and</strong> boron as sinter additive is trans<strong>for</strong>med<br />

into solid SiC under the influence <strong>of</strong><br />

radiation from the waste (RISiC: radiation<br />

induced SiC). The necessary activation <strong>energy</strong><br />

<strong>for</strong> the endothermic SiC reaction comes<br />

from the B-10(n,a) neutron capture reaction<br />

[14]. The product is a very hard porous<br />

material, which stabilizes the inside geometry<br />

<strong>and</strong> prevents relocation <strong>of</strong> waste,<br />

absorbs neutrons, shields the con tainer wall<br />

against radiation defects from neutrons,<br />

prevents water ingress, improves the heat<br />

transfer inside the container <strong>and</strong> enhances<br />

the overall mechanical stability <strong>of</strong> the SSiC<br />

container.<br />

So potting with an appropriate compound<br />

<strong>for</strong>ms a combination <strong>of</strong> several efficient<br />

measures to prevent criticality already on<br />

Level 1. These measures are backed-up by a<br />

leakpro<strong>of</strong> container, a bentonite buffer <strong>and</strong><br />

a dry emplacement environment.<br />

5.3 Protection<br />

B0<br />

B1 Z1 B2<br />

ceramic<br />

potting<br />

with<br />

neutron<br />

absorber<br />

fuel rod<br />

glassy carbon<br />

SSiC container<br />

(metallic cladding)<br />

Fig. 8. Principle arrangement <strong>of</strong> potting compound containing boron (left) <strong>and</strong> <strong>for</strong> demonstration<br />

in a 7-rod bundle in an SSiC container (right).<br />

The main generally expressed concern<br />

against the application <strong>of</strong> all kinds <strong>of</strong> ceramics<br />

is their brittleness <strong>and</strong> the risk <strong>of</strong> failure<br />

under mechanical stress.<br />

The geomechanical aspects <strong>of</strong> SSiC waste<br />

containers have been investi gated by the Geomechanical<br />

Institute <strong>of</strong> TU Bergakademie<br />

Freiberg which laid the basis <strong>for</strong> further<br />

investi gations [20],[21]. The known mechanical<br />

properties <strong>of</strong> SiC under static <strong>and</strong><br />

dynamic load are completed by supplementary<br />

laboratory tests. Although strength<br />

values <strong>for</strong> SiC <strong>and</strong> especially <strong>for</strong> SSiC are<br />

very high, the extreme brittle behavior has<br />

to be considered in case <strong>of</strong> impact <strong>and</strong> pointlike<br />

loading. Comprehensive numerical simulations<br />

were per<strong>for</strong>med <strong>for</strong> the most critical<br />

potential loadings during transportation<br />

to the final position <strong>and</strong> during the storage<br />

in the emplacement position. As criterion<br />

<strong>for</strong> potential damage a static tensile strength<br />

<strong>of</strong> 150 MPa was used. Investigated load cases<br />

include free fall <strong>of</strong> an unprotected/protected<br />

container, rock fall on the container<br />

<strong>and</strong> earth pressure up to a depth <strong>of</strong> 1200 m.<br />

The most important conclusions can be summarized<br />

as follows:<br />

––<br />

Earth pressure, even with high anisotropy<br />

<strong>of</strong> stress, cannot lead to any damage <strong>of</strong> the<br />

SSiC container, even if no protective cover<br />

is used.<br />

––<br />

Extreme loading constellations during<br />

transport <strong>and</strong> emplacement can lead to local<br />

peak stresses in the container body,<br />

which exceed the 150 MPa criterion. But<br />

by using an appropriate protective cover<br />

(overpack, transport container, buffer)<br />

damage can be excluded with high probability.<br />

B0<br />

B1<br />

Z1<br />

B2<br />

SA<br />

OP<br />

5.4 <strong>Heat</strong> removal, shielding<br />

In comparison with the other safety goals,<br />

HEAT REMOVAL <strong>and</strong> SHIELDING have a minor<br />

priority.<br />

The limited waste inventory (low heat<br />

source) together with an improved heat<br />

transfer by the potting material <strong>and</strong> the excellent<br />

thermal conductivity <strong>of</strong> the SSiC<br />

container material will avoid hot spots <strong>and</strong><br />

provide sufficient heat removal to keep the<br />

container surface tem perature below the<br />

maximal per mitted value (< 100 °C).<br />

The SSiC container itself together with the<br />

potting material cannot provide sufficient<br />

radiation shielding. There<strong>for</strong>e an appropriate<br />

transfer container is required <strong>for</strong> the<br />

transport <strong>of</strong> the waste package between final<br />

conditioning facility <strong>and</strong> the emplacement<br />

position. Once in the final position<br />

(several hundert meters below earth surface),<br />

the overlaying rock <strong>and</strong> earth layers<br />

protect the biosphere completely from<br />

the radiation, emitted by intact waste<br />

container.<br />

6 TRIPLE C container<br />

The term TRIPLE C st<strong>and</strong>s <strong>for</strong> a threefold<br />

ceramic encapsulation (F i g u r e 9 ).<br />

The crucial component is the SSiC container<br />

(B2). The voids between waste (here spent<br />

spent fuel matrix<br />

fuel cladding<br />

ceramic potting<br />

SSIC container<br />

shock absorber<br />

waste <strong>for</strong>m<br />

waste material<br />

„C“ potting<br />

carbon concrete cask „C“ overpack<br />

3 x „C“<br />

Fig. 9. TRIPLE C concept <strong>for</strong> HHGW container: threefold ceramic encapsulation.<br />

„C“ waste container<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 57


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

OP<br />

B2<br />

B1<br />

Z1<br />

Z1<br />

B0 Z1 B2 SA OP Z2 B3<br />

OP<br />

B2<br />

Fig. 11. Demo -TRIPLE C container: 7-rod-bundle with demo carbon concrete overpack [courtesy<br />

22] (left) <strong>and</strong> first steps <strong>of</strong> encapsulating <strong>of</strong> PWR/BWR spent fuel elements.<br />

glassy carbon<br />

diffusion barrier<br />

INITIAL CONDITIONING<br />

tailored to waste <strong>for</strong>m<br />

fibre bag cargo lifter<br />

with shock absorber<br />

FINAL CONDITIONING<br />

tailored to host-rock<br />

Fig. 10. TRIPLE C – a waste container concept <strong>of</strong><br />

ceramic layers in Matrioshka geometry.<br />

fuel with cladding B1) <strong>and</strong> the container are<br />

filled with the potting material (Z1). A<br />

shock absorber (SA, e.g. graphite felt) <strong>and</strong><br />

an overpack (OP) protect the brittle SSiC<br />

container. The newly developed carbon concrete<br />

is proposed as material <strong>for</strong> the overpack<br />

[22]. The armor <strong>of</strong> this concrete container<br />

consists <strong>of</strong> woven carbon fibre<br />

structures instead <strong>of</strong> steel, making the whole<br />

composite much stronger, lighter <strong>and</strong> less<br />

susceptible to corrosion.<br />

The function <strong>of</strong> each single layer has been<br />

discussed in Chap. 5. The SSiC container is<br />

tailored to the dimensions <strong>of</strong> the waste. This<br />

allows the completion <strong>of</strong> the INITIAL<br />

BARRIER (Ta b l e 1 ) at an early stage <strong>of</strong> the<br />

back-end history (preferably already at transition<br />

SP2/TP2, F i g u r e 2 ). It includes the<br />

following steps: loading waste in the SSiC<br />

container, potting, hermetical closing <strong>of</strong><br />

container body with lid, laser engraving<br />

with ID <strong>and</strong> Safeguards seal). Either type <strong>of</strong><br />

host rock nor specific site conditions <strong>of</strong> the<br />

intended repository must be known at this<br />

time. Such early “disposal pre- conditioning”<br />

can be very helpful <strong>for</strong> the subsequent waste<br />

management (h<strong>and</strong>ling, extended storage,<br />

transportation).<br />

A schematic representation <strong>of</strong> a TRIPLE C<br />

waste package in the final repository environment<br />

[23] is illustrated in F i g u r e 10 .<br />

The inner retention barriers, consisting <strong>of</strong><br />

the ceramic potting compound <strong>and</strong> the solid<br />

SSiC wall, are invariant <strong>for</strong> all kinds <strong>of</strong> host<br />

rocks, since their predominant function is to<br />

keep the source term <strong>for</strong> spreading <strong>of</strong><br />

hazardous materials at Q(t) = 0 at Level 1.<br />

This requires an undamaged SSiC con tainer<br />

<strong>for</strong> the total lifecycle <strong>of</strong> 1 Mio years. The interspace<br />

between the container <strong>and</strong> the carbon<br />

concrete overpack is filled with a shock<br />

absorbing material. The armour <strong>of</strong> the overpack<br />

<strong>and</strong> the shock absorber can be used<br />

together as a fibre bag cargo lifter. [24] The<br />

specifications <strong>for</strong> overpack <strong>and</strong> buffer can be<br />

chosen at a very late time in the waste history,<br />

according to the conditions in the<br />

emplacement position. The thickness <strong>of</strong> the<br />

carbon concrete overpack must be designed<br />

according to the needs <strong>for</strong> h<strong>and</strong>ling <strong>and</strong><br />

transport protection. The thickness <strong>of</strong> the<br />

embedding bentonite is dependent <strong>of</strong> the<br />

surrounding host rock <strong>and</strong> the respective<br />

load para meters are contributed by<br />

geomecha nics [25]. As their main function,<br />

the bentonite <strong>and</strong> the overpack have to protect<br />

the inner barriers from mechanical damage<br />

by the host rock.<br />

This principle <strong>of</strong> split <strong>and</strong> shared functions<br />

makes the TRIPLE C container flexible <strong>and</strong><br />

adaptable to all types <strong>of</strong> host rock [4],[23].<br />

F i g u r e 11 shows different steps <strong>of</strong> encapsulation<br />

<strong>of</strong> a hexagonal PWR fuel element<br />

(dummy, WWER – 1000).<br />

7 TRIPLE C container change<br />

paradigm<br />

SSiC properties <strong>and</strong> high technolo gical<br />

st<strong>and</strong>ards <strong>of</strong> container manu facturing <strong>and</strong><br />

quality control justify the claim that each<br />

TRIPLE C con tainer fulfills the requirements<br />

<strong>of</strong> an essential barrier <strong>for</strong> the container<br />

inventory (Ta b l e 2 ).<br />

The total inventory M 0 is distri buted on N<br />

container (M 0 /N). If properly protected<br />

from geo mechanical loads each container<br />

has the potential <strong>for</strong> a zero- source term Q(t)<br />

= 0 over the repo sitory life time. Together<br />

the N leakpro<strong>of</strong> container represent an essential<br />

barrier <strong>for</strong> the total inventory. The<br />

retention capa bility <strong>of</strong> N individually quality<br />

controlled TRIPLE C container is estimated<br />

to be higher than the retention capability <strong>of</strong><br />

one big-volume emplacement rock (volume<br />

~ 10 9 m 3 ). It seems justified to consider<br />

Level 1 as the main retention barrier<br />

( ISOLATION). The top priority <strong>for</strong> Level 2<br />

becomes than PROTECTION <strong>for</strong> Level 1.<br />

A shift <strong>of</strong> the main retention barrier from<br />

geological barrier to engineered barrier is a<br />

paradigm change in the basic philosophy <strong>for</strong><br />

repository concepts. It may change the perception<br />

<strong>of</strong> the repository safety in the public<br />

debate too.<br />

8 TRIPLE C waste container<br />

enhance long-term safety<br />

<strong>of</strong> repositories<br />

TRIPLE C waste container provide<br />

redundancy <strong>and</strong> diversity to each repository<br />

concept especially <strong>for</strong> the measures focussed<br />

on ISThe use <strong>of</strong> TRIPLE C containers is not<br />

limited to a definite emplacement environment<br />

[25]. They can become an essential<br />

part <strong>of</strong> all repository concepts in salt, clay or<br />

crystalline ( Ta b l e 7 ). A favorite combination<br />

could be the following arrangement:<br />

SSiC container (B2) with potting (Z1) <strong>and</strong><br />

carbon concrete overpack (OP) in bentonite<br />

buffer (Z2) <strong>and</strong> salt emplace ment rock (B3;<br />

steep or flat: plastic behavior <strong>of</strong> salt fulfils<br />

the fail-safe principle by self- sealing) <strong>and</strong><br />

after all with a leakpro<strong>of</strong> overlay (B4). Taking<br />

into account the easy solubility <strong>of</strong> salt in<br />

water, crystalline (B3) with a leakpro<strong>of</strong> second<br />

geological barrier (B4, salt or clay) can<br />

be a promising alternative.<br />

For many years the Swedish design with<br />

KBS-3 copper container has very <strong>of</strong>ten been<br />

cited as the internationally accepted Reference<br />

Concept <strong>and</strong> has found derivatives in<br />

Finl<strong>and</strong>, Japan, Uk, Switzerl<strong>and</strong> <strong>and</strong> others.<br />

But with the decision <strong>of</strong> the Swedish<br />

Environmental Court [4] in the beginning <strong>of</strong><br />

2018 it came under harsh criticism <strong>and</strong><br />

caused moratoria <strong>and</strong> scrutiny <strong>of</strong> national<br />

programs. Applying the same, above outlined<br />

criteria to the existing repository<br />

Tab. 5. New paradigm in repository philosophy: shift <strong>of</strong> main retention barrier to EBS.<br />

waste package engineered barrier geological barrier biosphere<br />

status quo<br />

metallic container<br />

ceramic container<br />

TRIPLE C<br />

Q(t) > 0<br />

<br />

MAIN<br />

RETENTION BARRIER<br />

Q(t) = 0<br />

MAIN RETENTION BARRIER<br />

0 < P


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

Tab. 6. Contributions <strong>of</strong> TRIPLE C container to redundancy <strong>and</strong> diversity <strong>of</strong> safety measures.<br />

TP 4<br />

SP 5<br />

SAFETY GOALS<br />

(ranking list SP 5)<br />

1. ISOLATION<br />

2. CONTROL<br />

3. PROTECTION<br />

4. HEAT REMOVAL<br />

5. SHIELDING<br />

concepts, even to the newly published 10<br />

German RESUS concepts [26] reveal the<br />

same fundamental flaws: absence <strong>of</strong> longterm<br />

safety measures on Level 1 (Ta b l e 7 )<br />

resulting in lack <strong>of</strong> redundancy <strong>and</strong> diversity<br />

<strong>for</strong> the whole repository concept.<br />

9 Summary <strong>and</strong><br />

conclusions<br />

Innovative technologies can help to overcome<br />

fundamental flaws in repository concepts,<br />

having domi nated <strong>for</strong> decades the<br />

safety philo sophy <strong>for</strong> final disposal <strong>of</strong><br />

HHGW. TRIPLE C container can be implemented<br />

in each repository concept. The features<br />

<strong>of</strong> tailored ceramic encapsulation following<br />

the TRIPLE C concept justify the<br />

claim to build confidence in long-term safety<br />

Repository Design Goal:<br />

functionality <strong>of</strong> safety measures <strong>for</strong> 1 Mio years<br />

Set <strong>of</strong> SAFETY MEASURES<br />

Level hierarchy<br />

0 1 2 3 4<br />

0 1 2 3 4<br />

0 1 2 3 4<br />

0 1 2 3 4<br />

0 1 2 3 4<br />

TRIPLE C<br />

container<br />

SAFETY PRINCIPLES<br />

single failure<br />

common cause failure<br />

fail- safe<br />

single failure<br />

common cause failure<br />

fail- safe<br />

single failure<br />

common cause failure<br />

fail- safe<br />

essential contribution<br />

Tab. 7. TRIPLE C container – an excellent match <strong>for</strong> all repository concepts enhancing long-term<br />

safety.<br />

essential<br />

retention<br />

barrier<br />

2. geological<br />

barrier<br />

1. geological<br />

barrier<br />

(ewG)<br />

engineered<br />

barrier (EBS)<br />

waste<br />

package<br />

INITIAL<br />

BARRIER<br />

cover rock<br />

leakpro<strong>of</strong><br />

overlay<br />

host rock<br />

emplacement<br />

rock<br />

buffer<br />

overpack<br />

container<br />

potting<br />

cladding<br />

waste<br />

(HHGW)<br />

leakrate L(t)<br />

B4<br />

B3<br />

TRIPLE C<br />

<strong>for</strong> all types<br />

<strong>of</strong> host rock<br />

Z2 bentonite<br />

carbon<br />

concrete<br />

B2 ceramic<br />

SSiC<br />

Z1<br />

B1<br />

B0<br />

C<br />

S<br />

ceramic<br />

10 GERMAN REPOSITORY CONCEPTS: RESUS [26]<br />

SALT (S) CLAY (C) CRYSTALLINE (Cy)<br />

S1 S2 S3 T1 T2 T3 K1 K2 K3 K4<br />

flat steep flat<br />

100 100 150 100 100 150 100 100 100 100 [°C]<br />

S C Cy S S S T T T<br />

b b b b b b<br />

? ? ? ? ? ?<br />

type <strong>of</strong> container: K KBS-3 (copper)<br />

P POLLUX (cast iron/steel)<br />

B BSK (steel)<br />

b bentonite<br />

i cast iron / steel<br />

horizontal<br />

vertical container<br />

position<br />

on the engineered barrier system (EBS). Not<br />

surprisingly, this shift <strong>of</strong> the main retention<br />

barrier from host rock to EBS is a hardly<br />

acknowledged new paradigm. En<strong>for</strong>ced<br />

RD&D will be necessary to demonstrate<br />

the superiority <strong>of</strong> this concept. Extended variety<br />

in repository site selection <strong>and</strong> greater<br />

public acceptances will be worth the ef<strong>for</strong>ts.<br />

The time has come to reconsider the contribution<br />

<strong>of</strong> innovative waste packages to the<br />

increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

in salt, clay <strong>and</strong> crystalline.<br />

References<br />

[1] Verordnung über Sicherheitsan<strong>for</strong>derungen<br />

an die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle<br />

(Endlagersicherheits an<strong>for</strong>derungsver-<br />

Cy<br />

S<br />

C<br />

Cy Cy Cy<br />

b b b<br />

? ? ?<br />

P P P B B B K K K K<br />

i i i i i i i i i i<br />

b<br />

?<br />

ordnung EndlSiAnfV) Referentenentwurf<br />

vom 17.07.2019.<br />

[2] J. Knorr, A. Kerber, Final disposal <strong>of</strong> highly<br />

radioactive waste, Contribution to public debate,<br />

submitted to German Repository Commission,<br />

final report K- Drs268, June 2016.<br />

[3] J. Knorr, A. Kerber, TRIPLE C Package – fullceramic,<br />

multi- barrier waste container <strong>for</strong><br />

final deposition <strong>of</strong> high radioactive <strong>and</strong> toxic<br />

materials in all types <strong>of</strong> host rocks (crystalline,<br />

clay, salt), Revised Version <strong>of</strong> H<strong>and</strong>outs<br />

<strong>for</strong> Meeting BMUB Berlin 2017-05-17,<br />

Meeting BGE Salzgitter 2017-10-11.<br />

[4] Decision <strong>of</strong> the Swedish Environmental<br />

Court, 23.01.2018, Summary <strong>of</strong> the<br />

Court‘s Statement 180123.<br />

[5] Deutsches Kupferinstitut, Werkst<strong>of</strong>fdatenblätter<br />

Cu-ETP, Cu-HCP und Cu OFE, Korrosionsbeständigkeit.<br />

[6] Deutsche Edelstahlwerke, Acidur 4301,<br />

Werkst<strong>of</strong>fdatenblatt X5CrNi18-10, 1.4301.<br />

[7] Bundesverb<strong>and</strong> der Deutschen Gießerei-<br />

Industrie (BDG), Gusseisen mit Kugelgraphit,<br />

Herstellung-Eigenschaften- Anwendung,<br />

konstruieren + gießen 32 (2007)<br />

Nr. 2, p. 69/70.<br />

[8] Lay, L.A. Corrosion Resistance <strong>of</strong> Technical<br />

Ceramics, National Physical Laboratory,<br />

Teddington, Middlesex. Pub H.M.S.O.,<br />

ISBN 0114800510, 1983.<br />

[9] NRC Glossary (current).<br />

[10] Proposed Strategy <strong>for</strong> Development <strong>of</strong> Regulations<br />

Governing Disposal <strong>of</strong> High-Level<br />

Radioactive Wastes in a Proposed<br />

Repository at Yucca Mountain, Nevada<br />

SECY-97-300.<br />

[11] Mary Drouin, Brian Wagner, John Lehner,<br />

Vinod Mubayi, Historical Review <strong>and</strong> Observations<br />

<strong>of</strong> Defense-in-Depth NUREG/KM-<br />

0009, April, 2016.<br />

[12] St<strong>and</strong>ortauswahlgesetz vom 5. Mai 2017<br />

(BG Bl I S. 1074) (St<strong>and</strong>AG).<br />

[13] H.W. Jones, Common Cause Failures <strong>and</strong><br />

Ultra Reliability NASA Ames Research<br />

Center, M<strong>of</strong>fet Field, CA, 94035-0001,<br />

20160005837.pdf.<br />

[14] A. Kerber, J. Knorr SiC encapsulation <strong>of</strong><br />

high level waste <strong>for</strong> long-term immobilization,<br />

atw <strong>International</strong> <strong>Journal</strong> <strong>for</strong> Nuclear<br />

Power 1/2013 p. 8-13.<br />

[15] H. Nabielek, K. Verfonderen: Integrity <strong>of</strong><br />

TRISO Particle Coating during Long-Term<br />

<strong>Storage</strong> under Corrosion. EU co-funded<br />

RAPHAEL program D-BF2.1, Jülich, March<br />

2010.<br />

[16] R. Moormann, K. Vervonderen, Methodik<br />

umfassender Sicherheitsanalyse für zukünftige<br />

HTR-Anlagenkonzepte B<strong>and</strong> 3 Spaltproduktfreisetzuing<br />

Jül-Spez-388 Mai<br />

1987 ISBN 343-7639.<br />

[17] Deutsche Patentanmeldung 10 2018 114<br />

463.6 „Verfahren zum Verbinden von<br />

Bauteilen aus SSiC“, SiCeram GmbH, Jena-<br />

Maua.<br />

[18] A. Kerber, J. Knorr, Silicon carbide – the<br />

most promising container material <strong>for</strong> deposition<br />

<strong>of</strong> high radioactive nuclear waste, paper<br />

submitted April 2020 to 4th Sino-German<br />

Workshop <strong>for</strong> Radioactive Waste<br />

Management, Hannover, Germany, October<br />

21th – 23th, 2020.<br />

[19] J. Knorr, A. Kerber, Ableitung elementarer<br />

Auslegungs kriterien für SSiC-Behälter, Si-<br />

Ceram GmbH, interner Bericht, Jena-<br />

Maua, März 2020.<br />

[20] Y.-N. Zhao, H. Konietzky, J. Knorr, A. Kerber,<br />

Preliminary study on geomechanical<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 59


TRIPLE C waste container <strong>for</strong> increased long-term safety <strong>of</strong> HHGW disposal<br />

aspects <strong>of</strong> SiC canisters, Adv. Geosci., 45,<br />

63-72, 2018.<br />

[21] A. Kerber, J. Knorr, „Triple C – the host rock<br />

adaptable container concept <strong>for</strong> disposal <strong>of</strong><br />

high radioactive waste“, GMK 47, Nov. 16,<br />

2018, p. 157-168.<br />

[22] CARBOCON GmbH World Trade Center<br />

Dresden, www.carbocon.de.<br />

[23] Patent Nr. 10 2011 115 044 Keramischer<br />

Behälter und Verfahren zur Endlagerung<br />

von radioaktivem Abfall G21F 5/005, Si-<br />

Ceram GmbH, Jena-Maua.<br />

[24] A. Kerber, J. Knorr, TRIPLE C – Stellungnahme<br />

zum Fragen katalog der BGE TEC<br />

vom 8.11. 2019, Jena, November 2019.<br />

[25] Y.-N. Zhao, Geomechanical aspects <strong>of</strong> Sintered<br />

Silicon Carbide (SSiC) waste canisters<br />

<strong>for</strong> disposal <strong>of</strong> high level radioactive waste,<br />

PhD thesis, TU Bergakademie Freiberg,<br />

Faculty <strong>of</strong> Geoscience, Geoengineering<br />

<strong>and</strong> Mining September 16, 2020.<br />

[26] BGE TECHNOLOGY GmbH Empfehlungen<br />

zur sicherheits gerichteten Anwendung der<br />

geowissenschaftlichen Abwägungskriterien<br />

des St<strong>and</strong>AG, Synthese aus dem<br />

Vorhaben RESUS (Entwurf) Braunschweig,<br />

03.04.2020 Bericht GRS – 568<br />

(ISBN 978-3-947685-54-7).<br />

Since 1992 Juergen Knorr is Pr<strong>of</strong>essor <strong>for</strong><br />

Nuclear Engineering at Dresden University<br />

<strong>of</strong> Technology (Emeritus since 2006). He<br />

graduated in physics <strong>and</strong> prepared his PhD<br />

in nuclear technologies. From 1975 to 1992<br />

he was responsible <strong>for</strong> the design, construction<br />

<strong>and</strong> operation <strong>of</strong> the AKR training reactor<br />

(from the German Ausbildungskernreaktor)<br />

in Dresden. Between 1993 <strong>and</strong> 2000<br />

Juergen was President <strong>of</strong> the German Nuclear<br />

Society <strong>and</strong> Board Member <strong>of</strong><br />

the European Nuclear Society. The cooperation<br />

with SiCeram GmbH <strong>for</strong> the application<br />

<strong>of</strong> high-tech ceramics in nuclear sector<br />

startet in 2003.<br />

Since 1998 Albert Kerber is the co-owner<br />

<strong>and</strong> managing director <strong>of</strong> the company Si-<br />

Ceram GmbH in Jena, Germany, with the<br />

emphasis on high per<strong>for</strong>mance ceramics.<br />

After studying chemical engineering, he<br />

gained his doctorate at the Technical University<br />

Karlsruhe. The cooperation with<br />

Pr<strong>of</strong>. Knorr started in the year 2003 <strong>and</strong> focusses<br />

on the application <strong>of</strong> high tech ceramic<br />

materials in the nuclear sector, especially<br />

<strong>for</strong> innovative solutions in the field <strong>of</strong><br />

nuclear waste disposal. <br />

l<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Construction, Operation <strong>and</strong> Maintenance<br />

<strong>of</strong> Flue Gas Denitrification Systems (DeNOx)<br />

VGB-S-014-2011-EN (VGB-S-014-2011-DE, German edition)<br />

DIN A4, Print/eBook, 186 Pages, Price <strong>for</strong> VGB-Members € 240.–, Non-Members € 360.–, + Shipping & VAT<br />

After facilities <strong>for</strong> reduction <strong>of</strong> dust emissions were deemed to be state-<strong>of</strong>-the-art worldwide, beginning<br />

in 1970, tests were per<strong>for</strong>med in Germany <strong>for</strong> the reduction <strong>of</strong> emissions <strong>of</strong> SO 2 <strong>and</strong> NO x . The<br />

first measures <strong>for</strong> the use <strong>of</strong> combustion technology to limit nitrogen oxide development during<br />

combustion were per<strong>for</strong>med, which resulted in lower NOx emissions at new sites. The 1983 German<br />

regulation on large combustion plants (GFAVO) prescribed the emission limit value <strong>for</strong> both existing<br />

<strong>and</strong> new power stations, in accordance with what was feasible at the time. After the transportation<br />

sector, NOx emissions by the power station sector were number two on the list <strong>of</strong> main emission<br />

sources, with around a 28% portion <strong>of</strong> total emissions. For this reason, the Federal Republic prescribed<br />

a dynamic modification rule <strong>for</strong> the limitation <strong>of</strong> nitrogen oxide emissions: “The possibilities<br />

<strong>for</strong> further reducing emissions by means <strong>of</strong> combustion technology or other measures representing<br />

the state-<strong>of</strong>-the-art are to be exploited.”<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Construction, Operation<br />

<strong>and</strong> Maintenance <strong>of</strong><br />

Flue Gas Denitrification<br />

Systems (DeNOx)<br />

VGB-S-014-2011-EN<br />

The result <strong>of</strong> this regulation was that, in 1984, significantly lower emission limit values were prescribed<br />

by decree <strong>of</strong> the Minister <strong>of</strong> Environment responsible <strong>for</strong> new <strong>and</strong> existing facilities larger than 300 MW th . These turned out<br />

to be lower than what was had been achieved based on the state <strong>of</strong> technology in Japan. The new limit values led to a costly retr<strong>of</strong>it<br />

campaign <strong>of</strong> DeNOx facilities at hard coal-fired power stations in Germany as well as in Austria. Some EU countries followed suit with<br />

delays <strong>and</strong> low requirements, which were widely adhered to using primary measures. Few EU countries (e. g. The Netherl<strong>and</strong>s, Denmark)<br />

followed with SCR-retr<strong>of</strong>its.<br />

The requirement targets “limitation <strong>of</strong> NOx emissions” <strong>for</strong> oil, gas <strong>and</strong> brown-coal firing systems were achieved using solely combustion<br />

technology measures, i.e. without resorting to downstream processes. Secondary measures are required <strong>for</strong> hard coal <strong>and</strong><br />

heavy oil-firing systems, due to their higher burning temperature, which will be addressed in this VGB-St<strong>and</strong>ard.<br />

In 1997, European air quality guidelines implemented the requirements <strong>of</strong> the World Health Organization (WHO) regarding the<br />

reduction <strong>of</strong> nitrogen oxides <strong>and</strong> ozone. Nitrogen oxides are recognized as critical precursors to ozone development at the height<br />

<strong>of</strong> summertime solar radiation. According to the WHO, betterment <strong>of</strong> air quality in terms <strong>of</strong> both substances should be pursued. In<br />

regions with high ozone values in the US, <strong>for</strong> example, this initially led to the primary SCR technology utilized being operated only<br />

during the summer period.<br />

After 2001, the retr<strong>of</strong>itting <strong>of</strong> existing facilities with denitrification technology became obligatory, requiring that all large coal-fired<br />

power stations in the EU be retr<strong>of</strong>itted by 2016. In the meantime, international power station projects in developing countries <strong>and</strong><br />

newly industrialized countries who wish to receive development money from the World Bank are tested to determine whether facility<br />

planning fulfils the requirements <strong>for</strong> environmental protection facilities in accordance with the “best available technology”. In the<br />

future there will be an international state <strong>of</strong> the art to be observed at every new plant worldwide.<br />

More than 20 years <strong>of</strong> operational experience <strong>and</strong> procedural developments already exist <strong>for</strong> today’s SCR technology, <strong>and</strong> have been<br />

compiled in this VGB-St<strong>and</strong>ard.<br />

This VGB-St<strong>and</strong>ard was created by the VGB project group “DeNOx-Memor<strong>and</strong>um” (“DeNOx-Merkblatt”), part <strong>of</strong> the “Emission Control<br />

Technology” (“Abgasreinigungstechnik”) VGB work group, in order to support the employees <strong>of</strong> VGB member companies in efficient<br />

operation <strong>and</strong> maintenance measures at DeNOx facilities. The VGB-St<strong>and</strong>ard also serves to record experiences collected over the<br />

past years. Only in this way can we avoid reinventing “this wheel”, meaning DeNOx technology, over <strong>and</strong> over again.<br />

* Access <strong>for</strong> eBooks (PDF files) is included in the membership fees <strong>for</strong> Ordinary Members (operators, plant owners) <strong>of</strong> VGB. www.vgb.org/vgbvs4om<br />

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


Nuclear power plants worldwide: 2021 compact statistics<br />

Nuclear power plants worldwide:<br />

2021 compact statistics<br />

Editorial<br />

Kernkraftwerke weltweit:<br />

Schnellstatistik 2021<br />

Ende 2021 waren 438 Kernkraftwerke in 33<br />

Ländern weltweit in Betrieb. Die Zahl hat sich<br />

im Vergleich zum Vorjahresstichtag um 4 Blöcke<br />

verringert. Sechs Kernkraftwerksblöcke<br />

haben den Betrieb aufgenommen, 10 Blöcke<br />

wurden stillgelegt. Die installierte Kernkraftkapazität<br />

ist weiterhin auf sehr hohem Niveau<br />

mit 414 GWe brutto und 391 GWe netto. 10<br />

neue Kernkraftwerksprojekte wurden mit<br />

Baubeginn in Angriff genommen. 54 Anlagen<br />

mit einer Gesamtleistung von 60 GWe brutto<br />

und 55 GWe netto in 19 Ländern bef<strong>and</strong>en<br />

sich in Bau. Darüber hinaus befinden sich<br />

weltweit rund 200 Kernkraftwerksblöcke in<br />

25 Ländern in der Projektierung.<br />

At the end <strong>of</strong> the last year 2021 (key date: 31<br />

December 2021), nuclear power plants were<br />

operating in 33 countries worldwide which<br />

means that the number <strong>of</strong> country was unchanged.<br />

(cf. Table 1). In total, 438 nuclear<br />

power plants were operating on the key<br />

date. This means that the number dropped<br />

by 4 units compared to the previous year’s<br />

number on 31 December 2020 (442). The<br />

highest number the first start <strong>of</strong> an commercial<br />

nuclear power plant in 1956 was in operation<br />

in 2018 with 453 units. The gross<br />

power output <strong>of</strong> these nuclear power plant<br />

units amounted to around 414 GWe*, the<br />

net power output was approximately<br />

391 GWe. This means that the available<br />

gross capacity <strong>and</strong> the available net capacity<br />

dropped (minus approx. 8 GW or 2 %)<br />

changed compared with the previous year's<br />

numbers. The highest capacity since the first<br />

grid connection <strong>of</strong> a commercial nuclear<br />

power plant was available in 2018<br />

(425,332 MWe gross, 401,177 MWe net).<br />

Six (6) nuclear power plants started (nuclear)<br />

operation 1 in four countries in 2021. Five<br />

units reached initial criticality (C), were<br />

synchronized with the grid (G) <strong>and</strong> started<br />

commercial operation (O) <strong>for</strong> the first time<br />

in 2021, one unit reached initial criticality in<br />

2020 <strong>and</strong> started operation in 2021 (cf. Table<br />

1): China: Hongyanhe 5 (PWR,<br />

1080/1000 MW gross/net), Shidao Bay 1<br />

(HTGR, 211/200 MW gross/net), Tianwan 6<br />

(PWR, 1118/1000 MW gross/net); India:<br />

Kakrapar 3 (C<strong>and</strong>u (IND), 700/640 MW<br />

gross/net); Pakistan: Kanupp 2 (PWR,<br />

1100/1014 MW gross/net); United Arab<br />

Emirates: Barakah 2 (PWR, 1400/1340 MW<br />

gross/net).<br />

No unit resumed operation in 2021. In Japan<br />

after the long-term shut-down <strong>of</strong> all reactors<br />

<strong>and</strong> safety evaluations after the Fukushima<br />

accidents in 2011 in total 9 reactors<br />

are in active operation <strong>and</strong> additional 24<br />

under maintenance. In total 51 reactors<br />

were in operation <strong>and</strong> shut-down in 2011<br />

after the Tohoku earthquake <strong>and</strong> tsunami.<br />

Ten (10) nuclear power plant units were definitively<br />

per manently shut-down worldwide<br />

in six (6) countries in 2021. In Germany<br />

the two PWR units Brokdorf (PWR,<br />

1480/1410 MW gross/net, start op. 1986)<br />

<strong>and</strong> Grohnde (PWR, 1430/1360 MW gross/<br />

net, start op. 1985) <strong>and</strong> the BWR unit Gundremmingen<br />

C (BWR, 1344/1288, start op.<br />

1985) finished commercial operation. In<br />

The United Kingdom three (3) unites were<br />

shut-down: Dungeness B-1 (AGR, 615/520<br />

MW gross/net, start op. 1985), Dungeness<br />

B-2 (AGR, 615/520 MW gross/net, start op.<br />

1985), Hunterston B-1 (AGR, 644/460 MW<br />

gross/net, start op. 1976). In the following<br />

four countries one unit each was permanently<br />

shut down: Pakistan: Kanupp 1 (C<strong>and</strong>u,<br />

137/90 MW gross/net, start op. 1972);<br />

Russia: Kursk 1 (LWGR, 1000/925 MW<br />

gross/net, start op. 1977); Taiwan, China:<br />

Kuosheng 1 (BWR, 985/948 MW gross/net,<br />

1981); USA: Indian Point 3 (PWR 1051/1012<br />

MW gross/net, start op. 1976).<br />

Ten (10) new projects (in 2020 three (3)) in<br />

four countries started with an <strong>of</strong>ficial announcement<br />

<strong>and</strong> first preparations <strong>for</strong> construction<br />

or the first concrete <strong>and</strong> further<br />

build activities. In China six (6) additional<br />

new build projects started with Changjiang<br />

3, Changjiang 4, Linglong 1, Sanaocun 2,<br />

Tianwan 7 <strong>and</strong> Xudabu 3. In India the proects<br />

Kudankulam 5 <strong>and</strong> Kudankulam 6 are<br />

now on the road. In Russia the BREST-<br />

OD-300 project, a fast breeder reactor, started<br />

<strong>and</strong> in Turkey the third nuclear power<br />

plant project started with the Akkuyu 3 unit<br />

(VVER-PWR, 1200 MW) at the Mediterranean<br />

coast, about 200 kilometres south-east<br />

<strong>of</strong> Alanya.<br />

In total 54 reactors are under construction<br />

worldwide in 19 countries. The total gross<br />

capacity <strong>of</strong> this projects is about 60 GW*,<br />

the net capacity 55 GW, in other words the<br />

number was higher (2 units) compared to<br />

the previous year number due to the six (6)<br />

operation starts, ten (10) new build projects<br />

<strong>and</strong> a final vote not to resume construction<br />

<strong>of</strong> the two Lungmen projects in Taiwan, China.<br />

Compared with the millennium change<br />

1999/2000 this means that the number <strong>of</strong><br />

projects under construction has risen, when<br />

30 nuclear power plants were under construction<br />

worldwide.<br />

In addition, there are about 200 nuclear<br />

power plant units in 25 countries worldwide<br />

that are in an advanced planning stage, others<br />

are in the pre-planning phase ( status: 31<br />

December 2021).<br />

61 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 4 · <strong>2022</strong> | 61


Nuclear power plants worldwide: 2021 compact statistics<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Argentina<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Atucha 1 D2O-PWR 357 341 1974<br />

Embalse C<strong>and</strong>u 648 600 1983<br />

Atucha 2 D2O-PWR 745 692 2014<br />

CAREM25 PWR 29 25 (2025)<br />

Armenia<br />

Metsamor 2 VVER-PWR 408 376 1980<br />

Belarus<br />

Belarusian 1 VVER-PWR 1 194 1 109 2020<br />

Belarusian 2 VVER-PWR 1 194 1 109 (<strong>2022</strong>)<br />

Bangladesh<br />

Rooppur 1 VVER-PWR 1 200 1 080 (2023)<br />

Rooppur 1 VVER-PWR 1 200 1 080 (2024)<br />

Belgium<br />

Doel 1 PWR 454 433 1975<br />

Doel 2 PWR 454 433 1975<br />

Doel 3 PWR 1 056 1 006 1982<br />

Doel 4 PWR 1 090 1 039 1985<br />

Tihange 1 PWR 1 009 962 1975<br />

Tihange 2 PWR 1 055 1 008 1983<br />

Tihange 3 PWR 1 094 1 046 1985<br />

Brazil<br />

Angra 1 PWR 640 609 1984<br />

Angra 2 PWR 1 350 1 275 1999<br />

Angra 3 PWR 1 300 1 245 (2023)<br />

Bulgaria<br />

Kozloduj 5 VVER-PWR 1 000 953 1987<br />

Kozloduj 6 VVER-PWR 1 000 953 1989<br />

Canada<br />

Bruce 1 C<strong>and</strong>u 824 772 1977<br />

Bruce 2 C<strong>and</strong>u 786 734 1977<br />

Bruce 3 C<strong>and</strong>u 805 730 1977<br />

Bruce 4 C<strong>and</strong>u 805 750 1979<br />

Bruce 5 C<strong>and</strong>u 872 817 1985<br />

Bruce 6 C<strong>and</strong>u 891 822 1984<br />

Bruce 7 C<strong>and</strong>u 872 817 1986<br />

Bruce 8 C<strong>and</strong>u 845 817 1987<br />

Darlington 1 C<strong>and</strong>u 934 878 1993<br />

Darlington 2 C<strong>and</strong>u 934 878 1990<br />

Darlington 3 C<strong>and</strong>u 934 878 1993<br />

Darlington 4 C<strong>and</strong>u 934 878 1993<br />

Pickering 1 C<strong>and</strong>u 542 515 1971<br />

Pickering 4 C<strong>and</strong>u 542 515 1973<br />

Pickering 5 C<strong>and</strong>u 540 516 1983<br />

Pickering 6 C<strong>and</strong>u 540 516 1984<br />

Pickering 7 C<strong>and</strong>u 540 516 1985<br />

Pickering 8 C<strong>and</strong>u 540 516 1986<br />

Point Lepreau C<strong>and</strong>u 705 660 1983<br />

China<br />

CEFR SNR 25 20 2011<br />

Changjiang 1 PWR 650 610 2015<br />

Changjiang 2 PWR 650 601 2016<br />

Daya Bay 1 PWR 984 944 1993<br />

Daya Bay 2 PWR 984 944 1994<br />

Fangchenggang 1 PWR 1 080 1 000 2015<br />

Fangchenggang 2 PWR 1 088 1 000 2016<br />

Fangjiashan 1 PWR 1 080 1 000 2014<br />

Fangjiashan 2 PWR 1 080 1 000 2014<br />

Fuqing 1 PWR 1 087 1 000 2014<br />

Fuqing 2 PWR 1 087 1 000 2015<br />

Fuqing 3 PWR 1 089 1 000 2016<br />

Fuqing 4 PWR 1 089 1 000 2017<br />

Fuqing 5 PWR 1 087 1 000 2020<br />

Haiyang 1 PWR 1 180 1 100 2018<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Status<br />

Status<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Haiyang 2 PWR 1 180 1 100 2018<br />

Hongyanhe 1 PWR 1 080 1 000 2013<br />

Hongyanhe 2 PWR 1 080 1 000 2013<br />

Hongyanhe 3 PWR 1 080 1 000 2014<br />

Hongyanhe 4 PWR 1 119 1 000 2016<br />

Hongyanhe 5 [1] PWR 1 080 1 000 2021<br />

Ling Ao 1 PWR 990 938 2002<br />

Ling Ao 2 PWR 990 938 2002<br />

Ling Ao 3 PWR 1 087 1 000 2010<br />

Ling Ao 4 PWR 1 087 1 000 2011<br />

Ningde 1 PWR 1 087 1 000 2012<br />

Ningde 2 PWR 1 080 1 000 2014<br />

Ningde 3 PWR 1 080 1 000 2015<br />

Ningde 4 PWR 1 089 1 018 2016<br />

Qinshan 1 PWR 310 288 1992<br />

Qinshan II-1 PWR 650 610 2002<br />

Qinshan II-2 PWR 650 610 2004<br />

Qinshan II-3 PWR 642 610 2010<br />

Qinshan II-4 PWR 642 610 2011<br />

Qinshan III-1 C<strong>and</strong>u 728 665 2002<br />

Qinshan III-2 C<strong>and</strong>u 728 665 2003<br />

Sanmen 1 PWR 1 180 1 100 2018<br />

Sanmen 2 PWR 1 180 1 100 2018<br />

Shidao Bay 1 [1] HTGR 211 200 2021<br />

Taishan 1 PWR 1 750 1 660 2018<br />

Taishan 2 PWR 1 750 1 660 2019<br />

Tianwan 1 VVER-PWR 1 060 990 2005<br />

Tianwan 2 VVER-PWR 1 060 990 2007<br />

Tianwan 3 VVER-PWR 1 126 1 060 2017<br />

Tianwan 4 VVER-PWR 1 126 1 060 2018<br />

Tianwan 5 PWR 1 118 1 000 2020<br />

Tianwan 6 [1] PWR 1 118 1 000 2021<br />

Yangjiang 1 PWR 1 080 1 000 2013<br />

Yangjiang 2 PWR 1 080 1 000 2015<br />

Yangjiang 3 PWR 1 080 1 000 2015<br />

Yangjiang 4 PWR 1 086 1 000 2016<br />

Yangjiang 5 PWR 1 080 1 000 2018<br />

Yangjiang 6 PWR 1 080 1 000 2019<br />

Changjiang 3 [2] PWR 1 170 1 090 (2028)<br />

Changjiang 4 [2] PWR 1 170 1 090 (2029)<br />

Fangchenggang 3 PWR 1 080 1 000 (<strong>2022</strong>)<br />

Fangchenggang 4 PWR 1 080 1 000 (2023)<br />

Fuqing 6 PWR 1 087 1 000 (<strong>2022</strong>)<br />

Hongyanhe 6 PWR 1 080 1 000 (<strong>2022</strong>)<br />

Linglong 1 [2] PWR 100 125 (2028)<br />

Sanaocun 1 PWR 1 210 1 117 (2027)<br />

Sanaocun 2 [2] PWR 1 210 1 117 (2028)<br />

Taipingling 1 PWR 1 200 1 116 (2024)<br />

Taipingling 2 PWR 1 200 1 116 (2025)<br />

Tianwan 7 [2] PWR 1 265 1 171 (2028)<br />

Xiapu FBR 682 642 (2023)<br />

Xudabu 3 [2] PWR 1 274 1 200 (2028)<br />

Zhangzhou 1 PWR 1 212 1 126 (2024)<br />

Zhangzhou 2 PWR 1 212 1 126 (2025)<br />

Czech Republic<br />

Dukovany 1 VVER-PWR 500 473 1985<br />

Dukovany 2 VVER-PWR 500 473 1986<br />

Dukovany 3 VVER-PWR 500 473 1987<br />

Dukovany 4 VVER-PWR 500 473 1987<br />

Temelín 1 VVER-PWR 1 077 1 027 1999<br />

Temelín 2 VVER-PWR 1 056 1 006 2002<br />

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

Loviisa 1 VVER-PWR 520 496 1977<br />

Loviisa 2 VVER-PWR 520 496 1981<br />

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


Nuclear power plants worldwide: 2021 compact statistics<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Olkiluoto 1 BWR 890 860 1979<br />

Olkiluoto 2 BWR 890 860 1982<br />

Olkiluoto 3 PWR 1 600 1 510 (<strong>2022</strong>)<br />

France<br />

Belleville 1 PWR 1 363 1 310 1987<br />

Belleville 2 PWR 1 363 1 310 1988<br />

Blayais 1 PWR 951 910 1981<br />

Blayais 2 PWR 951 910 1982<br />

Blayais 3 PWR 951 910 1983<br />

Blayais 4 PWR 951 910 1983<br />

Bugey 2 PWR 945 910 1978<br />

Bugey 3 PWR 945 910 1978<br />

Bugey 4 PWR 917 880 1979<br />

Bugey 5 PWR 917 880 1979<br />

Cattenom 1 PWR 1 362 1 300 1986<br />

Cattenom 2 PWR 1 362 1 300 1987<br />

Cattenom 3 PWR 1 362 1 300 1990<br />

Cattenom 4 PWR 1 362 1 300 1991<br />

Chinon B-1 PWR 954 905 1982<br />

Chinon B-2 PWR 954 905 1983<br />

Chinon B-3 PWR 954 905 1986<br />

Chinon B-4 PWR 954 905 1987<br />

Chooz B-1 PWR 1 560 1 500 1996<br />

Chooz B-2 PWR 1 560 1 500 1997<br />

Civaux 1 PWR 1 561 1 495 1997<br />

Civaux 2 PWR 1 561 1 495 1999<br />

Cruas Meysse 1 PWR 956 915 1983<br />

Cruas Meysse 2 PWR 956 915 1984<br />

Cruas Meysse 3 PWR 956 915 1984<br />

Cruas Meysse 4 PWR 956 915 1984<br />

Dampierre 1 PWR 937 890 1980<br />

Dampierre 2 PWR 937 890 1980<br />

Dampierre 3 PWR 937 890 1981<br />

Dampierre 4 PWR 937 890 1981<br />

Flamanville 1 PWR 1 382 1 330 1985<br />

Flamanville 2 PWR 1 382 1 330 1986<br />

Golfech 1 PWR 1 363 1 310 1990<br />

Golfech 2 PWR 1 363 1 310 1993<br />

Gravelines B-1 PWR 951 910 1980<br />

Gravelines B-2 PWR 951 910 1980<br />

Gravelines B-3 PWR 951 910 1980<br />

Gravelines B-4 PWR 951 910 1981<br />

Gravelines C-5 PWR 951 910 1984<br />

Gravelines C-6 PWR 951 910 1985<br />

Nogent 1 PWR 1 363 1 310 1987<br />

Nogent 2 PWR 1 363 1 310 1988<br />

Paluel 1 PWR 1 382 1 330 1984<br />

Paluel 2 PWR 1 382 1 330 1984<br />

Paluel 3 PWR 1 382 1 330 1985<br />

Paluel 4 PWR 1 382 1 330 1986<br />

Penly 1 PWR 1 382 1 330 1990<br />

Penly 2 PWR 1 382 1 330 1992<br />

St. Alban 1 PWR 1 381 1 335 1986<br />

St. Alban 2 PWR 1 381 1 335 1987<br />

St. Laurent B-1 PWR 956 915 1981<br />

St. Laurent B-2 PWR 956 915 1981<br />

Tricastin 1 PWR 955 915 1980<br />

Tricastin 2 PWR 955 915 1980<br />

Tricastin 3 PWR 955 915 1980<br />

Tricastin 4 PWR 955 915 1981<br />

Flamanville 3 PWR 1 600 1 510 (2023)<br />

Germany<br />

Emsl<strong>and</strong> PWR 1 406 1 335 1988<br />

Isar 2 PWR 1 485 1 410 1988<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Status<br />

Status<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Neckarwestheim II PWR 1 400 1 310 1989<br />

Brokdorf [6] PWR 1 480 1 410 1986<br />

Grohnde [6] PWR 1 430 1 360 1985<br />

Gundremmingen C [6] BWR 1 344 1 288 1985<br />

Hungary<br />

Paks 1 VVER-PWR 500 470 1983<br />

Paks 2 VVER-PWR 500 473 1984<br />

Paks 3 VVER-PWR 500 473 1986<br />

Paks 4 VVER-PWR 500 473 1987<br />

India<br />

Kaiga 1 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 2001<br />

Kaiga 2 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 1999<br />

Kaiga 3 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 2007<br />

Kaiga 4 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 2010<br />

Kakrapar 1 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 1993<br />

Kakrapar 2 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 1995<br />

Kakrapar 3 [1] C<strong>and</strong>u (IND) 700 640 2021<br />

Kudankulam 1 VVER-PWR 1 000 917 2013<br />

Kudankulam 2 VVER-PWR 1 000 917 2016<br />

Madras Kalpakkam 1 C<strong>and</strong>u (IND) 220 205 1984<br />

Madras Kalpakkam 2 C<strong>and</strong>u (IND) 220 205 1986<br />

Narora 1 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 1992<br />

Narora 2 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 1991<br />

Rajasthan 1 C<strong>and</strong>u 100 90 1973<br />

Rajasthan 2 C<strong>and</strong>u 200 187 1981<br />

Rajasthan 3 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 1999<br />

Rajasthan 4 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 2000<br />

Rajasthan 5 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 2009<br />

Rajasthan 6 C<strong>and</strong>u (IND) 220 202 2010<br />

Tarapur 1 BWR 160 150 1969<br />

Tarapur 2 BWR 160 150 1969<br />

Tarapur 3 C<strong>and</strong>u (IND) 540 490 2006<br />

Tarapur 4 C<strong>and</strong>u (IND) 540 490 2005<br />

Kakrapar 4 C<strong>and</strong>u (IND) 700 640 (<strong>2022</strong>)<br />

PFBR (Kalpakkam) SNR 500 470 (2024)<br />

Kudankulam 3 VVER-PWR 1 000 917 (2023)<br />

Kudankulam 4 VVER-PWR 1 000 917 (2023)<br />

Kudankulam 5 [2] VVER-PWR 1 000 917 (2028)<br />

Kudankulam 6 [2] VVER-PWR 1 000 917 (2029)<br />

Rajasthan 7 C<strong>and</strong>u (IND) 700 630 (2023)<br />

Rajasthan 8 C<strong>and</strong>u (IND) 700 630 (2024)<br />

Iran<br />

Bushehr 1 VVER-PWR 1 000 953 2011<br />

Bushehr 2 VVER-PWR 1 127 1 057 (2025)<br />

Japan<br />

Genkai 3 PWR 1 180 1 127 1994<br />

Genkai 4 PWR 1 180 1 127 1997<br />

Hamaoka 3 BWR 1 100 1 056 1987<br />

Hamaoka 4 BWR 1 137 1 092 1993<br />

Hamaoka 5 BWR 1 267 1 216 2004<br />

Higashidori 1 BWR 1 100 1 067 2005<br />

Ikata 3 PWR 890 846 1994<br />

Kashiwazaki Kariwa 1 BWR 1 100 1 067 1985<br />

Kashiwazaki Kariwa 2 BWR 1 100 1 067 1990<br />

Kashiwazaki Kariwa 3 BWR 1 100 1 067 1993<br />

Kashiwazaki Kariwa 4 BWR 1 100 1 067 1994<br />

Kashiwazaki Kariwa 5 BWR 1 100 1 067 1990<br />

Kashiwazaki Kariwa 6 BWR 1 356 1 315 1996<br />

Kashiwazaki Kariwa 7 BWR 1 356 1 315 1997<br />

Mihama 3 PWR 826 781 1976<br />

Ohi 3 PWR 1 180 1 127 1991<br />

Ohi 4 PWR 1 180 1 127 1993<br />

Onagawa 1 BWR 524 496 1984<br />

Onagawa 2 BWR 825 796 1995<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 4 · <strong>2022</strong> | 63


Nuclear power plants worldwide: 2021 compact statistics<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Sendai 1 PWR 890 846 1984<br />

Sendai 2 PWR 890 846 1985<br />

Shika 1 BWR 540 505 1993<br />

Shika 2 BWR 1 358 1 304 2005<br />

Shimane 2 BWR 820 791 1989<br />

Takahama 1 PWR 826 780 1974<br />

Takahama 2 PWR 826 780 1975<br />

Takahama 3 PWR 870 830 1985<br />

Takahama 4 PWR 870 830 1985<br />

Tokai 2 BWR 1 100 1 067 1978<br />

Tomari 1 PWR 579 550 1989<br />

Tomari 2 PWR 579 550 1991<br />

Tomari 3 PWR 912 866 2009<br />

Tsuruga 2 PWR 1 160 1 115 1986<br />

Shimane 3 BWR 1 375 1 325 (2024)<br />

Ohma BWR 1 385 1 325 (2025)<br />

Korea (Republic)<br />

Kori 2 PWR 676 639 1983<br />

Kori 3 PWR 1 042 1 003 1985<br />

Kori 4 PWR 1 041 1 001 1986<br />

Shin Kori 1 PWR 1 048 996 2010<br />

Shin Kori 2 PWR 1 045 993 2011<br />

Shin Kori 3 PWR 1 400 1 340 2016<br />

Shin Kori 4 PWR 1 400 1 340 2019<br />

Hanul 1 PWR 1 003 960 1988<br />

Hanul 2 PWR 1 008 962 1989<br />

Hanul 3 PWR 1 050 994 1998<br />

Hanul 4 PWR 1 053 998 1998<br />

Hanul 5 PWR 1 051 996 2003<br />

Hanul 6 PWR 1 051 996 2004<br />

Wolsong 2 C<strong>and</strong>u 678 653 1997<br />

Wolsong 3 C<strong>and</strong>u 698 675 1999<br />

Wolsong 4 C<strong>and</strong>u 703 679 1999<br />

Shin Wolsong 1 PWR 1 043 991 2012<br />

Shin Wolsong 2 PWR 1 000 960 2015<br />

Hanbit 1 PWR 996 953 1986<br />

Hanbit 2 PWR 993 945 1987<br />

Hanbit 3 PWR 1 050 997 1995<br />

Hanbit 4 PWR 1 049 997 1996<br />

Hanbit 5 PWR 1 053 997 2001<br />

Hanbit 6 PWR 1 052 995 2002<br />

Shin Kori 5 PWR 1 400 1 340 (<strong>2022</strong>)<br />

Shin Kori 6 PWR 1 400 1 340 (2024)<br />

Shin Hanul 1 PWR 1 400 1 340 (<strong>2022</strong>)<br />

Shin Hanul 2 PWR 1 400 1 340 (2023)<br />

Mexico<br />

Laguna Verde 1 BWR 820 765 1990<br />

Laguna Verde 2 BWR 820 765 1995<br />

Netherl<strong>and</strong>s<br />

Borssele PWR 515 482 1973<br />

Pakistan<br />

Chasnupp 1 PWR 325 300 2000<br />

Chasnupp 2 PWR 325 300 2011<br />

Chasnupp 3 PWR 340 315 2016<br />

Chasnupp 4 PWR 340 315 2017<br />

Kanupp 2 [1] PWR 1 100 1 014 2021<br />

Kanupp 1 [6] C<strong>and</strong>u 137 90 1972<br />

Kanupp 3 PWR 1 100 1 014 (<strong>2022</strong>)<br />

Romania<br />

Cernavoda 1 C<strong>and</strong>u 706 650 1996<br />

Cernavoda 2 C<strong>and</strong>u 706 655 2007<br />

Russia<br />

Akademik Lomonosov 1 PWR 40 35 2019<br />

Akademik Lomonosov 2 PWR 40 35 2019<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Status<br />

Status<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Balakovo 1 VVER-PWR 1 000 953 1986<br />

Balakovo 2 VVER-PWR 1 000 953 1988<br />

Balakovo 3 VVER-PWR 1 000 953 1990<br />

Balakovo 4 VVER-PWR 1 000 953 1993<br />

Beloyarsky 3 FBR 600 560 1981<br />

Beloyarsky 4 FBR 800 750 2014<br />

Bilibino 2 LWGR 12 11 1975<br />

Bilibino 3 LWGR 12 11 1976<br />

Bilibino 4 LWGR 12 11 1977<br />

Kalinin 1 VVER-PWR 1 000 953 1985<br />

Kalinin 2 VVER-PWR 1 000 953 1987<br />

Kalinin 3 VVER-PWR 1 000 953 2004<br />

Kalinin 4 VVER-PWR 1 000 953 2011<br />

Kola 1 VVER-PWR 440 411 1973<br />

Kola 2 VVER-PWR 440 411 1975<br />

Kola 3 VVER-PWR 440 411 1982<br />

Kola 4 VVER-PWR 440 411 1984<br />

Kursk 2 LWGR 1 000 925 1979<br />

Kursk 3 LWGR 1 000 925 1984<br />

Kursk 4 LWGR 1 000 925 1986<br />

Leningrad 3 LWGR 1 000 925 1980<br />

Leningrad 4 LWGR 1 000 925 1981<br />

Leningrad II-1 VVER-PWR 1 187 1 085 2018<br />

Leningrad II-2 VVER-PWR 1 170 1 085 2020<br />

Novovoronezh 4 VVER-PWR 417 385 1973<br />

Novovoronezh 5 VVER-PWR 1 000 953 1981<br />

Novovoronezh II-1 VVER-PWR 1 000 955 2016<br />

Novovoronezh II-2 VVER-PWR 1 000 955 2019<br />

Rostov 1 VVER-PWR 1 000 953 2001<br />

Rostov 2 VVER-PWR 1 000 953 2010<br />

Rostov 3 VVER-PWR 1 000 950 2014<br />

Rostov 4 VVER-PWR 1 030 980 2017<br />

Smolensk 1 LWGR 1 000 925 1983<br />

Smolensk 2 LWGR 1 000 925 1985<br />

Smolensk 3 LWGR 1 000 925 1990<br />

Kursk 1 [6] LWGR 1 000 925 1977<br />

Baltic 1 (Kaliningrad) VVER-PWR 1 170 1 080 (2024)<br />

Kursk II-1 VVER-PWR 1 255 1 175 (2024)<br />

Kursk II-2 VVER-PWR 1 255 1 175 (2025)<br />

BREST-OD-300 [2] FBR 320 300 (2028)<br />

Slovakia<br />

Bohunice 3 VVER-PWR 505 472 1985<br />

Bohunice 4 VVER-PWR 505 472 1985<br />

Mochovce 1 VVER-PWR 470 436 1998<br />

Mochovce 2 VVER-PWR 470 436 1999<br />

Mochovce 3 VVER-PWR 440 408 (<strong>2022</strong>)<br />

Mochovce 4 VVER-PWR 440 408 (2023)<br />

Slovenia<br />

Krsko PWR 727 696 1983<br />

South Africa<br />

Koeberg 1 PWR 970 930 1984<br />

Koeberg 2 PWR 970 930 1985<br />

Spain<br />

Almaraz 1 PWR 1 049 1 011 1981<br />

Almaraz 2 PWR 1 044 1 006 1983<br />

Ascó 1 PWR 1 033 995 1984<br />

Ascó 2 PWR 1 027 997 1985<br />

C<strong>of</strong>rentes BWR 1 092 1 064 1985<br />

Trillo 1 PWR 1 066 1 002 1988<br />

V<strong>and</strong>ellos 2 PWR 1 087 1 045 1987<br />

Sweden<br />

Forsmark 1 BWR 1 022 984 1980<br />

Forsmark 2 BWR 1 158 1 120 1981<br />

Forsmark 3 BWR 1 212 1 170 1985<br />

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


Nuclear power plants worldwide: 2021 compact statistics<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Oskarshamn 3 BWR 1 450 1 400 1985<br />

Ringhals 3 PWR 1 117 1 064 1981<br />

Ringhals 4 PWR 990 940 1983<br />

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

Beznau 1 PWR 380 365 1969<br />

Beznau 2 PWR 380 365 1972<br />

Gösgen PWR 1 060 1 010 1979<br />

Leibstadt BWR 1 275 1 220 1984<br />

Taiwan, China<br />

Kuosheng 2 BWR 985 948 1983<br />

Maanshan 1 PWR 951 890 1984<br />

Maanshan 2 PWR 951 890 1985<br />

Kuosheng 1 [6] BWR 985 948 1981<br />

Turkiye<br />

Akkuyu 1 VVER-PWR 1 200 1 114 (2023)<br />

Akkuyu 2 VVER-PWR 1 200 1 114 (2025)<br />

Akkuyu 3 [2] VVER-PWR 1 200 1 114 (2027)<br />

United Arab Emirates<br />

Barakah 1 PWR 1 400 1 340 2020<br />

Barakah 2 [1] PWR 1 400 1 340 2021<br />

Barakah 3 PWR 1 400 1 340 (<strong>2022</strong>)<br />

Barakah 4 PWR 1 400 1 340 (2023)<br />

United Kingdom<br />

Hartlepool-1 AGR 655 595 1984<br />

Hartlepool-2 AGR 655 585 1985<br />

Heysham I-1 AGR 625 585 1984<br />

Heysham I-2 AGR 625 575 1985<br />

Heysham II-1 AGR 682 595 1988<br />

Heysham II-2 AGR 682 595 1989<br />

Hinkley Point B-1 AGR 655 610 1976<br />

Hinkley Point B-2 AGR 655 610 1977<br />

Hunterston B-2 AGR 644 430 1977<br />

Sizewell B PWR 1 250 1 191 1995<br />

Torness Point 1 AGR 682 595 1988<br />

Torness Point 2 AGR 682 595 1989<br />

Dungeness B-1 [6] AGR 615 520 1985<br />

Dungeness B-2 [6] AGR 615 520 1986<br />

Hunterston B-1 [6] AGR 644 460 1976<br />

Hinkley Point C-1 PWR 1 720 1 630 (2025)<br />

Hinkley Point C-2 PWR 1 720 1 630 (2026)<br />

Ukraine<br />

Khmelnitski 1 VVER-PWR 1 000 950 1985<br />

Khmelnitski 2 VVER-PWR 1 000 950 2004<br />

Rovno 1 VVER-PWR 402 363 1981<br />

Rovno 2 VVER-PWR 416 377 1982<br />

Rovno 3 VVER-PWR 1 000 950 1987<br />

Rovno 4 VVER-PWR 1 000 950 2004<br />

Zaporozhe 1 VVER-PWR 1 000 950 1985<br />

Zaporozhe 2 VVER-PWR 1 000 950 1985<br />

Zaporozhe 3 VVER-PWR 1 000 950 1987<br />

Zaporozhe 4 VVER-PWR 1 000 950 1988<br />

Zaporozhe 5 VVER-PWR 1 000 950 1988<br />

Zaporozhe 6 VVER-PWR 1 000 950 1989<br />

South Ukraine 1 VVER-PWR 1 000 950 1983<br />

South Ukraine 2 VVER-PWR 1 000 950 1985<br />

South Ukraine 3 VVER-PWR 1 000 950 1989<br />

USA<br />

Arkansas Nuclear One 1 PWR 969 903 1974<br />

Arkansas Nuclear One 2 PWR 1 006 943 1980<br />

Beaver Valley 1 PWR 955 923 1976<br />

Beaver Valley 2 PWR 957 923 1987<br />

Braidwood 1 PWR 1 289 1 225 1988<br />

Braidwood 2 PWR 1 289 1 225 1988<br />

Browns Ferry 1 BWR 1 200 1 152 1974<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Status<br />

Status<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Browns Ferry 2 BWR 1 193 1 152 1975<br />

Browns Ferry 3 BWR 1 232 1 190 1977<br />

Brunswick 1 BWR 1 074 1 002 1977<br />

<br />

Brunswick 2 BWR 1 075 1 002 1975<br />

<br />

Byron 1 PWR 1 307 1 225 1985<br />

<br />

Byron 2 PWR 1 304 1 225 1987<br />

Callaway PWR 1 316 1 236 1985<br />

Calvert Cliffs 1 PWR 935 918 1975<br />

Calvert Cliffs 2 PWR 939 911 1977<br />

Catawba 1 PWR 1 286 1 205 1985<br />

Catawba 2 PWR 1 286 1 205 1986<br />

Clinton 1 BWR 1 175 1 138 1987<br />

Comanche Peak 1 PWR 1 283 1 215 1990<br />

Comanche Peak 2 PWR 1 283 1 215 1993<br />

Donald Cook 1 PWR 1 266 1 152 1975<br />

Donald Cook 2 PWR 1 210 1 133 1978<br />

Columbia (WNP 2) BWR 1 244 1 200 1984<br />

Cooper BWR 844 801 1974<br />

Davis Besse 1 PWR 971 925 1978<br />

Diablo Canyon 1 PWR 1 236 1 159 1985<br />

Diablo Canyon 2 PWR 1 246 1 164 1985<br />

Dresden 2 BWR 1 057 1 009 1970<br />

Dresden 3 BWR 1 057 1 009 1971<br />

Farley 1 PWR 933 888 1977<br />

Farley 2 PWR 934 888 1981<br />

Fermi 2 BWR 1 317 1 217 1988<br />

FitzPatrick BWR 918 882 1975<br />

Ginna PWR 713 614 1970<br />

Gr<strong>and</strong> Gulf 1 BWR 1 516 1 440 1985<br />

Hatch 1 BWR 891 857 1974<br />

Hatch 2 BWR 905 865 1979<br />

Hope Creek 1 BWR 1 360 1 291 1986<br />

La Salle 1 BWR 1 242 1 170 1984<br />

La Salle 2 BWR 1 238 1 170 1984<br />

Limerick 1 BWR 1 203 1 139 1986<br />

Limerick 2 BWR 1 199 1 139 1990<br />

McGuire 1 PWR 1 358 1 220 1981<br />

McGuire 2 PWR 1 358 1 220 1984<br />

Millstone 2 PWR 946 91 0 1975<br />

Millstone 3 PWR 1 308 1 253 1986<br />

Monticello BWR 734 685 1971<br />

Nine Mile Point 1 BWR 671 642 1969<br />

Nine Mile Point 2 BWR 1 302 1 259 1988<br />

North Anna 1 PWR 1 035 980 1978<br />

North Anna 2 PWR 1 033 980 1980<br />

Oconee 1 PWR 955 887 1973<br />

Oconee 2 PWR 955 887 1974<br />

Oconee 3 PWR 961 893 1974<br />

Palisades PWR 870 812 1971<br />

Palo Verde 1 PWR 1 528 1 403 1986<br />

Palo Verde 2 PWR 1 524 1 403 1988<br />

Palo Verde 3 PWR 1 524 1 403 1986<br />

Peach Bottom 2 BWR 1 233 1 160 1974<br />

Peach Bottom 3 BWR 1 233 1 160 1974<br />

Perry 1 BWR 1 397 1 312 1987<br />

Point Beach 1 PWR 696 643 1970<br />

Point Beach 2 PWR 696 643 1972<br />

Prairie Isl<strong>and</strong> 1 PWR 642 593 1973<br />

Prairie Isl<strong>and</strong> 2 PWR 641 593 1974<br />

Quad Cities 1 BWR 1 061 1 009 1973<br />

Quad Cities 2 BWR 1 061 1 009 1973<br />

RiverBend 1 BWR 1 073 1 036 1986<br />

Robinson 2 PWR 855 769 1971<br />

Salem 1 PWR 1 276 1 170 1977<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 4 · <strong>2022</strong> | 65


Nuclear power plants worldwide: 2021 compact statistics<br />

Country<br />

Location/<br />

Station name<br />

Status<br />

Reactor<br />

type<br />

Capacity<br />

gross<br />

[MW]<br />

Capacity<br />

net<br />

[MW]<br />

1 st<br />

Criticality<br />

[Year]<br />

Salem 2 PWR 1 303 1 170 1981<br />

Seabrook 1 PWR 1 330 1 242 1990<br />

Sequoyah 1 PWR 1 259 1 221 1981<br />

Sequoyah 2 PWR 1 279 1 221 1982<br />

Shearon Harris 1 PWR 983 951 1987<br />

South Texas 1 PWR 1 410 1 354 1988<br />

South Texas 2 PWR 1 410 1 354 1989<br />

St. Lucie 1 PWR 1 122 1 080 1976<br />

St. Lucie 2 PWR 1 135 1 080 1983<br />

Virgil C. Summer PWR 1 071 1 030 1984<br />

Surry 1 PWR 900 848 1972<br />

Surry 2 PWR 900 848 1973<br />

Susquehanna 1 BWR 1 374 1 298 1983<br />

Susquehanna 2 BWR 1 374 1 298 1985<br />

Turkey Point 3 PWR 885 835 1972<br />

Turkey Point 4 PWR 885 835 1973<br />

Vogtle 1 PWR 1 223 1 160 1987<br />

Vogtle 2 PWR 1 226 1 160 1989<br />

Water<strong>for</strong>d 3 PWR 1 250 1 200 1985<br />

Watts Bar 1 PWR 1 370 1 270 1996<br />

Watts Bar 2 PWR 1 240 1 180 2016<br />

Wolf Creek PWR 1 351 1 268 1984<br />

Indian Point 3 [6] PWR 1 051 1 012 1976<br />

Vogtle 3 PWR 1 080 1 000 (2024)<br />

Vogtle 4 PWR 1 080 1 000 (2025)<br />

1) Start <strong>of</strong> nuclear operation (first criticality: C, first grid connection: G, commercial<br />

operation: O): 6 units in 4 countries in 2021: China: Hongyanhe 5 (PWR,<br />

1080/1000 MW gross/net), Shidao Bay 1 (HTGR, 211/200 MW gross/net),<br />

Tianwan 6 (PWR, 1118/1000 MW gross/net); India: Kakrapar 3 (C<strong>and</strong>u (IND),<br />

700/640 MW gross/net); Pakistan: Kanupp 2 (PWR, 1100/1014 MW gross/<br />

net); United Arab Emirates: Barakah 2 (PWR, 1400/1340 MW gross/net).<br />

2) Start <strong>of</strong> construction (first concrete or <strong>of</strong>ficial announcement <strong>and</strong> first preparations<br />

<strong>for</strong> construction), 10 units 4 countries in 2021: Changjiang 3, Changjiang<br />

4, Linglong 1, Sanaocun 2, Tianwan 7 <strong>and</strong> Xudabu 3. India: Kudankulam 5 <strong>and</strong><br />

Kudankulam 6. Russia: BREST-OD-300. Turkey: Akkuyu 3.<br />

3) Project under construction (finally) cancelled: none.<br />

4) Resumed operation: none.<br />

5) Nuclear power plant taken in long-term shut-down: none.<br />

6) Nuclear power plants permanently shut-down: 10 units in 6 countries in 2021:<br />

Germany: Brokdorf (PWR, 1480/1410 MW gross/net, start op. 1986), Grohnde<br />

(PWR, 1430/1360 MW gross/net, start op. 1985) <strong>and</strong> Gundremmingen C<br />

(BWR, 1344/1288, start op. 1985) . United Kingdom: Dungeness B-1 (AGR,<br />

615/520 MW gross/net, start op. 1985), Dungeness B-2 (AGR, 615/520 MW<br />

gross/net, start op. 1985), Hunterston B-1 (AGR, 644/460 MW gross/net,<br />

start op. 1976). Pakistan: Kanupp 1 (C<strong>and</strong>u, 137/90 MW gross/net, start op.<br />

1972). Russia: Kursk 1 (LWGR, 1000/925 MW gross/net, start op. 1977);.Taiwan,<br />

China: Kuosheng 1 (BWR, 985/948 MW gross/net, 1981). USA: Indian<br />

Point 3 (PWR 1051/1012 MW gross/net, start op. 1976).<br />

(All capacity data in MWe gross/net, nameplate)<br />

AGR: Advanced Gas-cooled Reactor, BWR: Boiling water reactor, C<strong>and</strong>u: CANada<br />

Deuterium Uranium reactor (IND: Indian type), D2O-PWR: heavy water<br />

moderated, pressurised water reactor, PWR: pressurised water reactor, GGR:<br />

gas-graphite reactor, LWGR/GLWR: light water cooled graphite moderated reactor<br />

(Russian type RBMK), FBWR: advanced boiling water reactor, FBR: fast<br />

breeder reactor<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Monitoring, limiting <strong>and</strong> protection devices<br />

on steam turbine plants<br />

(Formerly VGB-R 103e)<br />

VGB-S-103-00-2020-02-EN (VGB-S-103-00-2020-02-DE, German edition)<br />

DIN A4, Print/eBook, 84 Pages, Price <strong>for</strong> VGB-Members € 180.–, Non-Members € 270.–, + Shipping & VAT<br />

This st<strong>and</strong>ard is addressed to manufacturers, service providers <strong>and</strong> operators <strong>of</strong> steam turbine plants<br />

<strong>and</strong> is intended in particular to assist operators in equipping their steam turbine plants.<br />

The safe operation <strong>of</strong> steam turbines makes great dem<strong>and</strong>s on monitoring, limiting <strong>and</strong> protection<br />

devices.<br />

In order to keep pace with the rapid development in this field, the Technical Guideline “Monitoring,<br />

Safety <strong>and</strong> Protective Equipment on Steam Turbine Plants” issued by the VDEW in 1967 was last revised<br />

in 1998 by the VGB Working Group “Turbine Operation” in the Technical Committee “Steam Turbines<br />

<strong>and</strong> Steam Turbine Operation”.<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard<br />

Monitoring, limiting<br />

<strong>and</strong> protection devices<br />

on steam turbine systems<br />

(<strong>for</strong>merly VGB-R 103e)<br />

VGB-S-103-00-2020-02-EN<br />

After many years <strong>of</strong> good experience with the application <strong>of</strong> this VGB Guideline, a revision <strong>of</strong> the<br />

Guideline became necessary with the transfer <strong>of</strong> the Guideline into VGB-St<strong>and</strong>ard VGB-S-103, especially<br />

due to the changes in the design <strong>of</strong> monitoring, safety <strong>and</strong> protection equipment caused by digitalisation. It should be considered<br />

on a case-by-case basis whether this guideline is to be applied in a meaningful way <strong>for</strong> older steam turbine plants. It there<strong>for</strong>e also<br />

contains in<strong>for</strong>mation on retr<strong>of</strong>itting<br />

options.<br />

Each turbine plant shall be equipped with monitoring, limiting <strong>and</strong> protection devices that allow a safe assessment <strong>of</strong> the condition<br />

<strong>of</strong> the steam turbine plant at any time or detect <strong>and</strong> eliminate unacceptable operating conditions or shut down the corresponding<br />

plant components in case <strong>of</strong> danger.<br />

In an ef<strong>for</strong>t to operate turbine plants optimally <strong>and</strong> to protect them from disturbances, operational failures <strong>and</strong> damage, the operator<br />

<strong>of</strong> steam turbine plants shall decide <strong>for</strong> himself to what extent the st<strong>and</strong>ard monitoring, safety <strong>and</strong> control equipment provided<br />

meets his operational requirements. When equipping the turbine plant with I&C equipment, however, one should consider to what<br />

extent the operating personnel can be relieved or even completely replaced in order to eliminate human inadequacies in the operation,<br />

monitoring or securing <strong>of</strong> the steam turbine plant.<br />

In this VGB-St<strong>and</strong>ard, the definitions <strong>and</strong> general aspects <strong>of</strong> monitoring, limiting <strong>and</strong> protection devices are dealt with in an introductory<br />

section. Criteria groups <strong>and</strong> error possibilities, measures to limit the error possibilities <strong>and</strong> designs <strong>of</strong> redundant systems are<br />

specified. The further enumerations then explain the tasks to be per<strong>for</strong>med by the various bodies.<br />

The requirements <strong>of</strong> VDMA 4315 (application <strong>of</strong> the principles <strong>of</strong> functional safety) <strong>and</strong> a life cycle record (functional safety) <strong>and</strong><br />

scope <strong>of</strong> testing <strong>of</strong> the protective circuits were also considered <strong>and</strong> taken into account.<br />

Finally, overview tables show the purpose, measuring location, type <strong>of</strong> task <strong>and</strong> the inspection intervals <strong>of</strong> the individual facilities.<br />

* Access <strong>for</strong> eBooks (PDF files) is included in the membership fees <strong>for</strong> Ordinary Members (operators, plant owners) <strong>of</strong> VGB. www.vgb.org/vgbvs4om<br />

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


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Operating results 2021<br />

In 2021 the six (6) German nuclear power plants generated 69.13<br />

billion kilowatt hours (kWh) <strong>of</strong> electricity gross. The three plants<br />

Brokdorf KBR (1,480 MWe gross), Grohnde KWG (1,430 MWe<br />

gross) <strong>and</strong> Gundremmingen KRB C (1,344 MWe gross) with an total<br />

capacity <strong>of</strong> 4,254 MWe gross ceased operation at the end <strong>of</strong><br />

2021, on 31 December 2021 24:00 h at latest, due to the revision <strong>of</strong><br />

the German Atomic Energy Act in the political aftermath <strong>of</strong> the accidents<br />

in Fukushima, Japan, in 2011. The six nuclear power plants<br />

in operation during the year 2021 contributed to electricity production<br />

with an electric gross output <strong>of</strong> 8,545 MWe.<br />

All six nuclear power plants in operation in 2021 achieved results<br />

with a gross production greater than 11 billion kilowatt hours, two<br />

power plants produced more than 12 billion kilowatt hours.<br />

Additionally the Isar 2 <strong>and</strong> the Brokdorf unit achieved two <strong>of</strong> the<br />

world’s ten best production results <strong>of</strong> gross generation in 2021 (“Top<br />

Ten”, Isar 2: third place, Brokdorf: fourth place. First place: Gr<strong>and</strong><br />

Gulf 1, USA, 12.2 billion kWh, second place: Palo Verde 1, USA,<br />

12.1 billion kWh).<br />

Worldwide, again, as in 2020, 43 nuclear power plant units<br />

achieved production results <strong>of</strong> more than 10 billion kilowatt hours<br />

gross in the year 2021.<br />

At the end <strong>of</strong> 2021, 438 reactor units were in operation in 33 countries<br />

worldwide <strong>and</strong> 54 were under construction in 16 countries. The<br />

share <strong>of</strong> nuclear power in world electricity production was around<br />

10 %. German nuclear power plants have been occupying top spots in<br />

electricity production <strong>for</strong> decades thus providing an impressive<br />

demonstration <strong>of</strong> their efficiency, availability <strong>and</strong> reliability.<br />

Additionally German nuclear power plants are leading with their<br />

lifetime electricity production. The Brokdorf, Emsl<strong>and</strong>, Grohnde,<br />

Gundremmingen C, Isar 2 <strong>and</strong> Neckarwestheim II nuclear power<br />

plant have produced more than 360 billion kilowatt hours since their<br />

first criticality, the Grohnde plant even is the first nuclear power plant<br />

that generated more than 400 billion kilowatt hours.<br />

Operating results <strong>of</strong> nuclear power plants in Germany 2020 <strong>and</strong> 2021<br />

Nuclear power plant<br />

Rated power<br />

in 2021<br />

Gross electricity<br />

generation<br />

in MWh<br />

Availability<br />

factor*<br />

in %<br />

Energy availability<br />

factor**<br />

in %<br />

gross<br />

in MWe<br />

net<br />

in MWe<br />

2020 2021 2020 2021 2020 2021<br />

Brokdorf KBR 1,480 1,410 10,552,306 12,032,352 90.72 100.00 80.86 92.59<br />

Emsl<strong>and</strong> KKE 1,406 1,335 11,410,500 11,356,583 95.44 95.44 93.76 95.37<br />

Grohnde KWG 1,430 1,360 10,485,503 11,093,346 94.80 92.70 94.50 92.50<br />

Gundremmingen KRB C 1,344 1,288 9,154,214 11,428,585 79.40 99.90 77.70 99.70<br />

Isar KKI 2 1,485 1,410 11,666,574 12,068,285 93.16 94.79 92.99 94.62<br />

Neckarwestheim GKN II 1,400 1,310 11,113,300 11,151,300 92.68 92.36 92.62 92.32<br />

Total (in 2020 <strong>and</strong> 2021) 8,545 8,113 64,382,397 69,130,451 90.61 95.85 88.63 94.50<br />

* Availability factor (time availability factor) kt = tN/tV: The time availability factor kt is the quotient<br />

<strong>of</strong> available time <strong>of</strong> a plant (tV) <strong>and</strong> the reference period (tN). The time availability factor is a degree<br />

<strong>for</strong> the deployability <strong>of</strong> a power plant.<br />

** Energy availability factor kW = WV/WN: The <strong>energy</strong> availability factor kW is the quotient <strong>of</strong> available<br />

<strong>energy</strong> <strong>of</strong> a plant (WV ) <strong>and</strong> the nominal <strong>energy</strong> (WN). The nominal <strong>energy</strong> WN is the product <strong>of</strong> nominal<br />

capacity <strong>and</strong> reference period. This variable is used as a reference variable (100 % value) <strong>for</strong> availability<br />

considerations. The available <strong>energy</strong> WV is the <strong>energy</strong> which can be generated in the reference period<br />

due to the technical <strong>and</strong> operational condition <strong>of</strong> the plant. Energy availability factors in excess <strong>of</strong> 100 %<br />

are thus impossible, as opposed to <strong>energy</strong> utilisation.<br />

*** Inclusive <strong>of</strong> round up/down, rated power in 2021.<br />

**** The Philippsburg KKP 2 nuclear power plant was permanently shutdown on 31 December 2020<br />

due to the revision <strong>of</strong> the German Atomic Energy Act in 2011.<br />

All data in this report as <strong>of</strong> 31 March <strong>2022</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 67


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Brokdorf<br />

Operating sequence in 2021<br />

Electrical output in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

January February March April May June July August September October November December<br />

100The<br />

Brokdorf nuclear power plant (KBR) was online <strong>for</strong> a total <strong>of</strong><br />

8,760 operating hours in 2021 with a capacity factor <strong>of</strong> 99.4 %. Gross<br />

generation 80 <strong>for</strong> the reporting year was 12,032 GWh.<br />

No plant overhauls or refuelling took place in the 2021 operating<br />

year. 60<br />

40<br />

Planned shutdowns<br />

20<br />

On 31 December 2021 24:00 hrs, KBR’s authorisation <strong>for</strong> power<br />

operation, as stipulated in the revised Atomic Energy Act (2011),<br />

0<br />

expired. At the same time, the 33 rd operating cycle ended after<br />

434 operating days with the shutdown <strong>of</strong> the plant. The turbo<br />

generator 100 set was taken <strong>of</strong>f the grid at 23:59 on 31 December<br />

2021.<br />

80<br />

Unplanned 60 shutdowns <strong>and</strong> reactor/turbine trip<br />

None.<br />

40<br />

Power reductions above 10 % <strong>and</strong> longer than <strong>for</strong> 24 h<br />

20<br />

None.<br />

0<br />

Delivery <strong>of</strong> fuel elements<br />

None.<br />

Waste management status<br />

By the Positionierung:<br />

end <strong>of</strong> the year 2021 35 loaded CASTOR © cask were located<br />

at the on-site intermediate storage Brokdorf.<br />

Bezug, links, unten<br />

X = 20,475 Y = 95,25 B = 173,5 H = 38,2<br />

VGB: HKS6K 30 %<br />

atw: 100 60 0 0<br />

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


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Operating data<br />

Review period 2021<br />

Plant operator: PreussenElektra GmbH<br />

Shareholder/Owner: PreussenElektra GmbH (80 %),<br />

Vattenfall Europe Nuclear Energy GmbH (20 %)<br />

Plant name: Kernkraftwerk Brokdorf (KBR)<br />

Address: PreussenElektra GmbH, Kernkraftwerk Brokdorf,<br />

25576 Brokdorf, Germany<br />

Phone: 04829 752560, Telefax: 04829 511<br />

Web: www.preussenelektra.de<br />

First synchronisation: 10-14-1986<br />

Date <strong>of</strong> commercial operation: 12-22-1986<br />

Design electrical rating (gross):<br />

1,480 MW<br />

Design electrical rating (net):<br />

1,410 MW<br />

Reactor type:<br />

PWR<br />

Supplier:<br />

Siemens/KWU<br />

The following operating results were achieved:<br />

Operating period, reactor:<br />

8,760 h<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 12,032,352 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 11,436,585 MWh<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

383,305,680 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

364,336,660 MWh<br />

Availability factor in 2021: 100.00 %<br />

Availability factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 90.09 %<br />

Capacity factor 2021: 92.59 %<br />

Capacity factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 85.98 %<br />

Downtime<br />

(schedule <strong>and</strong> <strong>for</strong>ced) in 2021: 0.00 %<br />

Number <strong>of</strong> reactor scrams 2021: 0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

10<br />

Availability factor in %<br />

Capacity factor in %<br />

93<br />

93<br />

2014<br />

93<br />

93<br />

44<br />

90<br />

78<br />

93 93 52 91 88<br />

2015 2016 2017 2018 2019<br />

Collective radiation dose <strong>of</strong> own<br />

<strong>and</strong> outside personnel in Sv<br />

81<br />

91<br />

2020<br />

93<br />

100<br />

2021<br />

Licensed annual emission limits in 2021:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air:<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air:<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium):<br />

1.0 · 10 15 Bq<br />

6.0 · 10 9 Bq<br />

5.55 · 10 10 Bq<br />

9<br />

8<br />

7<br />

Proportion <strong>of</strong> licensed annual emission limits<br />

<strong>for</strong> radioactive materials in 2021 <strong>for</strong>:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 0.06 %<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: 0.00 %<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium): 0.0000 %<br />

Collective dose:<br />

0.006 Sv<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

0.17<br />

2014<br />

0.14<br />

2015<br />

0.14<br />

2016<br />

0.13<br />

2017<br />

0.14<br />

2018<br />

0.16<br />

2019<br />

0.13 0.01<br />

2020 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 69


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

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

Operating sequence in 2021<br />

Electrical output in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

January February March April May June July August September October November December<br />

100<br />

Apart from the 16.6 days refueling outage the Emsl<strong>and</strong> nuclear<br />

power 80 plant had been operating uninterrupted <strong>and</strong> mainly at full<br />

load during the review period 2021. Producing a gross power<br />

generation 60 <strong>of</strong> 11,356,583 MWh with a capacity factor <strong>of</strong> 95.37 %<br />

the power plant achieved a very good operating result.<br />

40<br />

Planned shutdowns<br />

34<br />

20 rd Refueling <strong>and</strong> 33 rd overall maintenance outage:<br />

The annual outage was scheduled <strong>for</strong> the period 30 April to 17<br />

0<br />

May. The outage took 16.6 days from breaker to breaker. In addition<br />

to the replacement <strong>of</strong> 52 fuel elements the following major<br />

maintenance <strong>and</strong> inspection activities were carried out:<br />

100<br />

• Inspection <strong>of</strong> core <strong>and</strong> reactor pressure vessel internals.<br />

•<br />

80Inspection <strong>of</strong> pressurizer valves.<br />

• Inspection <strong>of</strong> a reactor coolant pumps.<br />

60<br />

• Pressure test on different coolers <strong>and</strong> tanks.<br />

• 40Inspection on main condensate pump.<br />

• Maintenance works on different trans<strong>for</strong>mers.<br />

20<br />

• Different automatic non-destructive examination.<br />

Unplanned shutdowns <strong>and</strong> reactor/turbine trip<br />

None.<br />

Power reductions above 10 % <strong>and</strong> longer than <strong>for</strong> 24 h<br />

26 March to 30 April: Stretch-out operation.<br />

Delivery <strong>of</strong> fuel elements<br />

In 2021 no fuel elements were delivered.<br />

Waste management status<br />

No CASTOR © cask loading was carried out during the review period<br />

2021.<br />

At the end <strong>of</strong> the year 47 loaded casks were stored in the local<br />

interim storage facility, operated by BGZ.<br />

General points<br />

In the year 2021, the surveillance audit <strong>of</strong> the quality management<br />

system (ISO 9001:2015) <strong>and</strong> the recertification <strong>of</strong> the environmental<br />

management system (ISO 14001:2015) were successfully<br />

carried out.<br />

0<br />

Positionierung:<br />

Bezug, links, unten<br />

X = 20,475 Y = 95,25 B = 173,5 H = 38,2<br />

VGB: HKS6K 30 %<br />

atw: 100 60 0 0<br />

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


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Operating data<br />

Review period 2021<br />

Plant operator: Kernkraftwerke Lippe-Ems GmbH<br />

Shareholder/Owner: RWE Power AG (87,5 %),<br />

PreussenElektra GmbH (12,5 %)<br />

Plant name: Kernkraftwerk Emsl<strong>and</strong> (KKE)<br />

Address: Kernkraftwerk Emsl<strong>and</strong>,<br />

Am Hilgenberg , 49811 Lingen, Germany<br />

Phone: 0591 806-1612<br />

Web: www.rwe.com<br />

First synchronisation: 04-19-1988<br />

Date <strong>of</strong> commercial operation: 06-20-1988<br />

Design electrical rating (gross):<br />

1,406 MW<br />

Design electrical rating (net):<br />

1,335 MW<br />

Reactor type:<br />

PWR<br />

Supplier:<br />

Siemens/KWU<br />

The following operating results were achieved:<br />

Operating period, reactor:<br />

8,368 h<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 11,356,583 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 10,779,479 MWh<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

380,367,284 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

360,682,929 MWh<br />

Availability factor in 2021: 95.44 %<br />

Availability factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 93.96 %<br />

Capacity factor 2021: 95.37 %<br />

Capacity factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 93.82 %<br />

Downtime<br />

(schedule <strong>and</strong> <strong>for</strong>ced) in 2021: 4.56 %<br />

Number <strong>of</strong> reactor scrams 2021: 0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

10<br />

Availability factor in %<br />

Capacity factor in %<br />

95<br />

95<br />

2014<br />

91<br />

94<br />

93<br />

95<br />

89<br />

91 94 93 95 89<br />

2015 2016 2017 2018 2019<br />

Collective radiation dose <strong>of</strong> own<br />

<strong>and</strong> outside personnel in Sv<br />

94<br />

94<br />

2020<br />

95<br />

95<br />

2021<br />

Licensed annual emission limits in 2021:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air:<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air:<br />

(incl. H-3 <strong>and</strong> C-14)<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium):<br />

1.0 · 10 15 Bq<br />

5.0 · 10 9 Bq<br />

3.7 · 10 10 Bq<br />

Proportion <strong>of</strong> licensed annual emission limits<br />

<strong>for</strong> radioactive materials in 2021 <strong>for</strong>:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 0.11 %<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: 0.00 %<br />

(incl. H-3 <strong>and</strong> C-14)<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium): 0.00 %<br />

Collective dose:<br />

0.046 Sv<br />

9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

0.06<br />

2014<br />

0.10<br />

2015<br />

0.05<br />

2016<br />

0.09<br />

2017<br />

0.06<br />

2018<br />

0.07<br />

2019<br />

0.08 0.05<br />

2020 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 71


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Grohnde<br />

Operating sequence in 2021<br />

Electrical output in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

January February March April May June July August September October November December<br />

The Grohnde nuclear power plant was <strong>of</strong>f the grid <strong>for</strong> a 26.7-day<br />

overhaul with refuelling in the 2021 reporting year <strong>and</strong> achieved<br />

a 80 time availability <strong>of</strong> 92.7 %. Gross generation amounted to<br />

11,093,345.5 MWh.<br />

60 The 2021 revision was also carried out with an elaborate protection<br />

concept against Corona-19 <strong>for</strong> the personnel working in the<br />

KWG. 40 The last revision ended 13 hours earlier than originally<br />

planned when the grid was switched <strong>of</strong>f on 15 April 2021.<br />

20 According to the specifications <strong>of</strong> the load dispatcher, 6 load reductions<br />

took place in 2021 <strong>for</strong> a total <strong>of</strong> 134 hours, as well as 151<br />

grid<br />

0<br />

<strong>and</strong> 108 primary controls <strong>for</strong> a total <strong>of</strong> 4,940 hours.<br />

100<br />

Planned 100 shutdowns<br />

20 March to 15 April 2021: 38 th Refuelling <strong>and</strong> major annual revision:<br />

80<br />

Nuclear power plant Grohnde was shut down as scheduled.<br />

The 60 main planned works during this year’s revision were:<br />

• Unloading <strong>and</strong> loading with the replacement <strong>of</strong> 28<br />

40fresh fuel elements.<br />

• Full inspection <strong>of</strong> 19 fuel elements.<br />

20<br />

• Eddy current test <strong>of</strong> 28 control elements.<br />

• 0Visual inspection <strong>of</strong> 15 flow restrictor assemblies.<br />

• Start-up inspection <strong>of</strong> the fuel element centring pins<br />

<strong>of</strong> the UKG <strong>and</strong> OKG.<br />

• TF40 B001 Cleaning the nuclear intercooler.<br />

• TF40 Positionierung:<br />

D001 Inspection <strong>of</strong> the intercooler pump.<br />

• TF20/30 Bezug, S013/014 links, Screw unten replacement<br />

on the quick-acting dampers.<br />

• Pressure test <strong>of</strong> the recuperative heat exchanger TA00B001,<br />

VGB: HKS6K 30 %<br />

• Internal <strong>and</strong> pressure inspection <strong>of</strong> HP cooler TA11/12 B001<br />

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

atw:<br />

volume<br />

100<br />

compensation<br />

60 0 0<br />

tank TA20 B001.<br />

• TH40/48 D001 Inspection <strong>of</strong> aftercooling <strong>and</strong> pool pump,<br />

• Internal <strong>and</strong> pressure test <strong>of</strong> the feed water<br />

HP preheating section.<br />

• XA Leak rate test.<br />

• GY40/80 Maintenance level W5<br />

incl. visual inspection <strong>of</strong> cylinder liners.<br />

X = 20,475 Y = 95,25 B = 173,5 H = 38,2<br />

• Main redundancy 4/8 with rail inspection, branch inspections,<br />

capacity inspections, valve <strong>and</strong> actuator inspections, tank inspections.<br />

• VC10/30 D001 Engine revision/engine replacement.<br />

• Special inspection programme <strong>of</strong> 55 storage assemblies in the<br />

reactor protection system.<br />

• During the inspection <strong>of</strong> the fuel assemblies, 2 fuel assemblies<br />

with slight corner damage were located. These fuel assemblies<br />

were replaced by fuel assemblies with similar burn-up behaviour.<br />

Unplanned shutdowns <strong>and</strong> reactor/turbine trip<br />

None.<br />

Power reductions above 10 % <strong>and</strong> longer than <strong>for</strong> 24 h<br />

In the months <strong>of</strong> January, February, March, May, November <strong>and</strong><br />

December, load-following operation due to requirements <strong>of</strong> the<br />

load <strong>of</strong> the load dispatcher.<br />

Delivery <strong>of</strong> fuel elements<br />

In January 2021 28 U-/U-Gd-fuel elements were delivered.<br />

Waste management status<br />

Between September <strong>and</strong> November 2021, a total <strong>of</strong> three CAS-<br />

TOR © -V/19 containers were dispatched to the ZL-KWG.<br />

General points/management systems<br />

In September 2021, the monitoring audit <strong>of</strong> the quality management<br />

system (ISO 9001) <strong>and</strong> the recertification <strong>of</strong> the environmental<br />

management system (ISO 14001) <strong>and</strong> the occupational<br />

health <strong>and</strong> safety management system (OHSAS 18001) were successfully<br />

carried out.<br />

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


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Operating data<br />

Review period 2021<br />

Plant operator: Gemeinschaftskernkraftwerk Grohnde GmbH & Co.<br />

OHG<br />

Shareholder/Owner: PreussenElektra GmbH (83,3 %),<br />

Stadtwerke Bielefeld (16,7 %)<br />

Plant name: Kernkraftwerk Grohnde (KWG)<br />

Address: Gemeinschaftskernkraftwerk Grohnde GmbH & Co. OHG,<br />

P.O. bx 12 30, 31857 Emmerthal, Germany<br />

Phone: 05155 67-1<br />

E-mail: kwg-kraftwerksleitung@preussenelektra.de<br />

Web: www.preussenelektra.de<br />

First synchronisation: 09-05-1984<br />

Date <strong>of</strong> commercial operation: 02-01-1985<br />

Design electrical rating (gross):<br />

1,430 MW<br />

Design electrical rating (net):<br />

1,360 MW<br />

Reactor type:<br />

PWR<br />

Supplier:<br />

Siemens/KWU<br />

The following operating results were achieved:<br />

Operating period, reactor:<br />

8,121 h<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 11,093,346 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 10,492,412 MWh<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

409,853,683 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

387,484,616 MWh<br />

Availability factor in 2021: 92.70 %<br />

Availability factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 91.80 %<br />

Capacity factor 2021: 92.50 %<br />

Capacity factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 91.40 %<br />

Downtime<br />

(schedule <strong>and</strong> <strong>for</strong>ced) in 2021: 7.30 %<br />

Number <strong>of</strong> reactor scrams 2021: 0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

10<br />

9<br />

84<br />

84<br />

2014<br />

Availability factor in %<br />

Capacity factor in %<br />

89<br />

73<br />

82<br />

92<br />

90<br />

89 75 86 93 90<br />

2015 2016 2017 2018 2019<br />

Collective radiation dose <strong>of</strong> own<br />

<strong>and</strong> outside personnel in Sv<br />

95<br />

95<br />

2020<br />

93<br />

93<br />

2021<br />

Licensed annual emission limits in 2021:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 9.0 · 10 14 Bq<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: 7.5 · 10 9 Bq<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium):<br />

5.55 · 10 10 Bq<br />

8<br />

7<br />

6<br />

Proportion <strong>of</strong> licensed annual emission limits<br />

<strong>for</strong> radioactive materials in 2021 <strong>for</strong>:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 0.0 %<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: 0.0 %<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium): 0.000 %<br />

Collective dose:<br />

0.096 Sv<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

0.25<br />

2014<br />

0.31<br />

2015<br />

0.52<br />

2016<br />

0.23<br />

2017<br />

0.12<br />

2018<br />

0.26<br />

2019<br />

0.11 0.10<br />

2020 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 73


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Gundremmingen C<br />

Operating sequence in 2021<br />

Electrical output in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

January February March April May June July August September October November December<br />

100In<br />

the review period 2021, unit C <strong>of</strong> Gundremmingen nuclear<br />

power plant was operated at full load. A gross total <strong>of</strong> 11,428,585 MWh<br />

<strong>of</strong> 80electricity was produced in 2021. This was the best-ever operating<br />

result achieved since date <strong>of</strong> commercial operation.<br />

60On 9 March 2021 the plant location achieved 700 billion kWh <strong>of</strong><br />

gross generation.<br />

40<br />

From 16 October 2021 unit C was in stretch-out operation because<br />

<strong>of</strong> its permanent shutdown.<br />

20<br />

On 31 December 2021, unit C was permanently shut down due to<br />

the revision <strong>of</strong> the German Atomic Energy Act in 2011. Since the beginning<br />

<strong>of</strong> commercial operation in 1985, unit C produced, with a<br />

0<br />

time availability <strong>of</strong> up to 89 %, a gross total <strong>of</strong> up to 360,000,000 MWh<br />

<strong>of</strong> 100electricity.<br />

Planned 80 shutdowns<br />

31 December: Permanent shutdown.<br />

60<br />

40<br />

20<br />

Unplanned shutdowns <strong>and</strong> reactor/turbine trip<br />

None.<br />

Power reductions above 10 % <strong>and</strong> longer than <strong>for</strong> 24 h<br />

24 – 25 January: period tests (35.3 h).<br />

6 – 9 June: period tests <strong>and</strong> maintenance work (67.3 h).<br />

5 – 6 September: period tests (36.0 h).<br />

16 October – 31 December: Stretch-out operation.<br />

Delivery <strong>of</strong> fuel elements<br />

In 2021, no fresh fuel elements were delivered.<br />

Waste management status<br />

In 2021, a total <strong>of</strong> 23 CASTOR © casks were loaded. Thus, at the<br />

end <strong>of</strong> 2021, 103 CASTOR © casks with each 52 spent fuel elements<br />

out <strong>of</strong> units B <strong>and</strong> C are stored in the local interim storage.<br />

General points<br />

On 5 May 2021, a recertification audit according to OHRIS was<br />

successfully carried out.<br />

0<br />

Positionierung:<br />

Bezug, links, unten<br />

X = 20,475 Y = 95,25 B = 173,5 H = 38,2<br />

VGB: HKS6K 30 %<br />

atw: 100 60 0 0<br />

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


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Operating data<br />

Review period 2021<br />

Plant operator: Kernkraftwerk Gundremmingen GmbH<br />

Shareholder/Owner: RWE Power AG (75 %),<br />

PreussenElektra GmbH (25 %)<br />

Plant name: Kernkraftwerk Gundremmingen C (KRB C)<br />

Address: Kernkraftwerk Gundremmingen GmbH,<br />

Dr.-August-Weckesser-Straße 1, 89355 Gundremmingen, Germany<br />

Phone: 08224 78-1, Telefax: 08224 78-2900<br />

E-mail: kontakt@kkw-gundremmingen.de<br />

Web: www.kkw-gundremmingen.de<br />

First synchronisation: 11-02-1984<br />

Date <strong>of</strong> commercial operation: 01-18-1985<br />

Design electrical rating (gross):<br />

1,344 MW<br />

Design electrical rating (net):<br />

1,288 MW<br />

Reactor type:<br />

Supplier:<br />

BWR<br />

Siemens/KWU,<br />

Hochtief<br />

The following operating results were achieved:<br />

Operating period, reactor:<br />

8,756 h<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 11,428,585 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 10,855,376 MWh<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

361,906,351 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

344,647,805 MWh<br />

Availability factor in 2021: 99.90 %<br />

Availability factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 89.20 %<br />

Capacity factor 2021: 99.70 %<br />

Capacity factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 87.60 %<br />

Downtime<br />

(schedule <strong>and</strong> <strong>for</strong>ced) in 2021: 0.10 %<br />

Number <strong>of</strong> reactor scrams 2021: 0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

10<br />

9<br />

90<br />

90<br />

2014<br />

Availability factor in %<br />

Capacity factor in %<br />

90<br />

86<br />

86<br />

90<br />

89<br />

90 86 88 90 89<br />

2015 2016 2017 2018 2019<br />

Collective radiation dose <strong>of</strong> own<br />

<strong>and</strong> outside personnel in Sv<br />

78<br />

79<br />

2020<br />

100<br />

100<br />

2021<br />

Licensed annual emission limits in 2021<br />

(values added up <strong>for</strong> Units B <strong>and</strong> C, site emission):<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 1.85 · 10 15 Bq<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: 2.20 · 10 10 Bq<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium):<br />

1.10 · 10 11 Bq<br />

Proportion <strong>of</strong> licensed annual emission limits <strong>for</strong> radioactive materials<br />

in 2021 <strong>for</strong> (values added up <strong>for</strong> Units B <strong>and</strong> C):<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 0.34 %<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: 0.30 %<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium): 0.06 %<br />

Collective dose:<br />

0.29 Sv<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

1.14<br />

2014<br />

1.49<br />

2015<br />

0.84<br />

2016<br />

0.89<br />

2017<br />

0.55<br />

2018<br />

0.79<br />

2019<br />

0.56<br />

0.29<br />

2020 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 75


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Isar 2<br />

Operating sequence in 2021<br />

Electrical output in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

January February March April May June July August September October November December<br />

With a gross electricity generation <strong>of</strong> 12.068 TWh <strong>and</strong> a work<br />

capacity factor <strong>of</strong> 94.62 %, unit Isar 2 achieved an excellent operating<br />

result in the second last operation year 2021. Due to the<br />

80<br />

increased load-following <strong>and</strong> control operation, the unit also<br />

60<br />

made an important contribution to grid stability, which, however,<br />

reduced the net work that could be generated by 287.354 GWh.<br />

40<br />

The highest generator capacity was reached on 9 February 2021<br />

<strong>and</strong> amounted to 1,512 MW.<br />

100<br />

20<br />

Planned shutdowns<br />

0<br />

The refuelling with plant revision took place from 25 September<br />

2021 to 14 October 2021 with a duration <strong>of</strong> 19.02 days. During<br />

the 100 revision, 48 new fuel assemblies were used.<br />

This is the last scheduled plant overhaul <strong>of</strong> KKI 2, i.e. no more<br />

scheduled 80 shutdowns are planned <strong>for</strong> the subsequent cycle until<br />

31 December <strong>2022</strong>.<br />

60<br />

Unplanned shutdowns <strong>and</strong> reactor/turbine trip<br />

40<br />

None.<br />

WANO Review/Technical Support Mission<br />

Due to the p<strong>and</strong>emic-related restrictions, the WANO review<br />

planned from 8 to 12 November 2021 had to be cancelled.<br />

Delivery <strong>of</strong> fuel elements<br />

In the reporting year 40 uranium fuel elements were delivered.<br />

No fuel elements are in stock at the dry storage.<br />

Waste management status<br />

In 2021, no fuel elements were stored in the on-site interim storage<br />

facility, operated by BGZ.<br />

General points<br />

In the year under review, the plant was mainly used in secondary<br />

control operation <strong>and</strong> occasionally in primary control operation.<br />

There was only one technical malfunction that led to a reduction<br />

in output: On 8 July 2021, the plant output was briefly reduced to<br />

fix a fault in the condensate discharge control system.<br />

20<br />

Power reductions above 10 % <strong>and</strong> longer than <strong>for</strong> 24 h<br />

None.<br />

0<br />

Safety Reviews<br />

16 – 17 February: Special audit “Work planning <strong>for</strong> works <strong>and</strong><br />

services by service companies”.<br />

25 February: Positionierung:<br />

Management evaluation KKI.<br />

18 March:<br />

Bezug,<br />

Operations<br />

links,<br />

review.<br />

unten<br />

20 – 27 April: Internal audit “Project management <strong>and</strong> implementation”.<br />

24 June: VGB: Status HKS6K discussion 30 on % the management system.<br />

28 June atw: – 7 July: 100 Surveillance 60 0 0 audit by DNV GL, Business Assurance<br />

Zertifizierung und Umweltgutachter GmbH according to<br />

ISO 9001/14001/45001 <strong>and</strong> EMAS.<br />

Due to the Corona p<strong>and</strong>emic, this audit was carried out in several<br />

stages, partly as a remote audit.<br />

8 July: Inspection in accordance with §16 <strong>of</strong> the Major Accidents<br />

Ordinance – fire protection <strong>and</strong> immission control.<br />

15 – 29 October: Management system audit – Part 3<br />

27 – 28 October: Process review “Monitoring <strong>of</strong> laws <strong>and</strong> regulations”.<br />

28 October <strong>and</strong> 2 November: Inspection <strong>of</strong> “Integrated Management<br />

System” by TÜV-Süd experts.<br />

X = 20,475 Y = 95,25 B = 173,5 H = 38,2<br />

The deviation in capacity factor, related to the net electrical rated<br />

output (1,410 MW), amounted to 7.71 % in the reporting year.<br />

The revision accounted <strong>for</strong> approx. 5.21 %, power reductions at<br />

the request <strong>of</strong> the grid dispatcher contributed approx. 2.33 %.<br />

Repairs, malfunctions <strong>and</strong> operational power reductions, such as<br />

the start-up <strong>and</strong> shut-down process <strong>for</strong> the revision, only accounted<br />

<strong>for</strong> approx. 0.17 % <strong>of</strong> this.<br />

The Corona p<strong>and</strong>emic had no impact in terms <strong>of</strong> power generation<br />

in 2021. However, the establishment <strong>and</strong> application <strong>of</strong> an<br />

effective infrastructure <strong>for</strong> the best possible protection against<br />

Covid 19 infections posed considerable challenges <strong>for</strong> the operating<br />

team.<br />

Impacts on the safety <strong>of</strong> the plant were avoided at all times.<br />

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


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Operating data<br />

Review period 2021<br />

Plant operator: PreussenElektra GmbH<br />

Shareholder/Owner: PreussenElektra GmbH (75 %),<br />

Stadtwerke München GmbH (25 %)<br />

Plant name: Kernkraftwerk Isar 2 (KKI 2)<br />

Address: PreussenElektra GmbH, Kernkraftwerk Isar,<br />

Postfach 11 26, 84049 Essenbach, Germany<br />

Phone: 08702 38-2465, Telefax: 08702 38-2466<br />

Web: www.preussenelektra.de<br />

First synchronisation: 01-22-1988<br />

Date <strong>of</strong> commercial operation: 04-09-1988<br />

Design electrical rating (gross):<br />

1,485 MW<br />

Design electrical rating (net):<br />

1,410 MW<br />

Reactor type:<br />

PWR<br />

Supplier:<br />

Siemens/KWU<br />

The following operating results were achieved:<br />

Operating period, reactor:<br />

8,304 h<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 12,068,285 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 11,410,695 MWh<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

389,497,328 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

367,781,944 MWh<br />

Availability factor in 2021: 94.79 %<br />

Availability factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 93.40 %<br />

Capacity factor 2021: 94.62 %<br />

Capacity factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 92.56 %<br />

Downtime<br />

(schedule <strong>and</strong> <strong>for</strong>ced) in 2021: 5.21 %<br />

Number <strong>of</strong> reactor scrams 2021: 0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

10<br />

90<br />

95<br />

2014<br />

Availability factor in %<br />

Capacity factor in %<br />

89<br />

96<br />

91<br />

95<br />

96<br />

89 96 92 95 96 93<br />

2015 2016 2017 2018 2019 2020<br />

Collective radiation dose <strong>of</strong> own<br />

<strong>and</strong> outside personnel in Sv<br />

93<br />

95<br />

95<br />

2021<br />

Licensed annual emission limits in 2021:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 1.1 · 10 15 Bq<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: 1.1 · 10 10 Bq<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium):<br />

5.5 · 10 10 Bq<br />

9<br />

8<br />

7<br />

Proportion <strong>of</strong> licensed annual emission limits<br />

<strong>for</strong> radioactive materials in 2021 <strong>for</strong>:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 0.145 %<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: < limit <strong>of</strong> detection<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium):<br />

< limit <strong>of</strong> detection<br />

Collective dose:<br />

0.054 Sv<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

0.09<br />

2014<br />

0.25<br />

2015<br />

0.06<br />

2016<br />

0.14<br />

2017<br />

0.06<br />

2018<br />

0.05<br />

2019<br />

0.18 0.05<br />

2020 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 77


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Neckarwestheim II<br />

Operating sequence in 2021<br />

Electrical output in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

January February March April May June July August September October November December<br />

100<br />

During the reporting year 2021 the Neckarwestheim II nuclear<br />

power plant (GKN II) generated gross <strong>energy</strong> <strong>of</strong> 11,151,300 MWh.<br />

80<br />

The net electrical generation was 10,459,253 MWh, <strong>of</strong> which<br />

10,131,305 60 MWh went into the public three-phase grid <strong>and</strong><br />

1,019,995 MWh to the static converter plant <strong>of</strong> Deutsche Bahn<br />

AG. 40 The plant was on the grid <strong>for</strong> 8,090.5 hours. This results in a<br />

time utilisation <strong>of</strong> 92.36 %.<br />

Since 20 the commissioning <strong>of</strong> the three-phase-machine machine,<br />

362,506,184 MWh gross <strong>and</strong> 339,049,716 MWh net have been<br />

generated.<br />

0<br />

100 Planned shutdowns<br />

11 June to 9 July: 38 rd fuel reloading <strong>and</strong> annual major inspection:<br />

80<br />

• Refuelling with exchange <strong>of</strong> 40 new fuel elements.<br />

• 60Tube sheet inspection on the steam generators JEA20/30.<br />

• Major overhaul <strong>of</strong> the primary-side safety <strong>and</strong> blow-<strong>of</strong>f valves<br />

40<br />

on the pressuriser JEF10.<br />

•<br />

20Major overhaul <strong>of</strong> the shaft <strong>and</strong> st<strong>and</strong>still seals <strong>of</strong> all 4 main<br />

coolant pumps.<br />

• 0Internal inspection <strong>of</strong> the volume compensation container<br />

KBA20-BB001.<br />

• Inspection <strong>of</strong> the nuclear intercoolers KAA30/40-BC001.<br />

• Major overhaul <strong>of</strong> the main coolant pump LAC30 <strong>and</strong><br />

partial Positionierung:<br />

overhaul <strong>of</strong> the main coolant pump LAC 20.<br />

• Major Bezug, overhaul links, <strong>of</strong> pilot unten valves <strong>of</strong> main steam valves LBA30/40.<br />

• Maintenance <strong>and</strong> testing in the main redundancy 4/8.<br />

• Maintenance on trans<strong>for</strong>mers <strong>and</strong> both main grid connections.<br />

X = 20,475 Y = 95,25 B = 173,5 H = 38,2<br />

VGB: HKS6K 30 %<br />

atw: 100 60 0 0<br />

Unplanned shutdowns <strong>and</strong> reactor/turbine trip<br />

None.<br />

Power reductions above 10 % <strong>and</strong> longer than <strong>for</strong> 24 h<br />

10 May to 11 June: Stretch-out operation.<br />

January to May<br />

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

July to December: Load sequence operation.<br />

Integrated management system (IMS)<br />

EnKK (NPP P, GKN, KWO)<br />

The integrated management system (IMS) <strong>of</strong> the EnBW Kernkraft<br />

GmbH (EnKK) according to KTA 1402 with its partial system<br />

<strong>for</strong><br />

• nuclear safety (SMS),<br />

• quality management (QMS/QSÜ),<br />

• Occupational Safety Management (AMS) as well as<br />

• environmental <strong>and</strong> <strong>energy</strong> management<br />

(UMS, EnMS, Umwelt- und Energiemanagementsystem)<br />

were also in 2021 continuously further developed. Scope <strong>and</strong><br />

content <strong>of</strong> each process descriptions were gradually adapted to<br />

the different internal requirements <strong>and</strong> related approval criteria.<br />

The completeness <strong>and</strong> effectiveness (con<strong>for</strong>mity) <strong>of</strong> the process-oriented<br />

IMS, including the quality management measures<br />

(QM), were confirmed by corresponding internal <strong>and</strong> external<br />

audits as well as by an inspection by the assessor (ESN) <strong>and</strong> the<br />

supervisory authority over several days at the GKN (Neckarwestheim)<br />

<strong>and</strong> KKP (Philippsburg) sites.<br />

EnKK’s <strong>energy</strong> management system was converted to the 50001:<br />

2018 st<strong>and</strong>ard <strong>and</strong> successfully certified from 4 – 6 May 2021.<br />

The IMS was adapted to the site-specific requirements in operation/residual<br />

operation in accordance with KTA1402. Dismantling-specific<br />

adaptations (process dismantling <strong>and</strong> process logistics)<br />

have been made <strong>and</strong> will take into <strong>for</strong>ce in the next year.<br />

Waste management status<br />

In 2021, 4 TN24E casks with 84 GKN II fuel elements <strong>and</strong> 1 CAS-<br />

TOR © V/19 cask with 13 GKN I fuel assemblies were loaded <strong>and</strong><br />

transported to the Neckarwestheim interim fuel storage facility<br />

(BZN). At the end <strong>of</strong> 2021, there were 665 GKN II fuel assemblies<br />

(dry storage, wet storage <strong>and</strong> reactor) in the GKN II plant.<br />

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


Nuclear power plants: Operating results 2021<br />

Operating data<br />

Review period 2021<br />

Plant operator: EnBW Kernkraft GmbH (EnKK)<br />

Shareholder/Owner: EnBW Erneuerbare und Konventionelle<br />

Erzeugung AG (98,45 %), ZEAG Energie AG, Deutsche Bahn AG,<br />

Kernkraftwerk Obrigheim GmbH<br />

Plant name: Kernkraftwerk Neckarwestheim II (GKN II)<br />

Address: EnBW Kernkraft GmbH, Kernkraftwerk Neckarwestheim,<br />

Im Steinbruch, 74382 Neckarwestheim, Germany<br />

Phone: 07133 13-0, Telefax: 07133 17645<br />

E-mail: poststelle-gkn@kk.enbw.com<br />

Web: www.enbw.com<br />

First synchronisation: 01-03-1989<br />

Date <strong>of</strong> commercial operation: 04-15-1989<br />

Design electrical rating (gross):<br />

1,400 MW<br />

Design electrical rating (net):<br />

1,310 MW<br />

Reactor type:<br />

PWR<br />

Supplier:<br />

Siemens/KWU<br />

The following operating results were achieved:<br />

Operating period, reactor:<br />

8,097 h<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 11,151,300 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated in 2021: 10,459,253 MWh<br />

Gross electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

362,506,184 MWh<br />

Net electrical <strong>energy</strong> generated since<br />

first synchronisation until 12-31-2021:<br />

339,049,716 MWh<br />

Availability factor in 2021: 92.36 %<br />

Availability factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 92.90 %<br />

Capacity factor 2021: 92.32 %<br />

Capacity factor since<br />

date <strong>of</strong> commercial operation: 92.55 %<br />

Downtime<br />

(schedule <strong>and</strong> <strong>for</strong>ced) in 2021: 7.64 %<br />

Number <strong>of</strong> reactor scrams 2021: 0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

10<br />

9<br />

93<br />

93<br />

2014<br />

Availability factor in %<br />

Capacity factor in %<br />

93<br />

94<br />

89<br />

81<br />

88<br />

93 95 89 81 94 94<br />

2015 2016 2017 2018 2019 2020<br />

Collective radiation dose <strong>of</strong> own<br />

<strong>and</strong> outside personnel in Sv<br />

93<br />

92<br />

92<br />

2021<br />

Licensed annual emission limits in 2021:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 1.0 · 10 15 Bq<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: 1.1 · 10 10 Bq<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium):<br />

6.0 · 10 10 Bq<br />

8<br />

7<br />

6<br />

Proportion <strong>of</strong> licensed annual emission limits<br />

<strong>for</strong> radioactive materials in 2021 <strong>for</strong>:<br />

Emission <strong>of</strong> noble gases with plant exhaust air: 0.0112 %<br />

Emission <strong>of</strong> iodine-131 with plant exhaust air: < limit <strong>of</strong> detection<br />

Emission <strong>of</strong> nuclear fission <strong>and</strong> activation products<br />

with plant waste water (excluding tritium):<br />

< limit <strong>of</strong> detection<br />

Collective dose:<br />

0.093 Sv<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

0.10<br />

2014<br />

0.12<br />

2015<br />

0.08<br />

2016<br />

0.15<br />

2017<br />

0.12 0.10<br />

2018 2019<br />

0.08 0.09<br />

2020 2021<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 79


Power <strong>and</strong> coal prospects in<br />

developing Africa<br />

Paul Baruya<br />

Abstract<br />

Trends der Stromerzeugung und des<br />

Kohleeinsatzes in den<br />

Entwicklungsländern Afrikas<br />

Während die Forderungen nach einer Energiewende<br />

lauter werden, die der raschen Dekarbonisierung<br />

der Energiesysteme weltweit Vorrang<br />

einräumt, haben viele Länder in Afrika<br />

kompliziertere Prioritäten. Die wirtschaftliche<br />

Armut und Armut an Energieträgern in<br />

Afrika ist groß. Der Pro-Kopf-Energieverbrauch<br />

beträgt nur ein Drittel des Weltdurchschnitts<br />

und Millionen von Menschen leben<br />

mit rund 2 $/Tag. Afrika steht zudem unter<br />

weiterem Druck eine wachsende Bevölkerung,<br />

die sich bis 2050 fast verdoppeln soll, mit moderner<br />

Energie zu versorgen und gleichzeitig<br />

Millionen von Menschen aus der Energiearmut<br />

herauszuführen. Die Region sieht sich jedoch<br />

mit wirtschaftlichen Schwierigkeiten<br />

konfrontiert. Die UN-Klimakonferenz<br />

(COP26) im Jahr 2021 hat die Industrienati-<br />

onen dazu veranlasst, die Entwicklungsländer<br />

bei ihren Bemühungen um die Eindämmung<br />

des Klimaw<strong>and</strong>els und die Anpassung an diesen<br />

finanziell zu unterstützen, aber obwohl<br />

Afrika reich an Kohle und Kohlenwasserst<strong>of</strong>fen<br />

ist, wird sich die internationale Hilfe<br />

wahrscheinlich auf Wind- und Solarenergie<br />

konzentrieren. Es werden aktuelle und künftige<br />

Trends bei der Bevölkerung, den wichtigsten<br />

Energie- und Wirtschaftsindikatoren und den<br />

CO 2 -Emissionen erörtert. Die für Afrika spezifischen<br />

Heraus<strong>for</strong>derungen im Energiebereich<br />

werden untersucht. l<br />

As calls grow louder <strong>for</strong> an <strong>energy</strong> transition<br />

that prioritises the rapid decarbonisation <strong>of</strong><br />

<strong>energy</strong> systems worldwide, many countries in<br />

Africa have a more complicated set <strong>of</strong> priorities.<br />

Economic <strong>and</strong> <strong>energy</strong> poverty is high in<br />

Africa, with per capita <strong>energy</strong> use just a third<br />

<strong>of</strong> the world average, <strong>and</strong> millions living on 2<br />

$/d. Africa is there<strong>for</strong>e under further pressure<br />

to provide modern <strong>energy</strong> to a growing population<br />

which is expected to almost double by<br />

2050, while simultaneously bringing millions<br />

out <strong>of</strong> <strong>energy</strong> poverty. However, the region<br />

faces economic hardships <strong>and</strong> an increasing<br />

number <strong>of</strong> financial institutions are reducing<br />

their exposure to coal-related investments.<br />

The 2021 UN Climate Change Conference<br />

(COP26) has prompted developed nations<br />

to financially assist developing nations in<br />

their ef<strong>for</strong>ts to tackle climate change mitigation<br />

<strong>and</strong> adaptation, but despite Africa being<br />

resource-rich with coal <strong>and</strong> hydrocarbons, international<br />

aid is likely to focus on wind <strong>and</strong><br />

solar.<br />

The UN Sustainable Development Goals<br />

(SDGs) are particularly relevant to Africa.<br />

While access to clean <strong>energy</strong> is one <strong>of</strong> the<br />

Goals, they are aimed at alleviating poverty<br />

in all its <strong>for</strong>ms, <strong>and</strong> other ways to empower<br />

economies. There<strong>for</strong>e, it is argued that<br />

countries with abundant coal supplies<br />

should exploit these natural resources responsibly<br />

to facilitate their development.<br />

While South Africa aims to diversify away<br />

from coal power towards renewables, other<br />

countries such as Botswana seek to build<br />

North Africa West Africa East Africa Central Africa Southern Africa<br />

Algeria<br />

Egypt<br />

Libya<br />

Mauritania<br />

Morocco<br />

Tunisia<br />

Western Sahara<br />

Benin<br />

Burkina Faso<br />

Côte d'lvoire<br />

Gambia<br />

Ghana<br />

Guinea<br />

Guinea Bissau<br />

Liberia<br />

Mali<br />

Nigeria<br />

Niger<br />

Senegal<br />

Sierra Leone<br />

Togo<br />

Burundi<br />

Djibouti<br />

Eritrea<br />

Ethiopia<br />

Kenya<br />

Rw<strong>and</strong>a<br />

Somalia<br />

South Sudan<br />

Sudan<br />

Tanzania<br />

Ug<strong>and</strong>a<br />

Cameroon<br />

Central African<br />

Republic<br />

Chad<br />

Democratic Republic<br />

<strong>of</strong> the Congo<br />

Equatorial Guinea<br />

Gabon<br />

Republic <strong>of</strong> the<br />

Congo<br />

Sao Tome <strong>and</strong><br />

Principe<br />

Angola<br />

Botswana<br />

Eswatini<br />

Lesotho<br />

Madagascar<br />

Malawi<br />

Mauritius<br />

Mozambique<br />

Namibia<br />

Reunion<br />

South Africa<br />

Zambia<br />

Zimbabwe<br />

Population<br />

(million)<br />

207<br />

398<br />

375<br />

142<br />

205<br />

Autor<br />

Paul Baruya<br />

<strong>International</strong> Centre <strong>for</strong><br />

Sustainable Carbon (ICSC)<br />

London, United Kingdom<br />

___________<br />

GDP US$ billion<br />

per year<br />

Access to electricity<br />

(% population)<br />

748<br />

93 %<br />

796<br />

39 %<br />

375<br />

43 %<br />

157<br />

48 %<br />

526<br />

48 %<br />

Full report available at https://<br />

www.sustainable-carbon.org/<br />

<strong>Electricity</strong><br />

(kWh per capita)<br />

1791<br />

237<br />

187<br />

191<br />

1923<br />

Fig. 1. Africa’s <strong>energy</strong> l<strong>and</strong>scape <strong>and</strong> key indicators* (IRENA, 2015 updated by author).<br />

80 | <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>


Power <strong>and</strong> coal prospects in developing Africa<br />

$25,000 or more $10,000-$25,000 $2,500-10,000 $500-$2,500 under $500 No data<br />

Fig. 2. Map <strong>of</strong> global GDP per capita by country, 2021 (IMF, 2021b).<br />

new mine mouth coal capacity to help alleviate<br />

power shortages <strong>and</strong> dependence on imported<br />

electricity. Nigeria suffers severe<br />

power outages <strong>and</strong> is also considering using<br />

its domestic coal to power the economy. The<br />

common theme <strong>for</strong> many countries planning<br />

to develop new coal plants is the need<br />

<strong>for</strong> <strong>energy</strong> self-sufficiency to improve national<br />

<strong>energy</strong> security. Coal-fired power is a<br />

proven reliable technology that can provide<br />

both baseload power <strong>and</strong> flexible backup to<br />

the grid, allowing <strong>for</strong> the development <strong>of</strong><br />

variable renewable power. The report explores<br />

the various <strong>energy</strong> resource constraints<br />

<strong>and</strong> funding challenges that limit<br />

the options available to the poorest economies.<br />

Case studies where coal may still be an<br />

important part <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> economy due<br />

to a lack <strong>of</strong> af<strong>for</strong>dable alternatives are: Botswana,<br />

Morocco, Mozambique, Nigeria,<br />

South Africa, Tanzania, <strong>and</strong> Zimbabwe. Current<br />

<strong>and</strong> future trends are discussed <strong>for</strong><br />

population, key <strong>energy</strong> <strong>and</strong> economic indicators,<br />

<strong>and</strong> CO2 emissions. The <strong>energy</strong> challenges<br />

specific to Africa are examined.<br />

Introduction<br />

Africa faces more developmental challenges<br />

than almost any other region. It has about<br />

one-fifth <strong>of</strong> the world’s population at roughly<br />

1.37 billion (2020), yet generates just 3%<br />

<strong>of</strong> global gross domestic product (GDP)<br />

which has grown at a slower rate than the<br />

global average in recent decades (F i g u r e 1<br />

<strong>and</strong> F i g u r e 2 ). Energy poverty is a major<br />

problem with per capita <strong>energy</strong> dem<strong>and</strong> being<br />

a third <strong>of</strong> the global average at just 0.7<br />

tonnes <strong>of</strong> oil equivalent (toe) per person.<br />

Traditional biomass in the <strong>for</strong>m <strong>of</strong> wood fuel<br />

accounts <strong>for</strong> half <strong>of</strong> all the <strong>energy</strong> consumed<br />

by end-users in Africa <strong>and</strong> will remain significant<br />

in the coming decades.<br />

Access to electricity is uneven (F i g u r e 3 ).<br />

Almost 100 % <strong>of</strong> the population in North Africa<br />

is connected to power supplies. However,<br />

in sub-Saharan Africa, home to 80 % <strong>of</strong><br />

Share <strong>of</strong> population<br />

>75 %<br />

50 % to 75 %<br />

25 % to 49 %<br />


Power <strong>and</strong> coal prospects in developing Africa<br />

Mauritius<br />

Egypt<br />

Algeria<br />

Gabon<br />

Tunisia<br />

Morocco<br />

Angola<br />

South Africa<br />

Namibia<br />

Eswatini<br />

Botswana<br />

Kenya<br />

Cote d'lvoire<br />

Ghana<br />

Cameroon<br />

Zambia<br />

Mauritania<br />

Ethiopia<br />

Tanzania<br />

Mozambique<br />

Zimbabwe<br />

Nigeria<br />

Senegal<br />

Madagascar<br />

Malawi<br />

Chad<br />

DR <strong>of</strong> Congo<br />

Ben in<br />

Nige<br />

Rank<br />

50<br />

54<br />

56<br />

57<br />

58<br />

61<br />

62<br />

64<br />

71<br />

77<br />

79<br />

80<br />

81<br />

81<br />

84<br />

85<br />

86<br />

88<br />

89<br />

91<br />

92<br />

93<br />

94<br />

95<br />

97<br />

98<br />

99<br />

100<br />

101<br />

0 10 20 30 40 50 60<br />

Trilemma score<br />

Energy security Energy equity Environmental sustainability Country context<br />

Fig. 4. Energy trilemma indices <strong>for</strong> Africa, by country (WEC, 2020).<br />

Grade<br />

DBBa<br />

BBDd<br />

CBCd<br />

BCBd<br />

CCCc<br />

CCCc<br />

ADAd<br />

CCDb<br />

DDAc<br />

DDBd<br />

DCBd<br />

BDBc<br />

BDCd<br />

CDCc<br />

CDCd<br />

DDCd<br />

CDDd<br />

DDCd<br />

DDCd<br />

DDCd<br />

DDDd<br />

CDDd<br />

DDDc<br />

DDCd<br />

DDCd<br />

DDDd<br />

DDCd<br />

DDDd<br />

DDDd<br />

nificantly to roughly two billion by 2050<br />

(F i g u r e 4 ). Urbanisation is also increasing,<br />

so the dem<strong>and</strong> <strong>for</strong> <strong>energy</strong> will be focused<br />

in centres that require grid-supplied<br />

power due to a higher population density,<br />

more modern housing, commerce, industry,<br />

<strong>and</strong> infrastructure.<br />

Conventional power generation from gas<br />

(39 %), coal (30 %), <strong>and</strong> hydroelectricity<br />

(17 %) are the main sources <strong>of</strong> power in Africa<br />

<strong>and</strong> could continue to dominate <strong>for</strong><br />

some years even as renewables increase.<br />

Coal may remain important as it can provide<br />

both baseload power <strong>and</strong> flexible output to<br />

balance variations in renewable power generation.<br />

However, non-hydro renewable <strong>energy</strong>,<br />

such as wind <strong>and</strong> solar, is making only<br />

modest inroads into Africa accounting <strong>for</strong><br />

just 3 % <strong>of</strong> the power generated in 2019.<br />

Coal-fired power accounted <strong>for</strong> 260 terawatt-hours<br />

(TWh) <strong>of</strong> the total 850 TWh (all<br />

fuels) generated in 2019. Three-quarters <strong>of</strong><br />

the coal power was generated in South Africa.<br />

However, South Africa seeks to reduce<br />

its dependence on coal, while other African<br />

countries are exploring ways to exp<strong>and</strong> their<br />

coal mining <strong>and</strong> power generation sectors.<br />

But pressure from international climate<br />

China India<br />

USA EU-28<br />

Russia<br />

Turkey<br />

Japan<br />

Saudi Arabia<br />

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

UAE<br />

Pakistan<br />

Canada<br />

Mexiko<br />

Ukraine<br />

Belarus<br />

Vietnam<br />

Iraq<br />

Iran<br />

South Korea<br />

Indonesia<br />

Kazakhstan<br />

Taiwan<br />

Malaysia<br />

Qatar<br />

Philippines<br />

Kuwait<br />

Uzbekistan<br />

Bangladesh Israel<br />

Oman<br />

Turkmenistan<br />

South Africa<br />

Egypt<br />

Algeria<br />

Nigeria<br />

Morocco<br />

Libya<br />

Angola<br />

Brazil<br />

Argentina<br />

Venezuela<br />

Chile<br />

Australia<br />

<strong>International</strong> aviation<br />

& shipping<br />

Asia North America<br />

19 billion tonnes CO 2<br />

53 % global emissions<br />

North America<br />

6.5 billion tonnes CO 2<br />

18 % global emissions<br />

Europe<br />

6.1 billion tonnes CO 2<br />

17 % global emissions<br />

Africa<br />

1.3 billion tonnes CO 2<br />

3.7 % global emissions<br />

South America<br />

1.1 billion tonnes CO 2<br />

3.2 % global emissions<br />

Oceania<br />

0.5 billion tonnes CO 2<br />

1.3 % global emissions<br />

Bild 5. Share <strong>of</strong> world CO 2 emissions in 2018 by region*, total = 36.2 GtCO2 (Ritchie, 2019). Data is be<strong>for</strong>e the UK exited the EU, there<strong>for</strong>e EU=28<br />

countries.<br />

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


Power <strong>and</strong> coal prospects in developing Africa<br />

change agreements <strong>and</strong> meetings such as<br />

the UN Climate Change Conference in 2021<br />

(COP26) means there is a risk that investment<br />

in modern coal technologies will lose<br />

momentum in Africa (F i g u r e 5 <strong>and</strong> F i g -<br />

ure 6).<br />

For countries where coal power dominates,<br />

it is difficult to determine the potential <strong>for</strong><br />

Eritrea<br />

South Sudan<br />

Niger<br />

Namibia<br />

Eq Guinea<br />

Gabon<br />

Botswana<br />

Yemen<br />

Senegal<br />

Cameroon<br />

Zimbabwe<br />

DR <strong>of</strong> Congo<br />

Angola<br />

Kenya<br />

Ghana<br />

Ethiopia<br />

Zambia<br />

Mozambique<br />

Other Africa<br />

Tunisia<br />

Libya<br />

Morocco<br />

Nigeria<br />

Algeria<br />

Egypt<br />

South Africa<br />

0 20 40 60 80 100<br />

TWh<br />

%<br />

Coal <strong>and</strong> coal products Crude, NGL <strong>and</strong> feedstocks Oil products Natural gas<br />

Nuclear Hydro Geothermal Solar/wind/other Bi<strong>of</strong>uels <strong>and</strong> waste<br />

Fig. 6. Power generation by sources <strong>and</strong> total generation, 2018, % (Author’s estimates Based on<br />

IEA, 2021a).<br />

Utilisation in %<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Horizontal line = Africa average <strong>for</strong> coal at 65 %<br />

0<br />

Fossil fuels Solar Hydro Geothermal Bi<strong>of</strong>uels & waste Nuclear Wind<br />

Fig. 7. Utilisation <strong>of</strong> power generators by source in Africa in 2018, % versus the average <strong>for</strong> coal<br />

(Author’s estimates based on IEA, 2021a; IRENA, 2021; S&P Global, 2021).<br />

2018<br />

2040 Stated<br />

policies scenario<br />

2040 Africa<br />

case<br />

alternative sources to replace it such as solar,<br />

wind <strong>and</strong> gas power. In South Africa,<br />

coal supports a large mining industry<br />

that employs many people, creates wealth<br />

in local communities, <strong>and</strong> is a valuable<br />

export commodity. These are important<br />

considerations in an economy where unemployment<br />

is high. The situation is similar in<br />

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000<br />

TWh<br />

Coal Gas Oil Hydro Wind Solar PV Geothermal Other renewables<br />

Fig. 8. Power generation scenarios according to STEPS <strong>and</strong> Africa Case to 2040 (IEA, 2019a).<br />

Botswana <strong>and</strong> Zimbabwe. Elsewhere, Mozambique,<br />

Nigeria <strong>and</strong> Tanzania have yet to<br />

develop coal-fired power despite possessing<br />

large coal reserves. These countries<br />

share common themes which underpin<br />

the development <strong>of</strong> their economies, which<br />

involve using domestic coal reserves to<br />

produce af<strong>for</strong>dable electricity while encouraging<br />

better <strong>energy</strong> security <strong>and</strong> self-sufficiency.<br />

Chronic shortages <strong>of</strong> electricity suppress<br />

economic activity which impairs business<br />

<strong>and</strong> industry in Africa. Even <strong>for</strong> households<br />

that are connected to power, their needs are<br />

<strong>of</strong>ten not fully met due to supply disruptions.<br />

<strong>Electricity</strong> is there<strong>for</strong>e an important<br />

precursor to meeting many Sustainable Development<br />

Goals (SDGs), <strong>and</strong> coal-fired<br />

power can support an economy’s development<br />

(F i g u r e 7 ). However, finance is a<br />

key issue <strong>and</strong> debt-laden utilities, which<br />

are typically state-controlled, find it difficult<br />

to raise funds to build power projects,<br />

especially the more capital-intensive<br />

state-<strong>of</strong>-the-art coal plants with the cleanest<br />

pollution control measures. A growing number<br />

<strong>of</strong> financial institutions are unwilling<br />

to fund coal power projects <strong>and</strong> even<br />

some African banks have announced policies<br />

to reduce their asset exposure to coal –<br />

related investments. As such, funding<br />

<strong>for</strong> coal plants in Africa has an uncertain future.<br />

Currently, Africa has just over 50 GW <strong>of</strong><br />

coal-fired capacity operating, most <strong>of</strong> which<br />

is in South Africa (44 GW). Modern high efficiency<br />

<strong>and</strong> low emissions (HELE) coal<br />

power has made some progress in trans<strong>for</strong>ming<br />

the African coal fleet as there are 7<br />

gigawatts (GW) <strong>of</strong> supercritical (SC) technology<br />

in development in South Africa <strong>and</strong><br />

1 GW ultrasupercritical (USC) technology in<br />

Morocco. As <strong>of</strong> 2021, 12 GW <strong>of</strong> new coal<br />

plants were in the planning stages across 15<br />

countries, but the likelihood <strong>of</strong> these plants<br />

reaching the construction stage remains uncertain<br />

as countries adapt their <strong>energy</strong> strategies<br />

around new COP26 pledges <strong>and</strong> in the<br />

wake <strong>of</strong> the <strong>energy</strong> crisis <strong>of</strong> 2021-22 (F i g -<br />

ure 8 <strong>and</strong> Figure 9).<br />

Upgrading existing plants could avoid the<br />

cost <strong>of</strong> large capital projects, <strong>and</strong> provide a<br />

more cost-effective way to improve plant efficiency<br />

<strong>and</strong> reduce emissions. However, as<br />

financial institutions withdraw support <strong>for</strong><br />

coal projects, there is a risk that the benefits<br />

provided by modern coal power plants<br />

are overlooked, such as generating reliable<br />

baseload power all year, while simultaneously<br />

providing fast ramping speeds to cope<br />

with changes in dem<strong>and</strong> or when renewable<br />

power drops (F i g u r e 10 <strong>and</strong> F i g -<br />

ure 11). Coal-fired power can act as a potential<br />

buffer to ease grid balancing in times<br />

<strong>of</strong> need, but more importantly, it can provide<br />

af<strong>for</strong>dable bulk power supplies to empower<br />

African countries to become more<br />

self-sufficient <strong>and</strong> achieve SDGs as rapidly<br />

as possible.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 83


Power <strong>and</strong> coal prospects in developing Africa<br />

Total = 138 GW<br />

9 % - Solar<br />

9 % - Coal<br />

35 % - Gas<br />

3 % - Oil<br />

3% - Wind<br />

32 % - Hydro<br />

8 % - Nuclear<br />


<strong>vgbe</strong> Seminar<br />

Chemie im<br />

Wasser-Dampf-Kreislauf<br />

15. und 16. November <strong>2022</strong><br />

Atlantic Congress Hotel<br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

Der Betrieb moderner Kraftwerksanlagen wird häufig<br />

durch chemisch bedingte Probleme im Bereich des<br />

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

Aus diesem Grund ist es wichtig, die grundlegenden<br />

Zusammenhänge zu kennen und die chemische Fahrweise<br />

entsprechend der betrieblichen Belange einzustellen.<br />

Hierzu sollen die Teilnehmenden in die Lage<br />

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

Anlagen besser zu verstehen, sie zielgerichtet prüfen<br />

und gegebenenfalls optimieren zu können<br />

Den Teilnehmenden wird darüber hinaus die Möglichkeit<br />

geboten, spezifische Probleme ihrer Anlagen zu<br />

diskutieren und Erfahrungen auszutauschen.<br />

Pr<strong>of</strong>itieren Sie durch Ihre Teilnahme an diesem praxisorientierten<br />

Seminar „Chemie im Wasser-Dampf-<br />

Kreislauf“ von den langjährigen Erfahrungen der Mitarbeitenden<br />

des Bereiches „Wasserchemie“ der Technischen<br />

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

INFORMATIONEN | PROGRAMM | ANMELDUNG<br />

https://t1p.de/6w9qj (Shortlink)<br />

KONTAKT<br />

Konstantin Blank<br />

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

t +49 201 8128-214<br />

Foto: © Shotshop.com<br />

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

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

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

Deilbachtal 173 |<br />

45257 Essen |<br />

Deutschl<strong>and</strong>


Nuclear power plants: Operating results<br />

Plants in direct exchange <strong>of</strong> experience with <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> I March <strong>2022</strong><br />

Nuclear<br />

power plant<br />

Country<br />

Type<br />

Nominal<br />

capacity<br />

Gross Net<br />

MW<br />

MW<br />

Operating<br />

time<br />

generator<br />

in h<br />

Energy generated<br />

(gross generation) MWh<br />

Month Year 4 commis-<br />

Since<br />

sioning<br />

Time<br />

availability %<br />

Unit capability<br />

factor % 1<br />

Energy unavailability<br />

% 1<br />

Energy<br />

utilisation % 1<br />

Planned 2 Unplanned 3<br />

Month Year 4 Month Year 4 Postponable Not postponable Month Year 4<br />

Month Year 4<br />

Month Year 4 Month Year 4<br />

GKN-II Neckarwestheim DE PWR 1400 1310 743 1 040 300 3 026 300 365 529 144 100.00 100.00 99.93 99.97 0.07 0.03 0 0 0 0 100.28 100.41 -<br />

KKE Emsl<strong>and</strong> DE PWR 1406 1335 743 1 042 780 2 975 527 383 342 811 100.00 100.00 100.00 100.00 0 0 0 0 0 0 99.93 98.05 -<br />

KKI-2 Isar DE PWR 1485 1410 743 1 058 885 3 058 824 392 556 152 100.00 98.16 99.97 98.01 0.02 0.01 0 0 0.01 1.98 95.57 95.07 -<br />

OL1 Olkiluoto FI BWR 920 890 743 691 018 2 007 406 286 708 318 100.00 100.00 100.00 99.93 0 0.06 0 0 0 0 101.09 101.06 -<br />

OL2 Olkiluoto FI BWR 920 890 743 686 801 1 996 950 276 184 881 100.00 100.00 99.90 99.94 0.11 0.06 0 0 0 0 100.47 100.54 -<br />

KCB Borssele NL PWR 512 484 743 371 335 1 095 889 176 992 642 97.40 99.10 97.38 99.10 2.62 0.90 0 0 0 0 97.71 99.34 4<br />

KKB 1 Beznau CH PWR 380 365 743 284 194 826 574 137 237 121 100.00 100.00 100.00 100.00 0 0 0 0 0 0 100.68 100.78 7<br />

KKB 2 Beznau CH PWR 380 365 743 282 140 820 437 144 165 698 100.00 100.00 100.00 100.00 0 0 0 0 0 0 100.01 100.08 7<br />

KKG Gösgen CH PWR 1060 1010 743 791 343 2 304 348 341 509 174 100.00 100.00 99.96 99.97 0.05 0.03 0 0 0 0 100.48 100.69 7<br />

CNT-I Trillo ES PWR 1066 1003 743 783 855 2 276 434 274 229 375 100.00 100.00 100.00 99.98 0 0.02 0 0 0 0 98.50 98.42 -<br />

Dukovany B1 CZ PWR 500 473 0 0 556 506 124 009 288 0 53.87 0 53.50 100.00 46.50 0 0 0 0 0 51.55 2<br />

Dukovany B2 CZ PWR 500 473 743 370 119 607 580 118 999 422 100.00 57.85 99.95 56.47 0.05 43.53 0 0 0 0 99.63 56.28 -<br />

Dukovany B3 CZ PWR 500 473 743 364 641 1 062 394 118 026 317 100.00 100.00 100.00 100.00 0 0 0 0 0 0 98.15 98.42 -<br />

Dukovany B4 CZ PWR 500 473 743 370 384 1 077 099 119 319 423 100.00 100.00 100.00 100.00 0 0 0 0 0 0 99.70 99.78 -<br />

Temelin B1 CZ PWR 1082 1032 743 816 359 2 371 135 139 947 973 100.00 100.00 100.00 100.00 0 0 0 0 0 0 101.17 101.13 -<br />

Temelin B2 CZ PWR 1082 1032 743 818 606 2 380 039 135 825 607 100.00 100.00 100.00 100.00 0 0 0 0 0 0 101.45 101.51 -<br />

Doel 1 BE PWR 454 433 706 328 282 978 455 144 749 455 94.96 96.63 93.41 95.69 0 0.08 0 0 6.59 4.23 94.72 97.21 -<br />

Doel 2 BE PWR 454 433 743 346 541 1 018 006 143 298 630 100.00 100.00 98.77 99.57 0 0.01 0 0 1.23 0.42 99.76 100.87 -<br />

Doel 3 BE PWR 1056 1006 743 799 646 2 323 121 281 936 804 100.00 100.00 100.00 100.00 0 0 0 0 0 0 101.33 101.27 -<br />

Doel 4 BE PWR 1086 1038 743 816 169 2 374 801 288 173 250 100.00 100.00 99.99 99.99 0 0 0 0 0.01 0.01 99.83 99.95 -<br />

Tihange 1 BE PWR 1009 962 743 753 209 2 194 638 318 837 869 100.00 100.00 99.93 99.97 0 0 0 0 0.07 0.03 100.90 101.16 -<br />

Tihange 2 BE PWR 1055 1008 743 773 763 2 249 967 275 841 798 100.00 100.00 99.59 99.60 0.07 0.03 0 0 0.34 0.38 99.56 99.64 -<br />

Tihange 3 BE PWR 1089 1038 0 0 1 181 432 297 229 475 0 52.39 0 52.25 100.00 47.74 0 0 0 0.02 0 50.48 2<br />

Remarks<br />

PWR: Pressurised water reactor<br />

BWR: Boiling water reactor<br />

1<br />

Net-based values (Czech <strong>and</strong> Swiss nuclear<br />

power plants gross-based)<br />

2<br />

Planned: the beginning <strong>and</strong> duration <strong>of</strong><br />

unavailability have to be determined more<br />

than 4 weeks be<strong>for</strong>e commencement<br />

3<br />

Unplanned: the beginning <strong>of</strong> unavailability<br />

cannot be postponed or only within 4 weeks.<br />

All values were entered in the column not<br />

postponable.<br />

– Postponable: the beginning <strong>of</strong> unavailability<br />

can be postponed more than 12 hours to 4<br />

weeks.<br />

– Not postponable: the beginning <strong>of</strong> unavailability<br />

cannot be postponed or only within 12<br />

hours.<br />

4<br />

Beginning <strong>of</strong> the year<br />

5<br />

Final data were not yet available in print<br />

Remarks:<br />

1 Refuelling<br />

2 Inspection<br />

3 Repair<br />

4 Stretch-out-operation<br />

5 Stretch-in-operation<br />

6 Here<strong>of</strong> traction supply:<br />

7 Here<strong>of</strong> steam supply:<br />

KKB 1 Beznau<br />

Month: <br />

2,550 MWh<br />

Since the beginning <strong>of</strong> the year: 9,407 MWh<br />

Since commissioning:<br />

598,925 MWh<br />

KKB 2 Beznau<br />

Month:<br />

6 MWh<br />

Since the beginning <strong>of</strong> the year: 52 MWh<br />

Since commissioning:<br />

136,564 MWh<br />

KKG Gösgen<br />

Month:<br />

8,248 MWh<br />

Since the beginning <strong>of</strong> the year: 24,543 MWh<br />

Since commissioning:<br />

2,571,817 MWh<br />

8 New nominal capacity since January <strong>2022</strong><br />

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


Fachzeitschrift: 2019<br />

· CD 2019 · · CD 2019 ·<br />

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Essen | Deutschl<strong>and</strong> | 2019<br />

Technical <strong>Journal</strong>: 1976 to 2000<br />

English Edition<br />

· 1976 to 2000 · · 1976 to 2000 ·<br />

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Essen | Germany | 2019<br />

Fachzeitschrift: 1990 bis 2019<br />

· 1990 bis 2019 · · 1990 bis 2019 ·<br />

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Essen | Deutschl<strong>and</strong> | 2019<br />

Stefan Loubichi<br />

VGB-B 036<br />

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I · <strong>2022</strong> (Excerpt/Auszug*)<br />

New publications/Neuerscheinungen 2020-<strong>2022</strong><br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> – Technical <strong>Journal</strong>/Fachzeitschrift<br />

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<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> – Technical <strong>Journal</strong>/Fachzeitschrift<br />

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POWERTECH-CD: Technical <strong>journal</strong>/Fachzeitschrift VGB PowerTech 2021<br />

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PT-DVD (2021)<br />

POWERTECH-DVD: Technical <strong>journal</strong> | Volume 1976 to 2000 English Edition/<br />

Fachzeitschrift VGB PowerTech/VGB Kraftwerkstechnik Jahrgänge<br />

1976 bis 2000 Englischsprachige Ausgabe<br />

(Single user edition/ Einzelplatzversion)<br />

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Lizenz Forschung und Lehre auf Anfrage (E-Mail: sales-media@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong>).<br />

POWERTECH-DVD: Technical <strong>journal</strong> | Volume 1990 to 2021/<br />

Fachzeitschrift VGB PowerTech/VGB Kraftwerkstechnik Jahrgänge<br />

1990 bis 2021 (Single user edition/ Einzelplatzversion)<br />

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950,00 1.950,00<br />

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<strong>vgbe</strong> St<strong>and</strong>ards, Books <strong>and</strong> S<strong>of</strong>tware<br />

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VGB-B 036<br />

Cybersecurity<br />

in der Energieerzeugung<br />

Cybersecurity in der Energieerzeugung<br />

Stefan Loubichi, S<strong>of</strong>tcover, 176 S., 2020<br />

978-3-96284-201-7<br />

978-3-96284-202-4<br />

47,00<br />

47,00<br />

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<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 87


<strong>vgbe</strong>-St<strong>and</strong>ard<br />

Thermal<br />

Nuclear<br />

Renewables<br />

<strong>Storage</strong><br />

P2X<br />

VGBE-S-811-91-2021-12-EN<br />

VGB-Be-105-007.4 (2021)<br />

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

<strong>vgbe</strong>-St<strong>and</strong>ard<br />

Energieanlagen, Allgemein<br />

Thermische Kraftwerke<br />

Gaskraftwerke<br />

Kombikraftwerke (GuD)<br />

Kernkraftwerke<br />

Kohlekraftwerke<br />

Wasserkraftwerke<br />

Windenergieanlagen<br />

Biomassekraftwerke<br />

Photovoltaikanlagen<br />

Solarthermische Kraftwerke<br />

Geothermiekraftwerke<br />

Power-to-X-Anlagen<br />

Anlagen für Luftzerlegung und Gasabscheidung<br />

VGBE-S-821-91-2021-12-DE<br />

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

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KKS Kraftwerk-Kennzeichensystem | KKS Identification System <strong>for</strong> Power Stations<br />

VGB-Be 105-007.4<br />

VGB-S-811-91-2021-012-EN<br />

Pocketbook<br />

KKS Pocketbook (English Edition),<br />

84 p., 2021 (Fourth edition)<br />

Einzelexemplare kostenlos/Single copies free <strong>of</strong> charge<br />

Kostenloser Download/Free download: www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Sammelbestellung/Bulk orders: 10 Exemplare/copies: 19,90 Euro |<br />

25 Exemplare/copies: 39,90 Euro | 50 Exemplare/copies: 59,90 Euro<br />

978-3-96284-270-3<br />

(4 th edition)<br />

978-3-96284-271-0<br />

(4 th edition)<br />

―<br />

VGB-B 105-007.4<br />

VGB-S-811-91-2021-012-DE<br />

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

Android App<br />

<strong>for</strong> KKS<br />

KKS Pocketbook (Deutsche Ausgabe),<br />

84 p./ 84 S., 2021 (Vierte Auflage)<br />

Einzelexemplare kostenlos/Single copies free <strong>of</strong> charge<br />

Kostenloser Download/Free download: www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Sammelbestellung/Bulk orders: 10 Exemplare/copies: 19,90 Euro |<br />

25 Exemplare/copies: 39,90 Euro | 50 Exemplare/copies: 59,90 Euro<br />

Kostenlose App für Smartphones und Tablets (iOS und Android)<br />

zur Dekodierung von KKS-Anlagenkennzeichen. Weitere S<strong>of</strong>twareoptionen<br />

auf Anfrage.<br />

Free smartphone <strong>and</strong> tablet app (iOS <strong>and</strong> Android) <strong>for</strong> decoding <strong>of</strong><br />

KKS-designations. Further services on request.<br />

https://www.tipware.de/kks/index.html<br />

978-3-96284-268-0<br />

(4. Auflage)<br />

978-3-96284-269-7<br />

(4. Auflage)<br />

―<br />

Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

RDS-PP ® | Reference Designation System <strong>for</strong> Power Plants<br />

VGB-S-821-91-2021-12-EN<br />

Pocketbook<br />

VGB-S-821-91-2021-12-DE<br />

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

Android App<br />

<strong>for</strong> RDS-PP ®<br />

RDS-PP ® Pocketbook (English edition),<br />

76 p., 2021 (Second edition)<br />

Einzelexemplare kostenlos/Single copies free <strong>of</strong> charge<br />

Kostenloser Download/Free download: www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Sammelbestellung/Bulk orders: 10 Exemplare/copies: 19,90 Euro |<br />

25 Exemplare/copies: 39,90 Euro | 50 Exemplare/copies: 59,90 Euro<br />

RDS-PP ® Pocketbook (Deutsche Ausgabe),<br />

76 S., 2021 (Zweite Auflage)<br />

Einzelexemplare kostenlos/Single copies free <strong>of</strong> charge<br />

Kostenloser Download/Free download: www.vgb.org<br />

Sammelbestellung/Bulk orders: 10 Exemplare/copies: 19,90 Euro |<br />

25 Exemplare/copies: 39,90 Euro | 50 Exemplare/copies: 59,90 Euro<br />

Kostenlose App für Smartphones und Tablets (iOS und Android) zur<br />

Dekodierung von RDS-PP ® -Anlagenkennzeichen. Weitere S<strong>of</strong>twareoptionen<br />

auf Anfrage.<br />

Free smartphone <strong>and</strong> tablet app (iOS <strong>and</strong> Android) <strong>for</strong> decoding <strong>of</strong><br />

RDS-PP ® -designations. Further services on request.<br />

https://tipware.de/rdspp/index.html<br />

978-3-96284-272-7<br />

978-3-96284-273-4<br />

(2 nd Edition)<br />

978-3-96284-274-1<br />

978-3-96284-275-8<br />

(2. Auflage)<br />

―<br />

―<br />

Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

VGB-S-823-32-2021-12-EN-DE<br />

VGB-S-823-34-2020-12-EN-DE<br />

VGB-S-002-01-2019-05-DE<br />

VGB-S-002-01-2019-05-EN<br />

VGB-S-002-01-2019-05-DE<br />

RDS-PP ® – Application Guideline; Part 32: Wind Power Plants;<br />

Anwendungsrichtlinie, Teil 32: Windkraftwerke,<br />

2 nd edition/2. Ausgabe (2021), 414 p./414 S.<br />

RDS-PP ® – Application Guideline; Part 34: Plants <strong>for</strong> Energy Supply<br />

with Combustion Engines; Anwendungsrichtlinie, Teil 34: Anlagen<br />

der Energieversorgung mit Verbrennungsmotoren, 260 p./S., 2021<br />

Elektrizitätswirtschaftliche Grundbegriffe,<br />

11. Auflage, 183 S., 2020<br />

Basic Terms <strong>of</strong> the Electric Utility Industry,<br />

11 th edition, 184 p., 2020<br />

Elektrizitätswirtschaftliche Grundbegriffe,<br />

11. Auflage, 183 S., 2020<br />

978-3-96284-258-1<br />

978-3-96284-259-8<br />

978-3-96284-237-6<br />

978-3-96284-238-3<br />

430,00<br />

430,00<br />

320,00<br />

320,00<br />

978-3-96284-167-6 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-168-3 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-167-6 Kostenlos/<br />

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645,00<br />

645,00<br />

480,00<br />

480,00<br />

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


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VGB-S-002-01-2019-05-EN<br />

VGB-S-002-03-2019-10-DE<br />

VGB-S-002-03-2019-10-EN<br />

Basic Terms <strong>of</strong> the Electric Utility Industry,<br />

11 th edition, 184 p., 2020<br />

Technische und kommerzielle Kennzahlen für Kraftwerksanlagen,<br />

9. Auflage, 155 S., 2020<br />

Basic Terms <strong>of</strong> the Electric Utility Industry,<br />

9 th edition, 152 p., 2020<br />

VGB-S-004-00-2020-10-DE Analysenverfahren im Kraftwerk (vormals VGB-B 401),<br />

232 S., 2021<br />

VGB-S-008-00-2020-11-DE<br />

VGB-S-008-00-2020-11-EN<br />

VGB-S-014-2011-EN<br />

VGB-S-017-00-2018-09-EN<br />

VGB-S-020-00-2017-12-EN<br />

VGB-S-033-00-2017-07-LV<br />

VGB-S-052-00-2020-06-DE<br />

VGB-S-103-00-2020-02-DE<br />

VGB-S-103-00-2020-02-EN<br />

VGB-S-107-00-2018-03-DE<br />

VGB-S-150-20-2020-08-DE<br />

VGB-S-150-22-2020-10-DE<br />

VGB-S-150-24-2020-08-DE<br />

VGB-S-162-00-2020-02-DE<br />

VGB-S-164-13-2021-03-DE<br />

VGB-S-167-00-2021-03-DE<br />

VGB-S-169-12-2021-01-DE<br />

VGB-S-302-00-2013-04-EN<br />

VGB-S-401-00-2020-02-DE<br />

Empfehlungen zum Management der funktionalen Sicherheit<br />

in Dampfkesselanlagen und Anlagen des Wasser-Dampf-Kreislaufs,<br />

2. Auflage, 164 S., 2021<br />

Recommendations <strong>for</strong> managing functional safety in<br />

steam boiler plants <strong>and</strong> systems <strong>of</strong> the water/steam cycle,<br />

2nd revised edition, 164 p., 2021<br />

Construction, Operation <strong>and</strong> Maintenance<br />

<strong>of</strong> Flue Gas Denitrification Systems (DeNOx),<br />

186 p., 2021<br />

Fire Protection in Onshore Wind Turbines,<br />

1 st edition, 44 p., 2019<br />

Determination <strong>of</strong> Measurement Uncertainty upon Acceptance <strong>and</strong><br />

Control Measurements, 1 st edition, 99 p., 2020<br />

Atbilstības novērtējuma un darba aizsardzības prasību savstarpējā<br />

iedarbība hidroelektrostacijās (Latvian edition)<br />

(Interaction <strong>of</strong> Con<strong>for</strong>mity Assessment <strong>and</strong> Industrial Safety<br />

in Hydropower Plants, 2 nd edition) 104 p., 2021<br />

Leitfaden für die Qualitätssicherung bei der Montage<br />

von Flansch verbindungen, 18 S., 2020<br />

Überwachungs-, Begrenzungs- und Schutzeinrichtungen<br />

an Dampfturbinenanlagen, 86 S., 2020 (vormals VGB-R 103)<br />

Monitoring, limiting <strong>and</strong> protection devices on steam turbine plants,<br />

82 S., 2020 (<strong>for</strong>merly VGB-R 103e)<br />

Bestellung und Ausführung von Armaturen in Wärmekraftwerken,<br />

324 S., 2019 (vormals VGB-R 107)<br />

Einführung und Überblick der VGB-St<strong>and</strong>ards für Abnahmetests<br />

und Kontrolluntersuchungen, 12 S., 2021<br />

(Weiterentwicklung der VGB-R 123 B<strong>and</strong> I.2)<br />

Messstellenliste für Abnahmeuntersuchungen mit Datenerfassungsanlagen,<br />

12 S., 2021 (vormals VGB-R-123 C.2.2,<br />

Übersicht s. VGB-S-150-20-2020-08-DE)<br />

Auslegung, Prüfung und Montage von Durchflussmessstrecken<br />

mit Drosselgeräten, 30 S., 2021 (vormals VGB-R-123 C.2.4,<br />

Übersicht s. VGB-S-150-20-2020-08-DE)<br />

Elektrischer Blockschutz<br />

80 S., 2020 (vormals VGB-S-025-00-2012-11-DE)<br />

Einphasig gekapselte Generatorableitung<br />

120 S., 2021<br />

Revisionsempfehlungen für Turbogeneratoren<br />

70 S., 2021<br />

Inst<strong>and</strong>haltungsempfehlungen für Trans<strong>for</strong>matoren und<br />

Drosselspulen<br />

52 S., 2021<br />

Guideline <strong>for</strong> the Testing <strong>of</strong> DeNOx-catalysts,<br />

66 p., 2021 (<strong>for</strong>merly VGB-R 302e)<br />

VGB-St<strong>and</strong>ard für das Wasser in Kernkraftwerken mit Leichtwasserreaktoren.<br />

Teil 1: DWR-Anlagen. Teil 2: SWR-Anlagen<br />

94 S., 2020 (vormals VGB-R 401)<br />

978-3-96284-168-3 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-173-7 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-174-4 Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

978-3-96284-211-6<br />

978-3-96284-212-3<br />

240,00<br />

240,00<br />

420,00<br />

420,00<br />

978-3-96284-230-7 260,00 390,00<br />

978-3-96284-232-1 260,00 390,00<br />

978-3-96284-253-6<br />

978-3-96284-254-3<br />

978-3-96284-075-4<br />

978-3-96284-076-1<br />

978-3-96284-025-9<br />

978-3-96284-094-5<br />

978-3-96284-225-3<br />

978-3-96284-226-0<br />

978-3-96284-159-1<br />

978-3-96284-160-7<br />

978-3-96284-195-9<br />

978-3-96284-196-6<br />

978-3-96284-197-3<br />

978-3-96284-198-0<br />

978-3-96284-048-8<br />

978-3-96284-049-5<br />

978-3-96284-205-5<br />

978-3-96284-206-2<br />

978-3-96284-227-7<br />

978-3-96284-228-8<br />

978-3-96284-203-1<br />

978-3-96284-204-6<br />

978-3-96284-100-3<br />

978-3-96284-101-0<br />

978-3-96284-249-9<br />

978-3-96284-250-5<br />

978-3-96284-241-3<br />

978-3-96284-242-0<br />

978-3-96284-245-1<br />

978-3-96284-246-8<br />

978-3-96284-221-5<br />

978-3-96284-222-2<br />

978-3-96284-209-3<br />

978-3-96284-210-9<br />

160,00<br />

160,00<br />

120,00<br />

120,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

80,00<br />

80,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

180,00<br />

320,00<br />

320,00<br />

Kostenlos/<br />

Free <strong>of</strong> charge<br />

60,00<br />

60,00<br />

90,00<br />

90,00<br />

180,00<br />

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200,00<br />

200,00<br />

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130,00<br />

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240,00<br />

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180,00<br />

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270,00<br />

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270,00<br />

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270,00<br />

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270,00<br />

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300,00<br />

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195,00<br />

195,00<br />

195,00<br />

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180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 89


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Prices/Preise<br />

(net/netto) 1<br />

<strong>vgbe</strong> Non-<br />

Member/ Member/<br />

<strong>vgbe</strong>-Mitglied Nichtmitglied<br />

VGB-S-401-00-2020-02-EN<br />

VGB St<strong>and</strong>ard <strong>for</strong> the Water in Nuclear Power Plants with Light-Water<br />

Reactors. Part 1: Pressurised-Water Reactors. Part 2: Boiling-Water<br />

Reactors. 92 p., 2020 (<strong>for</strong>merly VGB-R 401 (German edition only))<br />

978-3-96284-233-8<br />

978-3-96284-234-5<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-415-00-2020-12-DE<br />

Aufbereitung von REA-Abwasser,<br />

60 S., 2021 (vormals VGB-M 415)<br />

978-3-96284-119-5<br />

978-3-96284-120-1<br />

260,00<br />

260,00<br />

390,00<br />

390,00<br />

VGB-S-506-00-2019-02-DE<br />

Zust<strong>and</strong>süberwachung und Prüfung der Komponenten von Dampfkesselanlagen,<br />

Druckbehälteranlagen und Wasser oder Dampf führende<br />

Rohrleitungen für Wärmekraftwerke, 126 S., 3. Ausgabe, 2019<br />

978-3-96284-239-0<br />

978-3-96284-240-6<br />

130,00<br />

130,00<br />

195,00<br />

195,00<br />

VGB-S-509-00-2019-11-DE<br />

Inhalte wiederkehrender Prüfungen an Rohrleitungen und deren<br />

Komponenten in Wärmekraftwerken, 48 S., 2020<br />

(vormals VGB-R 509)<br />

978-3-96284-189-8<br />

978-3-96284-190-4<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-540-00-2020-07-DE<br />

Dampfkühlung in Wärmekraftanlagen (Korrigendum der Ausgabe<br />

2019-07, vormals VGB-R 540) 225 S., 2021<br />

978-3-86875-235-2<br />

978-3-86875-236-9<br />

260,00<br />

260,00<br />

390,00<br />

390,00<br />

VGB-S-610-00-2019-10-DE<br />

BTR. Bautechnik bei Kühltürmen. VGB-St<strong>and</strong>ard für den bautechnischen<br />

Entwurf, die Berechnung, die Konstruktion und die Ausführung<br />

von Kühltürmen, 84 S., 2019, (vormals VGB-R 610)<br />

978-3-86875-143-0<br />

978-3-86875-144-7<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-610-00-2019-10-EN<br />

Structural Design <strong>of</strong> Cooling Towers. VGB-St<strong>and</strong>ard on the Structural<br />

Design, Calculation, Engineering <strong>and</strong> Construction <strong>of</strong> Cooling<br />

Towers, 82 p., 2019, (<strong>for</strong>merly VGB-R 610e)<br />

978-3-96284-145-4<br />

978-3-96284-146-1<br />

180,00<br />

180,00<br />

270,00<br />

270,00<br />

VGB-S-104-O<br />

Online-Leitfaden zur Umsetzung der Betriebssicherheitsverordnung<br />

in Kraftwerken – 2007, laufend aktualisiert<br />

Einzelplatzlizenz und Update. Netzwerklizenz für Mitglieder<br />

(Fördernde, Außerordentliche) (Ordentliche Mitglieder, siehe<br />

Hinweise unter www.vgb.org/vgbvs4om)<br />

Preise für die Netzwerklizenz für Nichtmitglieder auf Anfrage.<br />

290,00<br />

950,00<br />

390,00<br />

VGB-TW | VGB Technical Scientific Reports/VGB Technisch-wissenschaftliche Berichte<br />

VGB-TW 103Ve (2021) VGB – Availability <strong>of</strong> Power Plants 2010–2019,<br />

Edition 2021, 254 p.<br />

VGB-TW 103V (2021) VGB – Verfügbarkeit von Kraftwerken 2010–2019,<br />

Ausgabe 2021, 254 S.<br />

VGB-TW 103Ae (2021) VGB – Analysis <strong>of</strong> Unavailability <strong>of</strong> Power Plants 2010–2019,<br />

Edition 2021, 138 p.<br />

VGB-TW 103A (2021) VGB – Analyse der Nichtverfügbarkeit von Kraftwerken 2010–2019,<br />

Ausgabe 2021, 138 S.<br />

VGB-TW 103Ve (2020) VGB – Availability <strong>of</strong> Power Plants 2010–2019,<br />

Edition 2020, 246 p.<br />

VGB-TW 103V (2020) VGB – Verfügbarkeit von Kraftwerken 2010–2019,<br />

Ausgabe 2020, 246 S.<br />

VGB-TW 103Ae (2020) VGB – Analysis <strong>of</strong> Unavailability <strong>of</strong> Power Plants 2010–2019,<br />

Edition 2020, 138 p.<br />

VGB-TW 103A (2020) VGB – Analyse der Nichtverfügbarkeit von Kraftwerken 2010–2019,<br />

Ausgabe 2020, 138 S.<br />

978-3-96284-263-5 145,00 290,00<br />

978-3-96284-261-1 145,00 290,00<br />

978-3-96284-267-3 145,00 290,00<br />

978-3-96284-265-9 145,00 290,00<br />

978-3-96284-216-1 145,00 290,00<br />

978-3-96284-213-0 145,00 290,00<br />

978-3-96284-219-2 145,00 290,00<br />

978-3-96284-217-8 145,00 290,00<br />

be energised<br />

be inspired<br />

be connected<br />

be in<strong>for</strong>med<br />

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


<strong>vgbe</strong> News | Personalien<br />

<strong>vgbe</strong> News | Personalien<br />

VGB PowerTech e.V. wird <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Nomen est omen: <strong>energy</strong> is us! <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Wir sind Energie – nun auch deutlich sichtbar im neuen Verb<strong>and</strong>snamen.<br />

Seit der Gründung der „Vereinigung der Großkesselbesitzer e.V.“ im Jahr 1920, hat der<br />

Verb<strong>and</strong> stets mit dem W<strong>and</strong>el in der Energiebranche Schritt gehalten. Entwicklungen,<br />

die in unserer 102-jährigen Geschichte auch in den geänderten Verb<strong>and</strong>snamen ihren<br />

Ausdruck gefunden haben.<br />

Im September 2021 haben wir unseren Verb<strong>and</strong> um ein zusätzliches „e“ im Kürzel erweitert<br />

und haben uns seitdem unter der Marke <strong>vgbe</strong> sowie dem Motto „Energy is us“ präsentiert.<br />

Hierdurch verdeutlicht und unterstreicht <strong>vgbe</strong> seinen Anspruch und Auftrag,<br />

die Trans<strong>for</strong>mation des zukünftigen Energiesystems und die damit verbundenen Zukunftstechnologien<br />

für eine umweltfreundliche, sichere, wirtschaftliche und bezahlbare<br />

Energieversorgung gemeinsam mit seinen Mitgliedern und der Energiebranche aktiv<br />

voranzutreiben.<br />

Am 19. April <strong>2022</strong> wurde der neue Name <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V. in das Vereinsregister eingetragen<br />

und rundet somit den neuen Markenauftritt ab. Ebenso wurde die Umbenennung<br />

der Servicegesellschaft in <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> service GmbH in das H<strong>and</strong>elsregister eingetragen.<br />

<strong>vgbe</strong> steht dabei für „vision generation benefit“. Hinter der neuen Marke verbirgt sich<br />

zudem eine deutliche Auf<strong>for</strong>derung – „be“ – sei! <strong>vgbe</strong> versteht sich damit als aktiver,<br />

agierender Partner der Energieversorgung: be energised, be inspired, be connected, be<br />

in<strong>for</strong>med. Wir verstehen uns als Kommunikator, Brücke und Platt<strong>for</strong>m für unsere Mitglieder<br />

und die Energiebranche und liefern als technologieneutraler Verb<strong>and</strong> den nötigen<br />

Input und Impetus für die zukünftige Energieversorgung.<br />

L L www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> (212511927)<br />

VGB PowerTech e.V. becomes <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

Nomen est omen: <strong>energy</strong> is us! <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V.<br />

We are <strong>energy</strong> – now also clearly visible in the new association name.<br />

Since the founding <strong>of</strong> the “Vereinigung der Großkesselbesitzer e.V.” in 1920, the association<br />

has always kept pace with changes in the <strong>energy</strong> industry. Developments that have<br />

also been expressed in the changed association names in our 102-year history.<br />

In September 2021, we added an additional “e” to our association’s abbreviation <strong>and</strong><br />

since then we have presented ourselves under the “<strong>vgbe</strong>” br<strong>and</strong> <strong>and</strong> the motto “Energy is<br />

us”. With this new claim <strong>and</strong> extended abbreviation, <strong>vgbe</strong> highlights <strong>and</strong> underlines its<br />

claim <strong>and</strong> mission to actively promote together with its members <strong>and</strong> the <strong>energy</strong> industry<br />

the trans<strong>for</strong>mation <strong>of</strong> the future <strong>energy</strong> system <strong>and</strong> related future technologies <strong>for</strong> an<br />

environmentally friendly, secure, economic <strong>and</strong> af<strong>for</strong>dable <strong>energy</strong> supply.<br />

On April 19, <strong>2022</strong>, the new name <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> e.V. was entered in the register <strong>of</strong> associations,<br />

thus rounding <strong>of</strong>f the new br<strong>and</strong> identity. The renaming <strong>of</strong> the service company to<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> service GmbH was also entered in the commercial register.<br />

<strong>vgbe</strong> st<strong>and</strong>s <strong>for</strong> “vision generation benefit”. Behind the new br<strong>and</strong> there is also a clear call<br />

– “be”! <strong>vgbe</strong> thus sees itself as an active, acting partner in <strong>energy</strong> supply: be energised, be<br />

inspired, be connected, be in<strong>for</strong>med. We see ourselves as communicator, bridge <strong>and</strong> plat<strong>for</strong>m<br />

<strong>for</strong> our members <strong>and</strong> the <strong>energy</strong> sector <strong>and</strong> as technology-neutral association, <strong>vgbe</strong><br />

provides the necessary input <strong>and</strong> impetus <strong>for</strong> future <strong>energy</strong> supply.<br />

L L www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> (212511927)<br />

be energised<br />

be inspired<br />

be connected<br />

be in<strong>for</strong>med<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 91


<strong>vgbe</strong> News | Personalien<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong><br />

news<br />

Vereinbarung Dampfkessel 014:<br />

„Beaufsichtigung von<br />

Dampfkesselanlagen“<br />

• Vereinbarung bietet ergänzend zur<br />

TRBS 2141 zusätzliche<br />

Schutzmaßnahmen zum Betrieb von<br />

Dampfkesselanlagen<br />

(<strong>vgbe</strong>) Die Vereinbarung Dampfkessel 014<br />

„Beaufsichtigung von Dampfkesselanlagen“<br />

stellt ergänzend zur TRBS 2141 zusätzliche<br />

Schutzmaßnahmen zum Betrieb<br />

von Dampfkesselanlagen dar, die nach bestem<br />

Wissen den St<strong>and</strong> der Technik zum<br />

Zeitpunkt der Veröffentlichung wiedergeben<br />

soll.<br />

Die Verbändevereinbarung beh<strong>and</strong>elt An<strong>for</strong>derungen<br />

bei der ständigen Beaufsichtigung<br />

mittels Fernwarte, An<strong>for</strong>derungen an<br />

Dampfkesselanlagen für den Betrieb ohne<br />

ständige Beaufsichtigung von bis 72 Stunden<br />

und für einen Zeitraum von länger als<br />

72 bis hin zu 168 Stunden. Zudem wird auf<br />

die Durchführung von Kontrollen und Prüfungen<br />

beim Betrieb ohne ständige Beaufsichtigung<br />

eingegangen.<br />

Contact<br />

Jens Ganswind-Eyberg<br />

E-mail: jens.ganswind@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

LL<br />

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

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

Safety & Health Award <strong>2022</strong><br />

Ausschreibung für<br />

Nominierungen<br />

• Der Preis, der Safety & Health<br />

sichtbar macht<br />

(<strong>vgbe</strong>) Der <strong>vgbe</strong> Safety & Health Award unterstreicht<br />

die Bedeutung der Sicherheit<br />

und Gesundheit in der Erzeugung und<br />

Speicherung von Strom- und Wärme und<br />

hat den Menschen im Fokus.<br />

Die Ausschreibung zum <strong>vgbe</strong> Safety & Health<br />

Award <strong>2022</strong> ist jetzt eröffnet.<br />

Nominierung<br />

Das Vorschlagsrecht haben alle ordentlichen<br />

und fördernden <strong>vgbe</strong> Mitgliedsunternehmen.<br />

Online Einreichung<br />

Vorschläge enthalten<br />

• eine Beschreibung des vorgeschlagenen<br />

Projekts,<br />

• eine Begründung für dessen Auswahl.<br />

Das Vergabegremium ist international zusammengesetzt.<br />

Daher benötigen wir – soweit<br />

möglich – englischsprachige Unterlagen.<br />

• Abgabeschluss für Vorschläge ist<br />

der 15. Juli <strong>2022</strong>.<br />

Vergabekriterien<br />

Die folgenden Kriterien werden bei der<br />

Vergabeentscheidung berücksichtigt:<br />

• Herausragendes Engagement für Safety<br />

& Health Compliance und Prävention,<br />

• Demonstration von Exzellenz,<br />

• Innovativer Charakter,<br />

• Anschlussfähigkeit für <strong>and</strong>ere Projekte,<br />

Skalierbarkeit, Übertragbarkeit,<br />

• Wirksamkeit der Maßnahmen vor Ort.<br />

Die Vorschläge werden von einer Jury bestehend<br />

aus Mitgliedern des <strong>vgbe</strong> Technical<br />

Committees Safety & Health at Work<br />

und der <strong>vgbe</strong> Technical Group Safety at<br />

Work <strong>and</strong> Occupational Health evaluiert.<br />

Die Entscheidung ist endgültig.<br />

Kontakt<br />

Dr. Gregor Lipinski<br />

Telefon: +49 201 8128 272<br />

E-Mail: shaward@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

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

Safety & Health Award <strong>2022</strong><br />

Call <strong>for</strong> nominations opened<br />

• The prize Safety & Health made visible<br />

(<strong>vgbe</strong>) The VGB Safety & Health Award<br />

emphasises the importance <strong>of</strong> safety <strong>and</strong><br />

health in the generation <strong>and</strong> storage <strong>of</strong><br />

electricity <strong>and</strong> heat <strong>and</strong> focuses on people.<br />

The call <strong>for</strong> the <strong>vgbe</strong> Safety & Health Award<br />

<strong>2022</strong> is open.<br />

Nomination<br />

All ordinary <strong>and</strong> supporting <strong>vgbe</strong> member<br />

companies have the right <strong>of</strong> nomination.<br />

Online submission<br />

Proposals comprise<br />

• a description <strong>of</strong> the proposed project,<br />

• a justification <strong>for</strong> its selection.<br />

The awarding body is international. There<strong>for</strong>e,<br />

we require – as far as possible – English-language<br />

documents.<br />

• Deadline <strong>for</strong> proposals is 15 July <strong>2022</strong>.<br />

Award criteria<br />

The following criteria will be considered in<br />

the award decision:<br />

• Outst<strong>and</strong>ing commitment to Safety &<br />

Health Compliance <strong>and</strong> Prevention,<br />

• Demonstration <strong>of</strong> excellence,<br />

• Innovative character,<br />

• Connectivity <strong>for</strong> other projects,<br />

scalability, transferability,<br />

• Effectiveness <strong>of</strong> the measures at site.<br />

The proposals will be evaluated by a jury<br />

consisting <strong>of</strong> members <strong>of</strong> the <strong>vgbe</strong> Technical<br />

Committee Safety & Health at Work <strong>and</strong><br />

the <strong>vgbe</strong> Technical Group Safety at Work<br />

<strong>and</strong> Occupational Health. The decision is<br />

final.<br />

Contact<br />

Dr Gregor Lipinski<br />

Phone: +49 201 8128 272<br />

E-mail: shaward@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

LL<br />

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

The <strong>vgbe</strong><br />

Safety & Health Award 2021<br />

was presented to<br />

ENGIE Thermal Europe<br />

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


<strong>vgbe</strong> News | Personalien<br />

Personalien<br />

Rolls-Royce:<br />

Executive team change<br />

(r-r) Rolls-Royce announced that Andreas<br />

Schell, President – Power Systems, has decided<br />

to step down to take up the post <strong>of</strong><br />

CEO at Energie Baden-Württemberg AG<br />

(EnBW), one <strong>of</strong> the largest <strong>energy</strong> companies<br />

in Germany <strong>and</strong> Europe. The search<br />

<strong>for</strong> his successor is currently underway <strong>and</strong><br />

a further announcement will be made in<br />

due course. Andreas, who joined at the<br />

start <strong>of</strong> 2017, will continue in his current<br />

role to ensure a seamless transition but no<br />

later than the end <strong>of</strong> the year.<br />

Warren East, CEO, said: “Andreas has successfully<br />

repositioned our Power Systems<br />

business from an engine manufacturer to a<br />

provider <strong>of</strong> sustainable power solutions<br />

<strong>and</strong> set it upon a firm path to capture the<br />

commercial opportunity presented by the<br />

<strong>energy</strong> transition. He has strengthened the<br />

leadership team in the business <strong>and</strong> together<br />

they have secured the highest order<br />

book in the organisation’s history. I would<br />

like to thank him <strong>for</strong> his hard work <strong>and</strong> perseverance<br />

over the past five years <strong>and</strong> also<br />

his commitment to leading the business<br />

while we work towards a smooth leadership<br />

transition.”<br />

LL<br />

www.rolls-royce.com<br />

Ken Galt, ESKOM<br />

• passed away on Sunday morning<br />

1 May <strong>2022</strong><br />

(<strong>vgbe</strong>) Ken Galt was an outst<strong>and</strong>ing scientist<br />

in the field <strong>of</strong> power plant chemistry,<br />

contributing a wealth <strong>of</strong> valuable research<br />

findings, notably studies on many topics.<br />

He was respected world-wide <strong>and</strong> will be<br />

sadly missed, not just <strong>for</strong> his knowledge<br />

<strong>and</strong> experience, but particularly as a very<br />

good friend <strong>and</strong> colleagueto many <strong>of</strong> the<br />

power plant chemists around the globe.<br />

Ken was open to anyone <strong>and</strong> shared all his<br />

knowledge <strong>and</strong> experiences to anyone in<br />

need or interested.<br />

By that he enriched so many people, both<br />

younger <strong>and</strong> elder <strong>and</strong> supported many in<br />

their pr<strong>of</strong>essional career <strong>and</strong> success.<br />

Ken was very active also outside his daily<br />

work at ESKOM <strong>and</strong> so he contributed to<br />

guidelines, like VGB, IAPWS <strong>and</strong> many other<br />

organizations. He also gave several presentations<br />

at the annual VGB Conference<br />

Chemistry.<br />

Dr. Francisco Blangetti – Nachruf<br />

Dr. Francisco Blangetti verstarb kürzlich<br />

im Alter von 85 Jahren in Baden, Schweiz.<br />

Er war allseits anerkannter Fachmann für<br />

Turbinenkondensatoren im Dienst von ABB<br />

Baden und später GE und hat sich auch intensiv.<br />

Bis ins hohe Alter hat sich Francisco<br />

Blangetti in die VGB-Arbeit eingebracht<br />

mit Fachartikeln, Gremienarbeit und intensive<br />

Mitarbeit an VGB-Richtlinien, zuletzt<br />

noch bis 2017 am St<strong>and</strong>ards VGB-S-130.<br />

Nachruf zum Tod von<br />

Dipl.-Ing. grad. Karl-Heinz Mayer<br />

Karl-Heinz Mayer verstarb unerwartet am<br />

17. Februar <strong>2022</strong> in Oberostendorf in Bayern<br />

im Alter von 87 Jahren.<br />

Nach seinem Abschluss des Ingenieur-Studiums<br />

Maschinenbau an der Staatlichen<br />

Ingenieurschule in Esslingen 1961 arbeitete<br />

er bei der MAN Nürnberg, später Alstom<br />

Energie GmbH, im Turbinenbau. 1974 wurde<br />

er zum Oberingenieur und 1975 zur<br />

Führungskraft ernannt. In diesen Jahren<br />

entwickelte er sich zum Experten für Werkst<strong>of</strong>fe<br />

und ihre Beanspruchung in Turbinenbauteilen,<br />

für Qualitätsprüfung (insbesondere<br />

mit Ultraschallprüfverfahren),<br />

und für Berechnungsverfahren zur Auslegung<br />

und Konstruktion von Turbinenbauteilen.<br />

Aus diesem Aufgabenumfeld heraus<br />

vertrat er sein Unternehmen in den verschiedenen<br />

externen Arbeitskreisen.<br />

Ich lernte Heinz Mayer als erfahrenen Experten<br />

und sehr aktiv die Gemeinschaftsarbeit<br />

mitgestaltenden und <strong>for</strong>dernden Vertreter<br />

der damaligen Wettbewerbsfirma<br />

MAN Nürnberg in meinen ersten Arbeitskreissitzungen<br />

in den 1970er Jahren als<br />

Vertreterin der damaligen Kraftwerk Union,<br />

heute Siemens Energy, kennen. Die gemeinsamen<br />

Projekte beim VGB PowerTech,<br />

dem VdEh und seinen Arbeitsgemeinschaften<br />

(u.a. Schwere Schmiedestücke und<br />

Warmfeste Stähle), dem Verein Deutscher<br />

Gießereien VDG, der Forschungsvereinigung<br />

Verbrennungskraftmaschinen FVV<br />

des VDMA, in dem Europäischen Forschungsverbund<br />

COST, und mit dem amerikanischen<br />

Electric Power Research Institute<br />

(EPRI) gestalteten die Zusammenarbeit<br />

in der vorwettbewerblichen Forschung<br />

und Entwicklung.<br />

Diese Entwicklungen waren geprägt von<br />

einer intensiven und anspruchsvollen, aufwendigen<br />

und fairen Zusammenarbeit der<br />

nationalen und internationalen herstellenden<br />

Industrie von Bauteilen und Komponenten,<br />

den erst deutschen und dann europäischen,<br />

und später projektbezogen japanischen<br />

und amerikanischen Kraftwerksherstellern,<br />

den Prü<strong>for</strong>ganisationen, den<br />

Kraftwerksbetreibern, den Verbänden und<br />

den nationalen und internationalen Forschungsinstituten.<br />

Es h<strong>and</strong>elte sich hier um Projekte, die zum<br />

Teil aus öffentlichen nationalen und internationalen<br />

Mitteln, und natürlich von der<br />

Industrie direkt, gefördert wurden.<br />

Mit seinem umfangreichen Wissen war er<br />

in seinem Unternehmen ein gefragter Partner<br />

und Ratgeber bei der Konstruktion,<br />

Auslegung und Beurteilung der Beanspruchbarkeit<br />

und Lebensdauer der Komponenten,<br />

bei der Beurteilung von Befunden<br />

bei den Revisionen von Kraftwerken,<br />

und nicht zuletzt bei Schadensereignissen.<br />

In den nationalen und internationalen Arbeitskreisen<br />

regte er umfangreiche und<br />

weltweit bahnbrechende Entwicklungsprojekte<br />

an, bei denen seine Ideen, angestrebte<br />

Versuche bei realistischen Spannungen<br />

und Temperaturen mit sehr langen<br />

Versuchszeiten, die systematischen Auswertungen,<br />

und auch kritische Bewertungen<br />

zu neuen Erkenntnissen führten. Viele<br />

dieser Ergebnisse waren weltweit einmalig<br />

und ermöglichten einen bedeutenden<br />

know-how Vorsprung der Europäischen<br />

Kraftwerksindustrie.<br />

Seine Forschungsergebnisse wurden in<br />

zahlreichen Veröffentlichungen und Vorträgen<br />

dokumentiert und häufig zitiert.<br />

Sein sympathisches, auf Menschen zugehendes<br />

und verbindliches Wesen, seine Loyalität,<br />

seine Geduld und Hilfsbereitschaft,<br />

sein umfangreiches Wissen und die Liebe<br />

zur Technik, sein unermüdlicher Fleiß,<br />

aber auch seine nachdrücklichen Forderungen,<br />

verstärkten die Erfolge seiner und<br />

unser aller Arbeit.<br />

Er war ein echter Ingenieur und Partner!<br />

Mit seinen persönlichen Eigenschaften war<br />

er Vorbild für uns, stets vorantreibend, lobend<br />

fördernd und immer positiv. Danke,<br />

er hat uns viel gelehrt.<br />

Karl-Heinz Mayer wird uns fehlen.<br />

LL<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr-Ing. Christina Berger,<br />

Technische Universität Darmstadt<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 93


Inserentenverzeichnis<br />

Media<br />

News<br />

VGB Service: Wir für Sie in <strong>2022</strong><br />

Die Mediadaten des ab <strong>2022</strong> erscheinenden<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> – bislang VGB<br />

POWERTECH – sind jetzt erschienen und<br />

stehen als Download unter <strong>and</strong>erem mit<br />

der Themenplanung auf unseren Webseiten<br />

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

services zur Verfügung.<br />

Martin Huhn unterstützt Sie gerne als Ansprechpartner<br />

für Ihre Insertionen in unserer<br />

internationalen Fachzeitschrift sowie<br />

unseren weiteren Publikationen zu Veranstaltungen.<br />

Kontakt: Martin Huhn ist über die bekannte<br />

Durchwahl 0201 8128-212 und unter<br />

der E-Mail ads@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> zu erreichen.<br />

LL<br />

<strong>vgbe</strong>.services<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong><br />

MEDIADATEN <strong>2022</strong><br />

<strong>International</strong>e Fachzeitschrift für die Erzeugung<br />

und Speicherung von Strom und Wärme<br />

Sonderpublikationen zu <strong>vgbe</strong>-Veranstaltungen<br />

Mediapartner Ihrer Veranstaltung<br />

Online-Werbung und Jobörse<br />

KURZCHARAKTERISTIK | THEMEN | ANZEIGENPREISLISTE | KONTAKTE<br />

Media-In<strong>for</strong>mationen <strong>2022</strong><br />

l Kurzcharakteristik<br />

l Leseranalyse<br />

l Redaktionsplan<br />

l Anzeigenin<strong>for</strong>mation<br />

l Kontakte<br />

Beratung: Martin Huhn<br />

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

t +49 201 8128-212<br />

f +49 201 8128-302<br />

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

Inserentenverzeichnis 5 l <strong>2022</strong><br />

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

Antwerp, Belgium<br />

Titelseite/U I<br />

E-world<br />

COMMUNITY21<br />

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

Wasseraufbereitung 31<br />

Swan Systems Engineering U IV<br />

Hinwil, Switzerl<strong>and</strong><br />

Evonik Industries AG <br />

U II<br />

Stellenanzeige<br />

BRAUER Maschinentechnik AG 9<br />

Energy-Campus Deilbachtal 3<br />

<strong>vgbe</strong>-Fachtagung<br />

Dampfturbinen und<br />

Dampfturbinenbetrieb <strong>2022</strong> 13<br />

<strong>vgbe</strong>-Workshop<br />

Materials & Quality 26<br />

Assurance 2023<br />

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

Basics Wasserchemie im Kraftwerk 39<br />

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

Chemie im 85<br />

Wasser-Dampf-Kreislauf<br />

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


<strong>vgbe</strong> Events | Events<br />

<strong>vgbe</strong> Events <strong>2022</strong> | Please visit our website <strong>for</strong> updates!<br />

– Sub ject to chan ge –<br />

Congress/Kongress ´22<br />

<strong>vgbe</strong> Kongress <strong>2022</strong><br />

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

<strong>vgbe</strong>-Fachtagung<br />

IT-Sicherheit in Energieanlagen<br />

8. und 9. November <strong>2022</strong><br />

Moers, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

Barbara Bochynski<br />

t +49 201 8128-205<br />

e <strong>vgbe</strong>-it-sicherheit@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

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

Basics Wasserchemie<br />

im Kraftwerk<br />

5. und 6. Oktober <strong>2022</strong><br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

Konstantin Blank<br />

t +49 201 8128-214<br />

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

14 & 15 September <strong>2022</strong><br />

Antwerp, Belgium<br />

Contact<br />

Ines Moors<br />

t +49 201 8128-274<br />

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

Angela Langen<br />

t +49 201 8128-310<br />

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

Konferenzen | Fachtagungen<br />

<strong>vgbe</strong>-Chemiekonferenz <strong>2022</strong><br />

<strong>vgbe</strong> Conference Chemistry <strong>2022</strong><br />

mit Fachausstellung/<br />

with Technical Exhibition<br />

25 to 27 October <strong>2022</strong><br />

Dresden, Germany<br />

Contact<br />

Ines Moors<br />

t +49 201 8128-274<br />

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

<strong>vgbe</strong>-Fachtagung<br />

Brennst<strong>of</strong>ftechnik, Feuerungen<br />

und Abgasreinigungstechnik <strong>2022</strong><br />

mit Fachausstellung<br />

28. und 29. September <strong>2022</strong><br />

Hamburg, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

Barbara Bochynski<br />

t +49 201 8128-205<br />

e <strong>vgbe</strong>-brennst<strong>of</strong>fe@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Seminare | Workshops<br />

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

Wasseraufbereitung<br />

28. & 29. Juni <strong>2022</strong><br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

Konstantin Blank<br />

t +49 201 8128-214<br />

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

<strong>vgbe</strong>-Workshop<br />

12. Emder Workshop „Offshore<br />

Windenergie – Arbeitsmedizin“<br />

16. & 17. September <strong>2022</strong><br />

Emden, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

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

<strong>vgbe</strong>-Fachtagung<br />

Stilllegung und Rückbau von<br />

Energie- und Industrieanlagen<strong>2022</strong><br />

mit Fachausstellung<br />

5. und 6. Oktober <strong>2022</strong><br />

Velbert, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

Barbara Bochynski<br />

t +49 201 8128-205<br />

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

In<strong>for</strong>mation on all events<br />

with exhibition/Aus kunft<br />

zu allen Veranstaltungen<br />

mit Fachausstellung<br />

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

Öl im Kraftwerk<br />

10. und 11. November <strong>2022</strong><br />

Bedburg, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

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

t +49 201 8128-232<br />

e <strong>vgbe</strong>-oil-pp@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

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

Chemie im<br />

Wasser-Dampf-Kreislauf<br />

15. und 16. Novmeber <strong>2022</strong><br />

Essen, Deutschl<strong>and</strong><br />

Kontakt<br />

Konstantin Blank<br />

t +49 201 8128-214<br />

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

VGB Expert Event<br />

Digitalization in<br />

Hydropower <strong>2022</strong><br />

17 & 18 November <strong>2022</strong><br />

Live & OnLine<br />

Contact<br />

e <strong>vgbe</strong>-digi-hpp@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

t +49 201 8128-310/-299,<br />

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

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

Exhibitions <strong>and</strong> Conferences<br />

E-world <strong>2022</strong> <strong>energy</strong> & water<br />

21 to 23 June <strong>2022</strong><br />

MESSE ESSEN, Essen, Germany<br />

www.e-world-essen.com<br />

54. Kraftwerkstechnisches<br />

Kolloquium<br />

18. & 19. Oktober <strong>2022</strong><br />

Dresden, Deutschl<strong>and</strong><br />

Short Link: https://t1p.de/3ro8e<br />

Enlit <strong>2022</strong><br />

29 November to 1 December <strong>2022</strong><br />

Frankfurt a.M., Germany<br />

www.enlit-europe.com<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong> 5 · <strong>2022</strong> | 95


Preview | Imprint<br />

Preview 6 l <strong>2022</strong><br />

Focus: Gas turbines<br />

<strong>and</strong> gas turbine operation<br />

Combined cycle power plants<br />

(CCPP) |<br />

Fokus: Gasturbinen<br />

und Gasturbinenbetrieb<br />

Kombikraftwerke (GuD)<br />

IP/LP turbine retr<strong>of</strong>it at the CES power<br />

plant, Colombia (172 MW)<br />

Nachrüstung der IP/LP-Turbine im<br />

Kraftwerk CES, Kolumbien (172 MW)<br />

Peter Weiß<br />

The role <strong>of</strong> carbon capture <strong>and</strong> storage in<br />

net zero emission electricity systems<br />

Die Rolle der Kohlenst<strong>of</strong>fabscheidung<br />

und -speicherung in Netto-Null-Emissions-Stromversorgungsystemen<br />

Yoga Wiendad Pratma <strong>and</strong> Niall May Dowell<br />

Experience with grid connection guidelines<br />

<strong>and</strong> certification <strong>of</strong> Howden/KK&K<br />

turbines<br />

Erfahrungen mit Netzanschlussricht linien<br />

und der Zertifizierung von Howden/<br />

KK&K-Turbinen<br />

Simon Stummann, Matthias Schleer<br />

<strong>and</strong> Cornelia Liebmann<br />

Thermischer Wirkungsgrad in %<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

ORC<br />

seit 2000<br />

Nuklear<br />

Solarthermal<br />

Geothermal<br />

WHR<br />

Carnot Wirkung.<br />

theor. Limit<br />

S-CO 2 ind. Zyklus<br />

seit 2009<br />

Dampfturbine<br />

> 100 Jahre<br />

Kohle<br />

200 400 600 800 1,000 1,200 1,400<br />

Turbineneintrittstemperatur in o C<br />

S-CO 2 ind. Zyklus<br />

seit 2012<br />

Gasturbine<br />

> 75 Jahre<br />

LNG<br />

(CCGT)<br />

Thermal efficiency <strong>of</strong> <strong>energy</strong><br />

conversion processes <strong>and</strong> applications.<br />

To be published in the article<br />

“Construction <strong>of</strong> an experimental<br />

plant with supercritical carbon<br />

dioxide (sCO2) as a working<br />

medium in power cycles”<br />

by S. Unger, S. Fogel, S. Rath,<br />

U. Gampe <strong>and</strong> U. Hampel<br />

Imprint<br />

Publisher<br />

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

Chair:<br />

Dr. Georg Stamatelopoulos<br />

Executive Managing Director:<br />

Dr.-Ing. Oliver Then<br />

Address<br />

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

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Tel.: +49 201 8128-0 (switchboard)<br />

The <strong>journal</strong> <strong>and</strong> all papers <strong>and</strong> photos<br />

contained in it are protected by copyright.<br />

Any use made there<strong>of</strong> outside the Copyright<br />

Act without the consent <strong>of</strong> the publishers is<br />

prohibited. This applies to reproductions,<br />

translations, micr<strong>of</strong>ilming <strong>and</strong> the input<br />

<strong>and</strong> incorporation into electronic systems.<br />

The individual author is held responsible <strong>for</strong><br />

the contents <strong>of</strong> the respective paper. Please<br />

address letters <strong>and</strong> manuscripts only to the<br />

Editorial Staff <strong>and</strong> not to individual persons <strong>of</strong><br />

the association´s staff. We do not assume any<br />

responsibility <strong>for</strong> unrequested contributions.<br />

Diese Fachzeitschrift und alle in ihr enthaltenen<br />

Beiträge und Fotos sind urheberrechtlich<br />

geschützt. Jede Verwertung außerhalb<br />

der Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist<br />

ohne Zustimmung der Herausgeber unzulässig.<br />

Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen,<br />

Übersetzungen, Mikroverfilmungen<br />

und die Einspeisung und Verarbeitung in<br />

elektronischen Systemen. Für den Inhalt<br />

des jeweiligen Beitrages ist der einzelne<br />

Autor verantwortlich. Bitte richten Sie<br />

Briefe und Manuskripte nur an die Redaktion<br />

und nicht an einzelne Personen.<br />

Für unaufge<strong>for</strong>dert einges<strong>and</strong>te Beiträge<br />

übernehmen wir keine Verantwortung.<br />

Editorial Office<br />

Editor in Chief:<br />

Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Tel.: +49 201 8128-300<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

E-mail: pt-presse@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

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

Editorial Staff<br />

Dr. Mario Bachhiesl<br />

Dr.-Ing. Thomas Eck<br />

Dr.-Ing. Christian Mönning<br />

Dr.-Ing. Oliver Then<br />

Dipl.-Ing. Ernst Michael Züfle<br />

Scientific Editorial Advisory Board<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Frantisek Hrdlicka,<br />

Praha, Czech Republic<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Antonio Hurtado, Dresden, Germany<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Emmanouil Kakaras, Athens, Greece<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Alfons Kather, Hamburg, Germany<br />

Pr<strong>of</strong>. Dr. Harald Weber, Rostock, Germany<br />

Editing <strong>and</strong> Translation<br />

VGB PowerTech<br />

Distribution<br />

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

Gregor Scharpey<br />

Deilbachtal 173<br />

45257 Essen<br />

Germany<br />

Subscriptions:<br />

Tel.: +49 201 8128-271<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

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Martin Huhn<br />

Tel.: +49 201 8128-212<br />

Fax: +49 201 8128-302<br />

E-mail: ads@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

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No. 53 <strong>of</strong> 1 January <strong>2022</strong><br />

Advertising Representation<br />

<strong>for</strong> USA <strong>and</strong> North America<br />

Trade Media <strong>International</strong> Corp.<br />

421 Seventh Avenue, Suite 607,<br />

New York, N.Y. 10001–2002<br />

USA<br />

Tel.: +1 212 564-3380,<br />

Fax: +1 212 594-3841<br />

E-mail: rdtmicor@cs.com<br />

Publishing Intervals<br />

Monthly (11 copies/year)<br />

<strong>2022</strong> – Volume 102<br />

Subscription Conditions<br />

Annual subscription price <strong>for</strong><br />

11 copies (<strong>2022</strong>): 330.63 €<br />

Price per copy: 39.50 €<br />

Germany: VAT (USt.) <strong>and</strong> postage<br />

are included.<br />

Foreign countries: VAT <strong>and</strong> postage are<br />

not included.<br />

Postage: Europe 46.- €, other countries 92.- €.<br />

Bookseller’s discount 10 %.<br />

The subscription extends to another<br />

year if no written cancellation is made<br />

1 month be<strong>for</strong>e expiry.<br />

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> members receive one copy<br />

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Printing <strong>and</strong> Processing<br />

inpuncto:asmuthdruck + medien gmbh<br />

Richard-Byrd-Straße 39<br />

Medienzentrum Ossendorf<br />

50829 Köln, Germany<br />

In<strong>for</strong>mation <strong>for</strong> authors <strong>and</strong> abstracts<br />

are available <strong>for</strong> download at<br />

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

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


<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong><br />

EDITORIAL SCHEDULE <strong>2022</strong><br />

Please check our website <strong>for</strong> updates<br />

<strong>and</strong> <strong>vgbe</strong> events:<br />

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

Issue Focal points Additionally in each issue: Energy News, Calendar, People Advertisement <strong>and</strong> printing deadline<br />

January/ Trends <strong>and</strong> Innovation in Power <strong>Generation</strong> – VGB Congress 2021 | Energy system <strong>of</strong> the future | 3 Febuary <strong>2022</strong><br />

Februar Hydrogen <strong>and</strong> further options <strong>for</strong> <strong>energy</strong> carriers<br />

March Chemistry in power generation <strong>and</strong> storage | Cogeneration | Industrial <strong>and</strong> cogeneration plants 2 March <strong>2022</strong><br />

Thermal Waste Utilisation <strong>and</strong> Fluidised Bed Combustion, 23 <strong>and</strong> 24 March <strong>2022</strong>, Hamburg/Germany<br />

April Hydropower | Digitisation | Control room technology | Big data in power generation | Fuel technology <strong>and</strong> furnaces 4 April <strong>2022</strong><br />

Materials <strong>and</strong> Quality Assurance <strong>2022</strong>, 4 <strong>and</strong> 5 May <strong>2022</strong>, Schloss Paffendorf<br />

May Environmental technologies | Decommissioning <strong>and</strong> dismantling in conventional power generation <strong>and</strong> <strong>for</strong> renewables | 2 May <strong>2022</strong><br />

Nuclear power, nuclear power plants: operation <strong>and</strong> operating experience, decommissioning, waste disposal<br />

KELI – Conference <strong>for</strong> Electrical Engineering, I&C <strong>and</strong> IT <strong>2022</strong>, 10 to 12 June <strong>2022</strong>, Bremen/Germany<br />

June Gas turbines <strong>and</strong> gas turbine operation | Combined cycle power plants (CCPP) | 30 May <strong>2022</strong><br />

Sector coupling <strong>and</strong> power generation | Redispatch<br />

Steam Turbines <strong>2022</strong>, 14 <strong>and</strong> 15 June <strong>2022</strong>, Cologne/Germany<br />

July Thermal waste <strong>and</strong> sewage sludge treatment, fluidised-bed combustion | Gas <strong>and</strong> diesel engines | 24 June <strong>2022</strong><br />

Cyber-security in the <strong>energy</strong> sector | Knowledge management, documentation, databases<br />

August Power-2-X | Flexibility in power <strong>and</strong> heat generation | Emission control <strong>and</strong> reduction technologies | 28 July <strong>2022</strong><br />

Occupational safety <strong>and</strong> health protection | Environmental technology, emissions reduction | Conservation <strong>of</strong> know-how<br />

September Special issue <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong>, 14 <strong>and</strong> 15 September <strong>2022</strong>, Antwerp/Belgium 19 August <strong>2022</strong><br />

Renewables <strong>and</strong> distributed generation: Hydro power, on- <strong>and</strong> <strong>of</strong>fshore wind power, solar-thermal power plants,<br />

photovoltaics, biomass, geothermal generation<br />

October Electrical engineering, instrumentation <strong>and</strong> control | Quality assurance | 30 September <strong>2022</strong><br />

Materials: Latest developments <strong>and</strong> experience in power plant engineering<br />

<strong>vgbe</strong> Conference Chemistry <strong>2022</strong>, 25 to 27 October <strong>2022</strong>, Dresden<br />

November Steam turbines <strong>and</strong> steam turbine operation | Steam generators | Civil engineering <strong>for</strong> conventional power plants, 27 October <strong>2022</strong><br />

wind <strong>and</strong> hydro power plants<br />

Digitisation in Hydropower <strong>2022</strong>, 8 <strong>and</strong> 9 November <strong>2022</strong>, Vienna<br />

December <strong>vgbe</strong> Congress <strong>2022</strong>, Antwerp/Belgium: Reports, impressions | Research in power generation & storage | Power plant by-products 28 November <strong>2022</strong><br />

Editorial deadline technical papers: 2 months prior to publication <strong>of</strong> respective issue (please also refer to the “Guidelines <strong>for</strong> Authors”, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... Publications)<br />

Deadline <strong>for</strong> submission <strong>of</strong> technical papers: 1 month prior to publication<br />

Editorial deadline news: 4 weeks prior to publication <strong>of</strong> respective issue (please also refer to the “Guidelines <strong>for</strong> News”, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... Publications)<br />

* <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> has been the new br<strong>and</strong> identity <strong>of</strong> VGB PowerTech since September 2021.<br />

Contact:<br />

VGB PowerTech Service GmbH,<br />

Deilbachtal 173, 45257 Essen, Germany |<br />

Editor in Chief: Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Editorial p +49 201 8128-300<br />

department: f +49 201 8128-302<br />

e pt-presse@<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong><br />

Advertisements Martin Huhn,<br />

<strong>and</strong> sales: Sabine Kuhlmann,<br />

Gregor Scharpey<br />

p +49 201 8128-212<br />

f +49 201 8128-302<br />

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

<strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong><br />

REDAKTIONSPLAN <strong>2022</strong><br />

Aktualisierungen und Veranstaltungstermine<br />

finden Sie hier:<br />

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

Ausgabe Themenschwerpunkte In jeder Ausgabe: Nachrichten aus Energiewirtschaft und -technik Anzeigen- und Druckunterlagenschluss<br />

Januar/ Trends und Innovationen in der Stromerzeugung – VGB-Kongress 2021 | Energiesystem der Zukunft | 3. Februar <strong>2022</strong><br />

Februar Wasserst<strong>of</strong>f und alternative Energieträger<br />

März Chemie in der Energieerzeugung und -speicherung | Kraft-Wärme-Kopplung | Industriekraftwerke | Blockheizkraftwerke 2. März <strong>2022</strong><br />

Thermische Abfallverwertung und Wirbelschichtfeuerungen, 23. und 24. März <strong>2022</strong>, Hamburg<br />

April Wasserkraft | Digitalisierung | Warten- und Leitst<strong>and</strong>technik | Big Data in der Stromerzeugung | 4. April <strong>2022</strong><br />

Brennst<strong>of</strong>ftechnik und Feuerungen<br />

Materials <strong>and</strong> Quality Assurance <strong>2022</strong>, 4 <strong>and</strong> 5 May <strong>2022</strong>, Schloss Paffendorf<br />

Mai Umwelttechnik | Stilllegung und Rückbau konventioneller Anlagen und im Bereich Erneuerbarer Energien | 2. Mai <strong>2022</strong><br />

Kernenergie, Kernkraftwerke: Betrieb und Betriebserfahrungen, Rückbau und Entsorgung<br />

KELI – Konferenz für Elektro-, Leit- und In<strong>for</strong>mationstechnik <strong>2022</strong>, 10. bis 12. Juni <strong>2022</strong>, Bremen<br />

Juni Gasturbinen und Gasturbinenbetrieb | Kombikraftwerke (GuD) | Sektorkopplung und Stromerzeugung | Redispatch 30. Mai <strong>2022</strong><br />

Dampfturbinen <strong>2022</strong>, 14. und 15. Juni <strong>2022</strong>, Köln<br />

Juli Thermische Abfall-, Klärschlammbeh<strong>and</strong>lung und Wirbelschichtfeuerungen | Gas- und Dieselmotoren | 24. Juni <strong>2022</strong><br />

Cyber-Security in der Energiewirtschaft | Wissensmanagement, Dokumentation, Datenbanken<br />

August Power-2-X | Flexibilität in der Strom- und Wärmeerzeugung | Emissionsminderungstechnologien | Arbeitssicherheit und 28. Juli <strong>2022</strong><br />

Gesundheitsschutz | Aus-, Fort- und Weiterbildung für die Energieerzeugung | Know-how- und Kompetenzsicherung<br />

September Spezialausgabe <strong>vgbe</strong>-Kongress <strong>2022</strong>, 14. und 15. September <strong>2022</strong>, Antwerpen/Belgien 19. August <strong>2022</strong><br />

Erneuerbare Energien und Dezentrale Erzeugung: Wasserkraft, On- und Offshore-Windkraft, Solarthermische Kraftwerke,<br />

Photovoltaik, Biomasse und Biogas, Geothermie<br />

Oktober Elektro-, Leit- und In<strong>for</strong>mationstechnik | Qualitätssicherung | Werkst<strong>of</strong>fe: Neue Entwicklungen und Erfahrungen in der Stromerzeugung 30. September <strong>2022</strong><br />

<strong>vgbe</strong>-Chemiekonferenz <strong>2022</strong>, 25. bis 27. Oktober <strong>2022</strong>, Dresden<br />

November Dampfturbinen und Dampfturbinenbetrieb | Dampferzeuger | Bautechnik für Kraftwerke, Windenergieanlagen und Wasserkraftwerke 27. Oktober <strong>2022</strong><br />

Digitisation in Hydropower <strong>2022</strong>, 8 <strong>and</strong> 9 November <strong>2022</strong>, Vienna<br />

Dezember <strong>vgbe</strong>-Kongress <strong>2022</strong>, Antwerpen/Belgien: Berichte, Impressionen | Forschung für Stromerzeugung & Energiespeicherung | 28. November <strong>2022</strong><br />

Nebenprodukte in der Strom- und Wärmeerzeugung<br />

Redaktionsschluss für Fachbeiträge: 2 Monate vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe (s. a. „Autorenhinweise“, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... Publikationen ... <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> <strong>journal</strong>)<br />

Unterlagenabgabe: bis 1 Monat vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe<br />

Redaktionsschluss für Pressemitteilungen/Nachrichten: 4 Wochen vor Erscheinen der jeweiligen Ausgabe (s. a. „Hinweise zu Pressemitteilungen“, www.<strong>vgbe</strong>.<strong>energy</strong> ... Publikationen)<br />

* <strong>vgbe</strong> <strong>energy</strong> ist seit September 2021 der neue Markenauftritt des VGB PowerTech.<br />

Kontakt:<br />

VGB PowerTech Service GmbH,<br />

Deilbachtal 173, 45257 Essen |<br />

Chefredakteur: Dipl.-Ing. Christopher Weßelmann<br />

Redaktion: t +49 201 8128-300<br />

f +49 201 8128-302<br />

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Anzeigen<br />

und Vertrieb:<br />

Martin Huhn,<br />

Sabine Kuhlmann,<br />

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t +49 201 8128-212<br />

f +49 201 8128-302<br />

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Water Steam Cycle

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