Freitag, Juli 12, 2024

Von der thermischen Müllverwertung bis zu neuartigen Schaltanlagen auf Hochseeplattformen: Moderne Anlagen und Energietechnik sparen Platz und reduzieren den Aufwand für Bedienung und Instandhaltung.

In der Müllverbrennungsanlage Arnoldstein werden ungefährliche Abfälle – hauptsächlich Restmüll aus Kärnten – in Strom und Wärme umgewandelt. Insgesamt werden jährlich bis zu 96.000 Tonnen Restmüll unter strengen Umweltauflagen verwertet. Denn seit dem Jahr 2004 darf österreichweit per Gesetz kein Restmüll mehr unbehandelt auf Deponien gelagert werden. Mit einer Komplettmigration der Blockleittechnik hat nun Siemens die Müllverbrennungsanlage modernisiert. Die Umbauarbeiten konnten Anfang Juli erfolgreich abgeschlossen werden. Der Auftragswert für die Modernisierung beträgt 750.000 Euro. Dabei wurde vorhandene Leittechnik auf den neuesten Stand der Automatisierungstechnik gebracht. Für die Kärntner Restmüllverwertungs GmbH (KRV) bedeutet das künftig entscheidende Einsparungen in Bedienung, Wartung und Instandhaltung der Anlage. »In Arnoldstein werden künftig Strom und Wärme für die Kärntner Haushalte noch effizienter erzeugt. Dass die KRV nach der Errichtung der Anlage auch bei der Modernisierung wieder auf Siemens gesetzt hat, bestätigt unsere Expertise für Kraftwerksleittechnik. Wir freuen uns, die langjährige Partnerschaft mit der KRV fortzusetzen«, erklärt Siemens-Generaldirektor Wolfgang Hesoun.

Automatisierung auf neuestem Stand

Das neue Leitsystem SPPA-T3000 bringt alle wesentlichen Aufgaben der Kraftwerksautomatisierung auf den neuesten Stand der Technik. Weniger Schnittstellen, eine minimale Systemkomplexität, Redundanzstrukturen und integrierte Cybersecurity zeichnen das neue System aus. Die Modernisierung garantiert einen niedrigeren Administrationsaufwand, höhere Sicherheit und beständigere Verfügbarkeit. Als einziges hardwareunabhängiges Softwarekonzept auf dem Markt trennt das Leitsystem Software und Hardware. Das bedeutet, dass bei Hardwareinnovationen die Software beibehalten werden kann, und umgekehrt. Ein sogenanntes »Never-Goes-Obsolete-Konzept« verspricht dadurch Kontinuität und einen verlängerten Lebenszyklus der Anlage. Bereits die Errichtung der Müllverbrennungsanlage im Jahr 2004 erfolgte durch ein Konsortium unter Siemens-Führung, das die Technologie für den Turbosatz, den Wasser-Dampf-Kreislauf sowie die Elektro- und Leittechnik lieferte. Mit 75 Millionen Euro Investitionssumme war das Projekt eines der größten Kärntner Bauvorhaben. Die Anlage verarbeitet pro Stunde knapp zwölf Tonnen Müll. Die strengen Umweltauflagen verlangen eine minutiöse Überwachung der Emissionswerte, die KRV nach Mittelwerten aufgelistet online zu Verfügung stellt.

Gasisolierung für Platzersparnis

Schauplatzwechsel nach Frankreich und an die Nordsee: Auf dem Branchenkongress Cigré in Paris hat Siemens die erste gasisolierte (GIS) Kompakt-Schaltanlage für Hochspannungsgleichstrom-Anwendungen vorgestellt. Im Rahmen der Energiewende gewinnt die Hochspannungsgleichstrom-Übertragung (HGÜ) an Bedeutung, da sie es ermöglicht, große Strommengen über lange Strecken verlustarm zu übertragen. Die neue gasisolierte Schaltanlage für 320 Kilovolt spart im Vergleich zu bisherigen luftisolierten Lösungen bis zu 95 % an Platz. Beim Einsatz auf einer Offshore-Plattform kann die Plattformgröße so um rund 10 % reduziert werden. Die effiziente HGÜ-Technik ist beispielsweise notwendig, um in der Nordsee generierten Windstrom in die Lastzentren am europäischen Festland zu bringen. Dabei wird der Wechselstrom (AC) aus Windkraft mit 155 kV Spannung bereits offshore auf einer Konverterplattform in verlustärmeren Gleichstrom (DC) mit 320 kV umgewandelt und per Seekabel an Land geleitet. Bei der Übertragung von Strom gilt generell: Je höher die Spannung, desto geringer fallen die Verluste aus. An Land angekommen, wird der Gleichstrom zur weiteren Verteilung in einer Konverterstation wieder in Wechselstrom umgewandelt. Die zur Konverterstation gehörenden Gleichstromschaltanlagen werden derzeit in luftisolierter Technik ausgeführt und benötigen daher sehr viel Platz. Durch das vergleichsweise geringe Isolationsvermögen von Luft können die einzelnen Komponenten nur in großen Abständen zueinander und zum Erdpotential installiert werden. Die luftisolierte DC-Schaltanlage, die bisher auf den Konverterplattformen von Siemens zum Einsatz kommt, benötigt rund 4.000 m³, was zwei bis zu zehn Meter hohe Hallen erfordert. Sowohl auf hoher See als auch in städtischen Ballungszentren ist Platzbedarf allerdings ein maßgebender Kostenfaktor. Die innovative, kompakte Schaltanlage DC CS (Direct Current Compact Switchgear) kommt bei gleicher Leistung mit nur 200 m³ aus. »Mit der Marktreife der DC CS-Schaltanlage für 320 Kilovolt ist der Grundstein für die Entwicklung eines komplett neuen Portfolios zur effizienten Stromübertragung gelegt. Platzsparende Lösungen für die Gleichstromübertragung werden künftig weiter an Bedeutung gewinnen«, erklärt Denis Imamovic, Entwicklungschef für gasisolierte Gleichstromübertragungssysteme bei Siemens. Neben der geringen Größe hat die neu entwickelte Schaltanlage Imamovic zufolge weitere Vorteile. Durch ihre Modularisierbarkeit ist sie flexibel, einfach im Aufbau, und sie erlaubt die Nutzung günstiger Versand- und Transportwege. Dank der kompletten Kapselung aller spannungsführenden Teile kann die Anlage auch unter anspruchsvollen Umweltbedingungen installiert werden und benötigt nicht zwingend ein Gebäude. Während gasisolierte Drehstrom-Schaltanlagen seit Jahrzehnten zum Siemens-Portfolio gehören, gab es bisher keine entsprechende gasisolierte Technologie für Gleichstromanwendungen. Da die Beherrschung eines elektrischen Feldes unter Gleichspannung sehr komplex ist, war es bislang nicht möglich, gasisolierte, kompakte DC-Schaltanlagen für HGÜ-Anwendungen zu bauen. Erst die Entwicklung eines neuen Isolators, der der Beanspruchung durch Hochspannungsgleichstrom dauerhaft standhalten kann, ermöglichte die Entwicklung der ersten DC-GIS-Schaltanlage. Eine aus den Gleichstrom-Komponenten für 320 kV aufgebaute Pilotstation, die die Netzanbindung eines Offshore-Windparks simuliert, wird aktuell getestet. DC CS-Schaltanlagen und der dazugehörige Service sind Teil des Siemens-Umweltportfolios. Rund 43 % des Konzernumsatzes entfallen auf grüne Produkte und Lösungen. Das macht Siemens zu einem der weltweit größten Anbieter von umweltfreundlicher Technologie.

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