ServiceLine. Raffinerie Gelsenkirchen-Scholven Doppelter Ring hält besser. Kundenmagazin Neues aus der Welt der Uniper Engineering

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Kundenmagazin – Neues aus der Welt der Uniper Engineering

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Rückbau Kernkraftwerk Mühleberg in der Schweiz: Puzzle-Arbeit für optimale Verpackung Effektiver Blitzschutz für

Energieanlagen: mit 3-D-Scanner und virtueller blauer Kugel

Raffinerie Gelsenkirchen-Scholven

Doppelter Ring

hält besser

Titelbild: © Moritz Brilo, © Uniper Anlagenservice GmbH, Bilder Seite 2: © Uniper Anlagenservice GmbH Bild: © Jürgen Bermes

Die Zukunft ermöglichen

Heute möchte ich mit einem Zitat von Antoine de Saint-Exupéry beginnen: „Die Zukunft sollte man nicht voraussehen wollen, sondern möglich machen.“ Getreu diesem Motto arbeiten wir stets daran, unsere Kunden mit technisch-wirtschaftlich ausgereiften Lösungen auf ihrem Weg in die Zukunft zu begleiten. Dies ist Heraus- forderung und Ansporn zugleich, wie Sie im Kurzinter- view mit unserem Verfahrenstechniker Marc-Hendrik Prabucki lesen können.

Unsere Titelstory über unseren Kunden Ruhr Oel GmbH – BP Gelsenkirchen gehört auch in die Kategorie Herausforderung. Dabei gestalten Kompetenz und Kooperationswille die optimale Lösung, mag sie noch so ungewöhnlich und scheinbar klein sein. In diesem Fall ging es um die Modernisierung des Stromnetzes – für eine Versorgungssicherheit der Zukunft.

Beim Grosskraftwerk Mannheim dreht es sich eben- falls um Versorgungssicherheit – aber nicht die eigene, sondern die aller Deutschen. Die Transformation der Energiewende benötigt noch einige Zeit zuverlässige und regelbare Erzeugungseinheiten im Markt, bevor der vollständige Wechsel auf alternative Energieformen gelingt. So spielt eine alte, kohlebefeuerte Anlage noch für eine gewisse Zeit eine wichtige Rolle. Wie dies technisch-wirtschaftlich möglich ist, haben unsere Mitarbeiter für den Kunden herausgefunden.

Eine andere Art der Sicherheit – und damit auch die Zukunftsfähigkeit von Anlagen – gewährleistet der Blitz schutz. Oft unterschätzt, kann ein Blitzeinschlag bei unzureichendem Schutz eine ganze Anlage lahmlegen.

Unsere Systematik, 3-D-Scans einzusetzen und mittels digitaler Simulationen die erforderlichen Blitzschutz-

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Impressum Herausgeber:

Uniper Anlagenservice GmbH Bergmannsglückstraße 41-43 45896 Gelsenkirchen, Germany V. i. S. d. P.: Daniel Brückner

Verlag und Herstellung:

Körner Magazinverlag GmbH www.koernermagazin.de

Redaktion: Daniel Brückner, Pia Schulte, Dr. Jürgen Bermes

Druck: Schleunungdruck GmbH

einrichtungen zu definieren, hilft, auf eine wirtschaft- liche Weise die Anlagensicherheit zu gewährleisten.

Ähnliches schaffen unsere Mitarbeiter durch den Einsatz von Thermografien an Transformatoren und Genera- torableitungen. Mit diesen Analysen helfen wir unseren Kunden, Fehler und Gefahren möglichst frühzeitig zu erkennen und so Schäden und Anlagenausfälle zu vermeiden.

Die Transformation zu erneuerbaren Energien bedeutet auch, „alte“ Technologien nicht mehr zu nutzen. Dazu gehören kerntechnische Anlagen, die nach der Außer- betriebnahme fachmännisch zurückgebaut werden müssen. Wie unser Beitrag zum Kraftwerk Mühleberg in der Schweiz zeigt, ist dabei genauso die Kreativität und Lösungsorientierung gefordert, wie in dem Aufbau des Versorgungsnetzes aus unserem Hauptartikel.

Zu guter Letzt möchte ich – auch wenn es in dieser Ausgabe noch keine Rolle spielt – auf den weiteren Wandel rund um die Uniper Engineering zu sprechen kom men. Vielleicht haben Sie bereits über unsere engere Zusammenarbeit mit unserer „Schwester“ Fortum eNext gelesen. Wenn Sie bereits heute mehr darüber wissen wollen, dann lade ich Sie ein, unsere gemeinsame Web site unter www.powerful-engineering-combined.com zu besuchen. Andernfalls bitte ich Sie um Geduld – es ist nur eine Frage der Zeit, bis wir über die ersten gemein- samen Projekte berichten.

Ihr

Daniel Brückner

Leiter Vertrieb

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Angeschaut, abgebaut 14

Auf die Auswertung kommt es an 15

Benefiz-Konzert UAS 4

Comeback der alten Turbo-Dame 5

Marc-Hendrik Prabucki 6

Gelsenkirchen-Scholven

Doppelter Ring hält besser 10

Netz gespannt, Gefahr gebannt

Neues aus der Welt der Uniper Engineering.

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uniper-engineering

Titelbild, von links: Dr. Eric Jennes (Ruhr Oel-BP Gelsenkirchen), Dr. Petra Behrens (RuhrEnergie/Uniper Kraftwerke) und Alexander Ditz (Uniper Anlagenservice) starten das moderni-

sierte Stromnetz für die Raffinerie Gelsenkirchen-Scholvon

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Inhalt Editorial

Die Grosskraftwerk Mannheim AG (GKM) erzeugt mit ihrem Steinkohle- kraftwerk in Mannheim-Neckarau Strom für Haushalte, Gewerbe und Industrie sowie Fernwärme für die Metropolregion Rhein-Neckar mit umwelt- und ressourcenschonender Kraft-Wärme-Kopplung. Darüber hinaus ist das GKM ein großer Liefe- rant von Einphasenbahnstrom für die DB Energie GmbH.

Einen ihrer Dampfturbosätze, den DT 13, hatte das GKM wegen diverser Schäden 2015 stillgelegt – nach 57 Jahren, 223.875 Betriebsstunden und 4.572 Starts. Ein interdisziplinäres Team von Uniper Technologies (UTG) erhielt im November 2020 nach ge- wonnener Ausschreibung den Auf trag, zu prüfen, ob und wie man die Dampf- turbine wieder in Betrieb nehmen kann.

Vorteil Betreiberwissen

Dazu sollte UTG ein Gutachten und einen Maßnahmenkatalog für die Sanierung erstellen. Als Reserve für die Energiewende würde DT 13 bei Bedarf Strom in ein Sammelschienen- system einspeisen, um dies zu stabili- sieren. Immer dann, wenn die Energie aus Sonne und Wind nicht ausreicht.

Die Leistung von DT 13: 110 Megawatt.

„Überzeugt hatte das GKM unsere jahrzehntelange Erfahrung mit dem Betrieb und der Instandhaltung älterer Anlagen“, erklärt UTG-Projektleiter Michael Schatz. „Dieses Betreiberwis- sen ist unser Alleinstellungsmerkmal.“

Zudem findet sich bei UTG die komplet- te interdisziplinäre Expertise für diesen Auftrag unter einem Dach. Neben dem Fachbereich Maschinentechnik der UTG, der in Person von Schatz die Federführung innehatte, waren auch die Elektro- und Leittechnik beteiligt.

„Aus unserer Sicht ist eine Wiederinbe- triebnahme technisch und finanziell machbar, dafür haben wir eine belast- bare Kostenschätzung erstellt.“

Herausforderung: Lieferzeiten

In den vier Monaten bis zur Abgabe- frist Ende Februar 2021 befundeten Schatz und Co. den Istzustand von DT 13, sichteten sämtliche Unterla- gen, darunter die jüngsten Revisions- berichte, checkten Lastprofil und Betriebsdaten. Außerdem inspizier- ten sie die Maschine gemeinsam mit der Betriebsmannschaft des GKM.

Die besondere Herausforderung: „Bei den Sanierungsmaßnahmen mussten wir die Lieferzeiten für sensible Austauschaggregate und Ersatzteile beachten“, so Schatz. Denn spätes-

Comeback der

alten Turbo-Dame

Studie zur Ertüchtigung einer Dampfturbine im Grosskraftwerk Mannheim

Als Stütze der Energiewende könnte sie bald wieder im Einsatz sein:

die Dampfturbine 13 im Grosskraftwerk Mannheim. Ein erfahrenes, interdisziplinäres Team der Uniper Technologies GmbH erstellte Gutachten und Maßnahmenkatalog zur Wiederherstellung ihrer Betriebsbereitschaft.

Herr Prabucki, Sie sind Experte für Verfahrens- technik und Anlagenplanung. Was gehört im Einzelnen zu Ihren Aufgaben?

Wir entwickeln und realisieren für unsere Kunden Anlagenkonzepte inklusive der Auslegung aller Komponenten, Rohrleitungen, Steuerungen und Regelungen, Automatisierungskonzepte, Sicher- heitseinrichtungen. Wir erstellen die dazuge- hörigen technischen Dokumente und Betriebs - hand bücher und führen alle Berechnungen und Simulationen kompetent aus. Ein modernes, datenbankbasiertes und voll integriertes CAE- System ermöglicht uns eine durchgängige, qualitätsgesicherte und effiziente Bearbeitung der Projekte und die Weitergabe der Daten und technischen Dokumente an die beteiligten Fach- abteilungen. Weitere Schwerpunkte unserer Arbeit sind Technologie- und Innovationsprojekte für unsere „Mutter“ Uniper und externe Partner.

Was motiviert Sie zu Ihrer Tätigkeit?

Was fasziniert Sie?

Zum einen: Jede Aufgabe ist anders, jede verlangt nach individuellen Lösungen. Die Verfahrenstech- nik übernimmt hier eine leitende Funktion, indem sie prozesstechnische Anlagen an die Kunden- und Marktbedürfnisse anpasst. Zum anderen: Unser Team ist in der Regel von der ersten Idee bis zur Inbetriebnahme eingebunden. Wir entwickeln allein oder zusammen mit unseren Fachabteilungen oder

externen Partnern Lösungen, setzen diese um und übergeben sie nach erfolgter Inbetriebnahme an den Kunden. Neubau-, Umbau- oder Optimierungs- projekte sind sehr unterschiedlich in den Anforde- rungen. Unsere Kunden erwarten auf sie zuge- schnittene Lösungen. Und schließlich: Technisch innovative Lösungen, oft ohne Vorbild, entwickeln und umsetzen zu können, ist herausfordernd und außerordentlich befriedigend. Am Ende müssen technisch ausgereifte und wirtschaftliche Lösun- gen im Anlagenkonzept umgesetzt werden.

Welches Projekt hat Sie in der letzten Zeit besonders herausgefordert?

Es gibt immer Projekte, die herausragen, weil sie neue, ungewöhnliche Lösungen verlangen, technisch kompliziert oder multidisziplinär sind.

Die tägliche Herausforderung ist es, zu verstehen und zu akzeptieren, dass jedes Projekt, klein wie groß, wichtig ist und immer mit Aufmerksamkeit und Engagement angegangen werden muss. Was mich besonders herausfordert, das sind die scheinbar kleineren Projekte, bei denen ich mit smarten Lösungen einen hohen Nutzen für den Kunden erzielen kann. Zum Beispiel die Lösung eines Schallproblems, indem ich die Leittechnik verändere. Oder die Verbesserung der Produkt- qualität, in dem ich die Regelung optimiere. Oder die Reduktion des Energieverbrauchs, in dem der Anlagenbetrieb modifiziert wird.

Bild: © Uniper Anlagenservice GmbH

Volle Aufmerksamkeit für jedes Projekt

Drei Fragen an: Marc-Hendrik Prabucki, Experte für Verfahrenstechnik und Anlagen- planung bei Uniper Technologies GmbH

Hinter jeder Leistung stecken intelligente Köpfe. An dieser Stelle lernen Sie die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von Uniper Engineering kennen und bekom- men einen Einblick in ihre Arbeit, Aufgaben und Erfahrungen. In dieser Ausgabe:

Marc-Hendrik Prabucki, Experte für Verfahrenstechnik und Anlagenplanung bei Uniper Technologies GmbH. Kontakt mobil +49 1 75 938 7013,

E-Mail marc-hendrik.prabucki@uniper.energy.

KoNTAKT

Michael Schatz M 0151 16752742

michael.schatz@uniper.energy Bild: © Uniper Anlagenservice GmbH

INTErN ProjEKT

Bis der stillgelegte Dampfturbosatz 13 wieder einsatzfähig ist, gibt es noch viel zu tun

tens im Oktober 2021 soll die Sa- nierung starten. „Deswegen haben wir uns auch für einen neuen Genera- tor entschieden. Die Liefer zeiten für die Ersatzteile samt Reparatur hätten zu lange gedauert.“ Weitere große, von UTG vorgeschlagene Maßnah- men: Erneuerung des Hochdruck- Läufers, des Transformators, der kompletten Leittechnik sowie die Verbesserung der Automatisierung des Steuerungssystems.

Das GKM zeigte sich sehr zufrieden mit der kurzfristigen, schnellen und zuver lässigen Arbeit der Gelsen- kirchener.

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Modernisierung des Stromnetzes für Raffinerie in Gelsenkirchen

Doppelter Ring hält besser

Stolzes Projektteam in Scholven, mit den Leitern Dr. Eric Jennes (Mitte), Dr. Petra Behrens (links) und Alexander Ditz (zweiter von rechts)

Die Ruhr Oel GmbH – BP Gelsenkirchen investiert in ihre Raffinerie- Infrastruktur. In den nächsten zehn Jahren sind Projekte im Volumen von zwei Milliarden Euro geplant. Dazu gehört auch der Umbau

der Stromversorgung im Werk Gelsenkirchen-Scholven zu einer Doppel-Ringstruktur. Uniper Kraftwerke und Uniper Engineering schafften dies bei laufendem Betrieb. Und das Projekt geht weiter.

Das Gelände der Raffinerie im Gelsenkirchener Stadtteil Scholven umfasst rund 250 Hektar. Das entspricht 350 Fußballfeldern. Die verschiedenen Anlagen miteinander elektrisch zu verbinden, erfordert also eine Menge Kabel. Für die Modernisierung der Strom-Infra- struktur verlegten die Experten von Uniper Engineering bisher mehr als 100 Kilometer Verbindungen. Nicht immer war es mit einem kleinen Erdaushub getan: „Wir mussten die Autobahn A52 unterqueren und unter einem alten Zechenbahndamm durch“, sagt Alexander Ditz, der Projektleiter von Uniper Engineering für den Netzumbau. „Dafür pressten wir Betonrohre mit 80 Zentimeter Durchmesser sechs bis sieben Meter in die Tiefe, insgesamt acht Stränge mit einer Länge von je etwa 60 Metern.“

Auch zwei Bäche mussten sie unterqueren: „Technisch kein

Problem. Aber wir mussten natürlich auf die dort lebenden Kleintiere achten. Also haben wir Amphibien- Schutzzäune errichtet.“

Mobile Schaltanlage im Container

Im Rahmen des Projekts waren die Kabelarbeiten zwar aufwendig, aber nicht die größte Herausforderung.

Denn alle Umbauten sollten bei laufendem Betrieb erfolgen, ein Stillstand der Produktion war unbedingt zu vermeiden. In der Raffinerie Scholven wird unter anderem ein Zehntel des Kraftstoffs für den deutschen Straßenverkehr hergestellt, Aral „Ultimate Benzin“

und „Ultimate Diesel“ kommen von hier, außerdem eine Fülle von Kunststoffen wie beispielsweise Ethylen. Der wirtschaftliche Schaden bei einem Produktionsausfall ist

daher immens. „Zum Austausch einer 35-kV-Schaltanlage haben wir deshalb eine mobile Schaltanlage als Zwischen- lösung in einem Container aufgebaut und die Leistungskabel, Steuer- und Schutzfunktionen von der bestehen- den Anlage auf die mobile umge- schwenkt“, erklärt Ditz’ Kollege Artur Fidura, aufseiten von Uniper Anlagenservice der Verantwortliche.

„So konnten wir Zug um Zug die für den Betrieb nötigen Anlagen umbau- en, ohne Verbraucher abschalten zu müssen.“ Alexander Ditz ergänzt:

„Das in der richtigen und fachlich passenden Reihenfolge zu planen, erforderte einen großen Planungs- aufwand mit vielen Einzelschritten.“

Konzept für erweiterte Versorgungssicherheit

Damit war der Weg frei für den Netzumbau. Das Ziel: eine erhöhte

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Bilder: © Moritz Brilo Bilder: © Moritz Brilo

Bild: © bp

Bilder: © bp, © Uniper Anlagenservice

Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Betriebssicherheit. Das nötige Konzept entwickelten federführend Dr. Petra Behrens (RuhrEnergie/Uniper Kraftwerke), Prof. Jens Paetzold (Hochschule Ruhr West, Mülheim a.d.R.) und Antje Cieleit (Uniper Technologies) passend zur Anfor- derungsbeschreibung der Ruhr Oel GmbH – BP Gelsenkirchen. „Wir haben eine doppelte Ringnetz- struktur vorgeschlagen. Die Vor- teile im Hinblick auf die Versor- gungs sicherheit haben überzeugt“, erläutert Petra Behrens.

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Alexander Ditz M 0175 2298065

alexander.ditz@uniper.energy Im Rahmen des Projektes wurden

neue Kabel verlegt, Schaltanlagen erneuert und erweitert sowie Trans- formatoren ausgetauscht. Außerdem entstanden zwei 35-kV-Energiever- sorgungsringe, die jeweils mehrfach mit dem öffentlichen Über tragungs- netz verbunden sind. Jeder Ring verfügt über drei Einspeisepunkte.

Sollten ein – oder im unwahrschein- lichen Fall – sogar zwei Zuleitungen ausfallen, kann die Versorgung der Raffinerie trotzdem aufrechterhalten werden (erweiterte n-1-Versorgungs- sicherheit). Darüber hinaus sorgt ein

Mit Spezialtransportern werden die neuen tonnenschweren Leistungs- transformatoren nach Scholven gebracht

Etwa 350 Fußball- felder groß: die Raffinerie der Ruhr Oel GmbH – BP Gelsenkirchen im Stadtteil Scholven

selektives Schutzsystem dafür, dass nur ein jeweils fehlerbehaftetes Betriebsmittel abgeschaltet und der Ausfall von Komponenten im Rest der Anlage auf ein Mindestmaß begrenzt wird.

Weltweit schnellster Kurz- schlussstrom-Begrenzer

Auftretende Kurzschluss- sowie Erdschlussströme werden mit dem Einsatz von Kurzschluss-Strombegren- zungsspulen und mithilfe der weltweit

schnellsten Abschaltgeräte sicher beherrscht. Diese sogenannten „Is- Begrenzer“ unterbrechen einen Stromkreis in weniger als einer hundertstel Sekunde mittels einer kleinen Sprengladung (ähnlich der in einem Auto-Airbag). Den Zündim- puls liefert eine integrierte Mess-und Aus löseeinrichtung. Sie erfasst Strom- Momentanwert und -Anstiegsgeschwin- digkeit. Nur beim Überschreiten vor- gegebener Grenzwerte löst sie aus.

Eine komplette ältere luftisolierte Schaltanlage wurde durch eine neue SF6-isolierte Schaltanlage mit höherem Personenschutz ersetzt. An weiteren drei Schaltanlagen nahmen die Uniper- Experten Anpassungen vor und er gänzten Schaltfelder, um die An lagen an die neue Aufgabenstellung anzu- passen. Ferner rüsteten sie sämt- liche eingebundene Schaltanlagen mit

DIE RUHR OEL GMBH – BP GELSENKIRCHEN

Die „Ruhr Oel GmbH – BP Gelsenkirchen“ produziert Benzin- und Dieselsorten, Heizöle und Flugkraftstoff. Außerdem zahlreiche petrochemische Grundstoffe: Sie werden von der Industrie unter anderem zu Folien, Lacken, Kunst- und Schaumstoffen sowie Düngemitteln weiterverarbeitet. In Baby-Windeln, Reinigungsmitteln, Bodenbelägen, Kosmetika, in Autos gleichermaßen wie beispielsweise in Fußballschuhen – die Anwendungsgebiete der Raffinerie-Produkte sind enorm. In den zwei Produktionsstätten Gelsenkirchen-Scholven und -Horst sowie in der Verwaltung in Gelsenkirchen-Hassel arbeiten circa 2.000 Menschen.

Neben der neuen Stromnetzstruktur sind weitere Modernisierungen geplant: eine neue Dampfversorgung, der Ausbau der Logistik im Stadthafen Gelsenkirchen, neue Gebäude für sicheres und modernes Arbeiten inklusive einer verbesserten Infrastruktur. In diesem Zuge beabsichtigt das Unternehmen, auch den Anteil grünen Stroms in der Raffinerie zu erhöhen und damit den Ausstoß von Kohlendioxid zu reduzieren.

einer neuen Stationsleittechnik für die Fernbedienung aus. „Wir haben die Feldleitgeräte der Mittelspan- nungsschaltfelder sowie alle leittech- nischen Komponenten sukzessive ausgetauscht und umgelegt“, sagt Artur Fidura. „Das alles übrigens auch während des laufenden Betriebs.“

Das erste große Projektziel wurde im Dezember 2020 erreicht: die Aufnahme des Ringnetzbetriebes beziehungsweise des parallelen Betriebs von Einspeisetransforma- toren. Ein letztes Ringkabel wurde im Mai dieses Jahres zugeschaltet.

Nächster Schritt: der Aus- tausch der Transformatoren

„Neben dem nahezu störungsfreien Betrieb der Anlagen hat das Projekt

„Der erfolgreiche Abschluss dieser komplexen und herausfordernden Arbeiten nahezu ohne unplanmäßige Störung der Stromversorgung war eine echte Teamleistung. Ein besonderer Dank geht an die Teams von Uniper und unsere Mitarbeitenden der raffinerie Gelsenkirchen, die gemeinsam durch die professionelle Her- angehensweise diesen Meilenstein fristgerecht und vor allem sicher erreicht haben.“

Dr. Eric jennes, Manager power distribution systems bei bp

bis heute keine Arbeitsunfälle zu verzeichnen – die Arbeitssicherheit stand und steht für alle Projektbetei- ligten an erster Stelle“, hebt Projekt- leiter Alexander Ditz hervor. Und es geht weiter: Bis Ende 2023 tauschen die Projekt-Teams mehr als 20 Leis- tungstransformatoren aus, darunter auch vier große Höchstspannungs- transformatoren mit einer Leistung von je 150 MVA und mit einem Gewicht von jeweils mehr als 130 Tonnen.

Hinzu kommen zahlreiche mittelgroße 35-kV-Transformatoren (20 und 50 MVA), von denen jeder bis zu 50 Tonnen wiegt. Zwei der insgesamt sechs Einspeisetransformatoren mit je 150 MVA Leistung sollen an das 380-kV-Netz statt an das 220-kV-Netz angeschlossen werden. Dafür wird eine neue 380-kV-Umspannanlage durch den Übertragungsnetzbetreiber Amprion und Uniper gebaut. Ein zu- sätzliches Plus für die Versorgungs- sicherheit: Denn künftig speisen auch Transformatoren aus der 380-kV- Höchstspannungsebene die Raffinerie.

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Netz gespannt, Gefahr gebannt

Die Folgen eines Blitzeinschlages können gewaltig sein, vor allem bei Gasanlagen. Das Team Gas Plant Technology der Uniper Technologies GmbH (UTG) bewahrt Betreiber vor solchen Katastrophen, plant für sie effektive Blitzschutzeinrichtungen, zügig und präzise. Eine große Rolle spielen dabei ein 3-D-Scanner und eine blaue Kugel.

Uniper Technologies ertüchtigt Blitzschutz von Energieanlagen

Weltweit zuckt pro Sekunde mindestens ein Blitz durch die Luft. „Und die entfalten eine enorme Kraft“, erklärt Projektingenieur Murat Elmas, zuständig für Erdung und Blitzschutz im Team Gas Plant Technology der UTG.

Stromstärken von 200.000 Ampere und Temperaturen von 30.000 Grad Celsius können dabei entstehen. Wenn die Energie des Blitzes dann auf ein Gas-Luft-Gemisch trifft, sind große Explosionen möglich. Blitzschutzeinrichtungen für Gasdruckregelmessanlagen, Gasspeicher oder Gasverdichterstationen verhindern dies. Sie bestehen aus Fangeinrichtungen wie Fangstangen, Fangmasten oder Fangspitzen. Fangmasten können bis zu 25 Meter hoch sein samt einer Ableitungsanlage und einer Erdung.

„Einzelne Fangstangen oder Fangmasten bilden zusam- men ein imaginäres Netz, das sich schützend über die Anlage stülpt und Blitzeinschläge zuverlässig abwehrt“, so Elmas.

Blitzschutzmodell per Scanner

Wenn ein solches Schutznetz Lücken aufweist, wird es gefährlich. Abhilfe schaffen hier die Gasexperten der UTG: Sie ertüchtigen defizitäre Blitzschutzsysteme von Bestandsanlagen und erstellen die Planung für die Nachrüstung der Fangeinrichtungen. Seit Ende 2018 bieten sie dafür ein besonders präzises Verfahren mit 3-D-Scanner an. Mit dem 3-D-Scan können sie die Blitzschutzanlage dokumentieren und die Schutzbereiche nachweisen. Die Dokumentation dient später dem Sach- verständigen als wichtige Grundlage für die Abnahme.

Dieser prüft dann, ob der ertüchtigte Blitzschutz den aktuell geltenden Normen und Richtlinien entspricht und die Blitzschutzanlage sach- und fachgerecht installiert wurde. Unterstützung erhalten die Gasleute der UTG für ihren innovativen Service von den Anlagenplanern der UTG. „Als die Gas-Kollegen uns fragten, ob wir mit un- serem 3-D-Scanner auch Blitzschutzmodelle erstellen können, haben wir nicht lange gezögert“, erzählt Anlagen- planer Lutz Liwowski. Bei fünf Gasanlagen arbeiteten sie bereits erfolgreich zusammen: bei den Gasverdichter- stationen in Stolberg, Mittelbrunn und Emsbüren, den Gasdruckregelmessanlagen in Büchelberg und Perl.

Betreiber der Anlagen ist der Gasnetzbetreiber Open Grid Europe (OGE).

Gefährliche Löcher nach dem Abrollen

Welche Rolle spielt dabei nun die blaue Kugel? Eine ganz entscheidende: Bevor sie jedoch zum Einsatz kommen kann, muss Lutz Liwowski die Anlage mit dem 3-D-Scan- ner komplett einfangen. Von der Gasverdichterstation Mittelbrunn etwa, einer relativ großen Anlage, fertigte er 38 Einzel-Scans an. Für kleinere Anlagen wie die in Perl oder Büchelberg reichen etwa zehn Scan-Aufnahmen. Die Herausforderung dabei: „Den Scanner so zu platzieren, dass man alle baulichen Abmaße samt Gebäuden, Schorn- steinen, Armaturen und Rohrleitungen erfasst und so mittels Software ein digitales Abbild der Anlage entste- hen kann“, erläutert der Scan-Experte. Deswegen über- lappen sich die Einzelscans von Liwowski meist zur Hälfte. „Störkantenmodell“ nennt er das Ergebnis, nicht zu verwechseln mit einem digitalen Zwilling. Der besitzt Volumenkörper und verfahrenstechnische Angaben. Das Störkantenmodell besteht lediglich aus einer Punktwolke, und die ist eine Vorstufe des digitalen Zwillings. Über das Modell lässt Liwowski dann virtuell eine blaue Kugel rollen. Sichtbar wird eine blaue Abrollfläche, die sich wie ein Dach über die Anlage spannt: das imaginäre Schutz- netz. Dort, wo die Kugel den Boden oder Anlagenteile berührt, bleiben Löcher im Netz zurück. Hier ist die Anlage nicht geschützt. In Mittelbrunn war zum Beispiel ein Teilbereich gefährdet, erkennbar an einem großen Loch im blauen Netz. „Um dieses zu schließen, mussten sechs Fangstangen im Modell simuliert und nachgerüstet werden“, so Elmas. Virtuell und dank des neuen Scan- Verfahrens millimetergenau. „Ist-Aufnahmen vor Ort sind da längst nicht so exakt“, weiß Elmas. Außerdem können aus der gegebenenfalls fehlenden Präzision aufwendige Nachmessungen mit einem weiteren Vor-Ort-Termin resultieren.

Schneller, präziser und anschaulicher

Die genauen Koordinaten der neuen Fangstangen fließen in das Planungskonzept für die Nachrüstung ein. Die Installa- tion der Fangstangen übernehmen andere, vom Kunden beauftragte Firmen. Gemeinsam mit einem Sachverständi- gen kontrolliert UTG später die Ausführung. „Die Resonanz der Kunden ist sehr positiv“, bemerkt Murat Elmas

Die virtuelle Abrollfläche der blauen Kugel hat ein großes Loch, eine gefährliche Lücke im Schutznetz

Die Kunst ist es, den 3-D-Scanner so zu platzieren, dass alle Anlagenteile erfasst werden

Bild: © Uniper Anlagenservice GmbH Bild: © Uniper Anlagenservice GmbH

KoNTAKT

Murat Elmas M 0170 6893152

murat.elmas@uniper.enery Lutz Liwowski

M 0151 42682617

lutz.liwowski@uniper.energy

ProjEKTE ProjEKTE

DIE KUGEL-KLASSEN

Der Radius der Kugel korrespondiert mit der Blitzschutz- klasse der Anlage, die aus einer Blitzschutzrisikoanalyse resultiert. Nach der DIN EN 62305 gibt es vier solcher Klassen: Je kleiner die Kugel, desto höher sind die Anfor- derungen an den Blitzschutz. Denn eine kleinere Kugel berührt beim Abrollen, wenn nicht ausreichend Fang- stangen vorhanden sind, mehr Anlagenteile oder Boden- fläche als eine größere. So werden auch kleinste Lücken im Schutznetz sichtbar. Für die Gasverdichterstation in Mittelbrunn gilt die Blitzschutzklasse 2. Die Kugel hatte einen virtuellen Radius von 30 Metern. Bei der höchsten An forderung, der Klasse 1, beträgt der Radius 20 Meter, bei der niedrigsten (Klasse 4) 60 Meter.

zufrieden. Nicht nur der absoluten Präzision wegen. Aus den Scans produziert UTG zusätzlich einen kleinen Film.

Der Kunde kann dann einer virtuellen Person folgen, die unter dem Schutznetz durch die Anlage geht. Elmas: „So wird Blitzschutz anschaulich und verständlich.“ UTG setzt die „blaue Kugel“ auch für die Blitzschutz-Planung von Neubauten ein – wie etwa beim neuen Gasmotorenkraft- werk in Bremen-Hastedt. Das wollen die Stadtwerke Bremen im August 2022 in Betrieb nehmen. Das Blitzkugel- modell entsteht hier aus einem 3-D-Planungsmodell.

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So sehr offenbar, dass sich die Nukleartechnik von UAS gegen internationale Konkurrenz durchset- zen konnte. Dazu trug auch der Konsortialpartner „Hebetec Enginee- ring“ bei. Der Spezialist für Hebe- technik sollte helfen, die schweren Generatorstatoren auszubauen.

„Beim Rückbau im Kernkraftwerk Stade haben wir bereits erfolgreich mit Hebetec zusammengearbeitet“, sagt Michael Figge. „Da konnten wir also mit konkreten Erfahrungen und guten Vorschlägen punkten.“ Ein weiterer Pluspunkt: Der Unterneh- menssitz des Spezialisten liegt nur 20 Kilometer von Mühleberg entfernt.

Es konnte somit eine Firma aus der Region eingebunden werden.

Puzzle-Arbeit für optimale Verpackung

Nachdem das Kernkraftwerk Ende 2019 seinen Betrieb eingestellt hatte, ging das UAS-Team Anfang 2020 sofort ans Werk. Rund 15 Experten von UAS traten an, dazu kamen etwa so viele Mitarbeiter von Hebetec.

Zunächst entkuppelten sie den Turbinenstrang an den beiden Turbo- gruppen. Nach Entleerung der Systeme von Lageröl, Dichtöl und weiteren Schmierstoffen ging es an

die eigentliche Demontage. Die Turbinengehäuse sowie deren Außenhauben zerlegten die Fachleute in einem aufwendigen Kalttrennver- fahren in für die Entsorgungs-Contai- ner passende Größen. Dafür mussten sie zuvor die erforderlichen Schnitte für die optimale Verpackung genau berechnen. „Das war eine Puzzle- Arbeit. Die Teile haben wir nachge- zeichnet, dreidimensional visualisiert und auf dieser Basis so platzsparend wie möglich den Containern zugeord- net. Es hat sich gelohnt: Wir konnten dadurch einige Container einsparen“, erläutert Michael Figge. Am Ende waren es 36 mit einer Kantenlänge von jeweils 20 Fuß.

Die Außenhauben waren mit PCB (Polychlorierte Biphenyle) beschich- tet. PCB sind giftige und krebsauslö- sende organische Chlorverbindungen.

Sie wurden bis in die 1980er-Jahre unter anderem als Weichmacher in Lacken verwendet. Damit die Arbeiten sicher durchgeführt werden und keine gesundheitsgefährdenden Gase entstehen konnten, musste eine Schnitt- Temperatur unterhalb von 80 Grad Celsius eingehalten werden. Ebenso durften aus Sicherheitsgründen bei den Arbeiten keine Funken und Rauch- gase entstehen.

Mit Seil- und Kreissägen von mehr als einem halben Meter Durchmesser wurden die Anlagen zerlegt. Wegen der Strahlenexposition arbeitete das Team mit Atemschutz-Masken und Kontaminationsschutz-Kleidung. Die Strahlenwerte innerhalb des Maschi- nenhauses wurden ständig über- wacht und Arbeitsbereiche mit Aerosol-Filtern abgeschirmt, um die Verbreitung radioaktiver Stoffe in der Umgebung zu verhindern.

Hinzu kamen selbstverständlich umfangreiche Vorkehrungen für die Arbeitssicherheit. Dazu gehörte auch die optimale Reihenfolge der Arbeiten.

Um beispielsweise Stolperfallen zu vermeiden, trennten die Experten die Rohrleitungen im Bereich der Vorwärmestraßen unterhalb der näch sten begehbaren Ebene. Die durch die Trennung entstehenden Öff nungen im Boden wurden mit dafür gefertigten Blechen sofort wieder verschlossen und gegen Verrutschen gesichert. Die offenen Rohrleitungs- enden erhielten passende Verschluss- kappen und wurden in Folien ein- gewickelt. „Insgesamt haben wir 380 Meter Leitungen abgebaut und in jeweils ein Meter lange Stücke getrennt“, fasst David Muschalik zusammen.

Bild: © Uniper Anlagenservice GmbH

Angeschaut, abgebaut

Wie der Auftrag im Detail erledigt werden konnte, mussten sich die an der Ausschreibung beteiligten Spezial-Unternehmen dann anhand von einigen Unterlagen überlegen.

„Gebäudepläne, Konstruktionszeich- nungen und weitere Angaben zum potenziellen Auftrag mussten erst einmal reichen“, sagt Michael Figge von Uniper Anlagenservice (UAS).

Zusammen mit seinem Kollegen David Muschalik und mit Christian Bolles, Leiter der UAS-Produktgrup- pe Rückbau, hatte er sich im Januar 2019 durch das „Schaufenster“ im Besucherraum des Kernkraftwerks Mühleberg den flüchtigen Eindruck verschafft. „Natürlich ergaben sich danach viele Fragen. Denn jede

Anlage ist anders. Wir konnten uns aber die Besonderheiten vorstellen, und alle Fragen beantwortete der Betreiber BKW Energie bestens“, resümiert Figge.

445 Seiten Angebot

Am Ende umfasste das Angebot für die Demontage und Zerlegung im Maschinenhaus stolze 445 Seiten.

„Das ist schon außergewöhnlich. Auf Wunsch von BKW Energie haben wir eine sehr ausführliche Ausarbeitung vorgenommen. Das ging bis zur Erläuterung, mit welchem Werkzeug welche Schraube wie gelöst werden sollte“, sagt David Muschalik. Außer- dem mussten die Experten im

Durch ein großes Fenster blickten die Nuklear-Experten von Uniper Anlagenservice ins Maschinenhaus des Kernkraftwerks Mühleberg nahe Bern. Turbinen, Genera- toren und Vorwärmerstraßen sollten demontiert und zerlegt werden. Eine nähere Besichtigung war nicht möglich. Denn zu diesem Zeitpunkt herrschte noch Betrieb;

in den von Strahlung betroffenen Bereich war ein Zugang ausgeschlossen.

„kontrollierten Bereich“ arbeiten.

Denn in Siedewasserreaktoren wie Mühleberg trifft radioaktiver Dampf auf die Turbinen, entsprechend kontaminiert sind sie. Deshalb galten extrem hohe Sicherheitsbestimmun- gen, für deren Einhaltung der Auftrag- nehmer umfangreiche Vorkehrungen zu treffen hatte. Die nötigen Qualifika- tionen der Mitarbeiter, Zertifizierun- gen und Nachweise enthielt das Angebot ebenso wie Referenzen:

„Wir konnten auf vergangene Projekte zurückgreifen, beispielsweise die Demontage von Generator und Vorwärmerstraße im Kernkraftwerk Philippsburg. Das hat Eindruck gemacht“, erläutert Produkt- gruppen-Leiter Christian Bolles.

Das stillgelegte Kernkraftwerk Mühleberg liegt an der Aare direkt unterhalb des Wohlensees, 14 km westlich von Bern

Für die Demontage besonders schwerer Teile wurde ein spezielles Hubgerüst installiert Eine Großkomponente

wird verpackt

Bilder: © Uniper Anlagenservice GmbH, © Michel Jaussi / BKW Energie

Rückbau des Kernkraftwerks Mühleberg in der Schweiz

„Eine der größten Herausforderungen war die Corona-Pandemie – insbesondere die organisation, damit die Arbeiten durch die externen Partnerfirmen Uniper/Hebetec ohne größere Einschränkungen durchgeführt werden konnten. Durch das bewährte Schutz- konzept der BKW am Standort Mühleberg und dank der Erfahrung der Auftragnehmer Uniper/Hebetec sowie der guten Zusam- menarbeit vor ort konnte das Projekt trotz der außerordentlichen Situation wie geplant durchgeführt und abgeschlossen werden.”

Bernhard Kaderli, Vorhabensleiter Demontage BKW Kernkraftwerk Mühleberg

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Bild: © Uniper Anlagenservice

ProjEKTE

Mehrere Runden für den Kran

Hatte der Maschinenhauskran noch die Vorwärmer, Unterkühler und Regeltöpfe der demontierten Vor- wärmerstraße heben und transpor- tieren können, war er bei den beiden Statoren mit ihrem Gewicht von je 150 Tonnen überfordert. Deshalb baute Hebetec ein spezielles Hubge- rüst auf. „Ziemlich kompliziert und aufwendig. Das galt auch für die Genehmigungs-Prozedur. Erst nach mehreren Runden konnte der Kran installiert werden“, sagt UAS-Gesamt- projektleiter Christian Bolles. Die zwei Statoren brachte das Hubgerüst dann sicher zu den Übergabestellen für den Schwer transport. Das übrige Material verließ das Kernkraftwerk Mühleberg in den Containern. In Schweden werden alle Teile dekonta- miniert und zu 98 Prozent wiederver- wertet.

„Nach 232 Tagen schlossen wir Ende 2020 unsere Arbeiten ab, rund 1.200 Tonnen Material haben wir demontiert und zerlegt“, resümiert Christian Bolles. „Wir sind alle gesund und es sind keine Unfälle passiert. Das ist – trotz aller Vorkeh- rungen – bei gefahrenbewehrten Arbeiten nicht von vornherein sicher, ganz besonders nicht bei Projekten in Nuklearanlagen. Und schon gar nicht in einer Zeit der Pandemie.“

KoNTAKT

Michael Figge M 0173 6015086

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„Wow!“, „Super!“, „Sehr Stimmungsvoll!“, „Danke für die Gute-Laune-Musik!“: Die Resonanz auf das erste Benefiz- Konzert von Uniper Engineering & Friends zugunsten der arg gebeutelten Künstlerszene war riesig und durchweg positiv. Initiator, Moderator und Uniper-Vertriebsmann Martin Proll, der auch selbst in die Saiten seiner Gitarre griff, freute sich sehr über den tollen Zuspruch. Zahl- reiche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von mehr als 35 Unternehmen waren der Konzerteinladung gefolgt und hatten sich am ersten Freitag im Mai abends für eine Stunde online zugeschaltet, um dem musikalischen Mix aus Songs von Sting, Dire Straits, Neil Young, Seal, Pink Floyd und Udo Lindenberg zu frönen.

Für jede Zuschaltung spendete Uniper Engineering 10 Euro.

Der Erlös unterstützt ein buntes Open-Air-Event mit Künstlern verschiedener Sparten, das die lokale Organi- sation „Wohnzimmer GE“ veranstaltet. Geplant ist das Kulturfest für den Herbst nach der Pandemie auf der

Bild: © Regina Sablotny

Uniper-Kollegen veranstalten erstes Online-Benefiz-Konzert Thermografie an

Generatorableitungen

Vieltönig

statt eintönig

Auf die

Aus wertung kommt es an

ProjEKTE / KUrZ NoTIErT

Skulpturenwiese in Gelsenkirchen-Buer. Vor der Pande- mie sind im „Wohnzimmer“ über 300 Künstler aus aller Welt aufgetreten – Musiker, Literaten, bildende Künstler, Schauspieler.

Auch die Musiker, die für den professionellen Sound des Benefiz-Konzerts sorgten, hoffen im Herbst wieder auf Livekonzerte. Neben Martin Proll (Gesang, Mundharmonika, Gitarre) aus Vohburg a. d. Donau, spielten nacheinander sein Arbeitskollege Dr. Andreas Bala (Gesang, Gitarre)

& Det Krause (Gitarre, Gesang) aus Kirchhellen, Andrea Kodisch (Gesang, Gitarre) & Stefano Nardozza (Cajon) &

Susi Wagner (Gesang) aus Ingolstadt, Michael Kalkum (Ge- sang, Klavier) aus Hamburg sowie Sabine Bloch (Gesang, Gitarre) & André Urban (Gitarre, Gesang), ebenfalls aus Kirchhellen.

Musik ist seine Leidenschaft:

Martin Proll griff selbst kräftig in die Saiten

Die Erwärmung elektrischer Übertra- gungswege und Kontaktstellen steigt mit dem Quadrat der Stromstärke. An Generatorableitungen darf es aber nicht zu heiß werden, Leistungsverluste und Schäden drohen. Mit einer Thermo- grafie-Kamera sind die jeweiligen Zustände zwar zu erkennen, doch die eigentliche Arbeit beginnt erst dann.

„Schon 10 Prozent mehr Strom verursachen 21 Prozent mehr Wärme. Bei 20 Prozent mehr Strom ist die Wärmeentwicklung bereits um 44 Prozent gestiegen“, sagt Oliver Fritsche, bei Uniper Anlagenservice Experte für Generatorableitungen.

Wenn in Kraftwerken zum Beispiel die Leistung erhöht wird, kann dieser Zusammenhang unangenehme Folgen haben.

Dann verursacht die größere Hitze an den elektrischen Kontaktstellen unter Umständen Schäden: „Die sind nur in gewissen Grenzen belastbar. Es stellt sich dann eine über die Zeit immer schlechter werdende Situation ein, bis hin zu einem möglichen Ausfall“, weiß Fritsche.

Trügerisches Bild bei Teillast

Er empfiehlt daher regelmäßige Kontrollen mit einer Thermografie-Kamera, idealerweise auch vor Inspektionen.

Die Wärmebild-Aufnahmen mit diesem Gerät sind relativ einfach zu erstellen. Die Kunst besteht in der fachgerech- ten Auswertung und Beurteilung der Ergebnisse. So muss unter anderem die Leistung der Anlage berücksichtigt werden: Läuft sie zum Zeitpunkt der Thermografie in Teillast oder in Volllast? Wenn beispielsweise an beson- ders heißen Stellen – die im Wärmebild weiß dargestellt sind – eine Temperatur von 69 Grad Celsius gemessen wird, erscheint das angesichts des bekannten Kontakt- materials unkritisch. Wurde diese Aufnahme allerdings in Teillast erstellt, sieht das anders aus: Denn entsprechend dem quadratischen Anstieg der Wärme bei höheren Stromstärken könnte bei Volllast eine Temperatur von rund 150 Grad entstehen!

Weitere Parameter für die Auswertung: die Umgebungs- temperaturen der Anlage. „Wie warm es im unmittelbaren Umfeld ist“, sagt Oliver Fritsche. „Außerdem muss man

die Auslegungstemperatur der Anlage und anwendbare Normen berücksichtigen.“ Hinzu kommen Kriterien wie der Emissionsgrad und Reflexionen: „Farben und Oberflä- chen emittieren die Wärmeentwicklung sehr verschieden.

Manchmal reflektieren auch benachbarte Flächen auf die zu untersuchenden Stellen.“ Es folgt eine Menge Rechnen, kombiniert mit jahrelanger Erfahrung. Daraus entsteht eine umfassende Analyse über den Zustand der Anlage – und eine Empfehlung, was zu tun ist, damit diese weiter störungsfrei und sicher Leistung überträgt.

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Oliver Fritsche M 01511 7455952

oliver.fritsche@uniper.energy Eine zu heiß werdende Erdungsverbindung (links) weist nach

der Instandsetzung eine unkritische Temperatur auf

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Termine

Kontec

25. bis 27. August 2021, Dresden

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7. bis 8. September 2021, Papenburg

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9. bis 10. September 2021, Magdeburg

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22. bis 23. September 2021, Birmingham, UK

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Kraftwerkstechnisches Kolloquium

5. bis 6. Oktober 2021, Dresden

ICOND

19. bis 21. Oktober 2021, Aachen

VGB Gasturbine

11. bis 12. November 2021, Potsdam

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25. bis 26. November 2021, Salzburg, Österreich

Enlit Europe

29. November bis 2. Dezember 2021, Mailand, Italien