Unternehmen

Kontakt

Siemens AG
Wittelsbacherplatz 2
80333 München
Deutschland
contact@siemens.com

Daten

Düsseldorf-Lausward
Gasbetrieb
ca. 400 MW

Kombinierter Gas-/Dampfbetrieb
595 MW

Fernwärme Auskopplung
300 MW

Wirkungsgrad
>80 %

CO2-Einsparung:
ca. 43.000 t pro Jahr

Auszeichnung

Ausgezeichnet mit dem Stahl-Innovationspreis 2009 in der Kategorie "Klimaschutz mit Stahl"

Siemens AG

Gasturbine: Hoher Wirkungsgrad dank hochwarmfestem Stahl

Energieerzeugung Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Schonender Umgang mit Ressourcen und geringerer Ausstoß von Treibhausgasen zählen zu den bedeutendsten Zielen bei der Energieerzeugung. Mit der SGT5-8000H hat Siemens AG Energy Sector eine Gasturbine entwickelt, die die Effizienz von Kraftwerken weiter steigert. Sie fungiert als Herzstück eines Gas- und Dampfkraftwerks, das eine Leistung von 595 MW bei einem bislang nicht erreichten Wirkungsgrad von rund 85 Prozent (in Düsseldorf-Lausward) bereitstellen wird. Der umfassende Einsatz moderner Stähle, insbesondere hochwarmfester Werkstoffe, erfüllt die hohen technologischen Anforderungen an die einzelnen Komponenten. Zuverlässiger Betrieb und eine lange Lebensdauer der Turbine werden damit sichergestellt.

Weltweit steigt die Nachfrage nach zuverlässiger preisgünstiger und umweltfreundlicher elektrischer Energie. Die Steigerung der Energieeffizienz zur Reduzierung von Brennstoffverbrauch und Emissionen ist das wichtigste Ziel bei der Weiterentwicklung von Kraftwerkstechnologien. In der Prozesskette vom Brennstoff zum Strom wird im Kraftwerk zunächst die im Brennstoff enthaltene chemische Energie zum Betreiben eines Antriebsaggregats eingesetzt, welches mechanische Energie bereitstellt. Ein Generator wandelt diese in elektrische Energie (Strom) um. Die Wirkungsgrade dieser Prozesse bestimmen die Energieeffizienz. Bisher liegen Wirkungsgrade von Verbrennungskraftwerken bei ca. 34 %. Die von Siemens entwickelte Gasturbine SGT5-8000H, die im Kraftwerk Irsching 4 als Antriebsaggregat eingesetzt wird, übertrifft diesen Wert deutlich.

Flexibilität und Leistung für eine nachhaltige Stromversorgung

Eine solche Turbine erreicht im neuen Düsseldorfer Kraftwerksblock „Fortuna“ im kombinierten Gas- und Dampfbetrieb sogar einen Wirkungsgrad von deutlich über 80 Prozent. Im Vergleich zu Kohlekraftwerken gleicher Leistung werden hier jährlich rund drei Millionen Tonnen CO2 vermieden. Die Turbine erzeugt im reinen Gasbetrieb ca. 400 MW. Das ist ausreichend, um eine Stadt wie Hamburg mit fast 1,8 Mio. Einwohnern mit Strom zu versorgen. Als kombiniertes Gas- und Dampfkraftwerk wird die Leistung in Düsseldorf insgesamt 595 MW betragen. Der Strombedarf ist über den Tagesverlauf nicht konstant. Hinzu kommt bei steigendem Anteil erneuerbarer Energien, z. B. aus Wind und Photovoltaik, dass diese in der Regel nicht mit konstanter Leistung zur Verfügung stehen. Daher müssen moderne Kraftwerke schnell auf Leistungs- und Lastschwankungen reagieren können. Hier zählt die Gasturbine SGT5-8000H mit einer Anfahrzeit von nur wenigen Minuten ebenfalls zur Spitze. Konventionelle Kraftwerke benötigen mehrere Stunden, um auf ihre Nennleistung zu kommen. Die Turbine arbeitet mit einer Drehzahl von 3.000 Umdrehungen pro Minute und Verbrennungstemperaturen von bis zu 1.500 °C.

Mit Stahl zu Höchstleistungen

Neue, besonders leistungsfähige Stahlsorten gewährleisten, dass die Bauteile den enormen Belastungen standhalten. Hier verwendete Stähle sind beispielsweise der 16Mo3, ein warmfester Stahl speziell für druck- und temperaturbelastete Bauteile, der 27NiCrMoV15-6, ein legierter Edelstahl und der X12Cr MoWVNbN10-1-1, ein hochwarmfester nichtrostender Stahl, beide speziell für den Generatoren- und Turbinenbau. Die Gasturbine ist die größte der Welt und besteht bei einer Gesamtmasse von 444 Tonnen zu 95 % aus geschmiedeten und gegossenen Bauteilen aus Stahl. Mit ihrer Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit ist sie ein Vorzeigebeispiel für den Klimaschutz mit Stahl.

 


Bild Header: © Ansgar M. van Treeck
Bildmaterial Galerie: Siemens AG


Bilder und Videos