Man nehme: Kohle und Erdgas

Erzeugung

Eine Papierfabrik in Sachsen hat in die Eigenerzeugunginvestiert. Das firmeneigene Heizkraftwerk erzeugt mit Braunkohle und Erdgas Strom und Dampf. Die Gasturbine der GuD-Anlage kann im Schwarzfall per Notstromaggregat gestartet werden.

23. Oktober 2014

Eine neue KWK-Anlage oder ein neues Heizkraftwerk wird in der Regel nicht von einem Ministerpräsidenten eingeweiht. Tut er es dennoch, muss die Anlage schon eine herausragende Bedeutung haben. So geschehen im August in Trebsen bei Leipzig. Ministerpräsident Stanislaw Tillich persönlich reiste an, um das neue Heizkraftwerk einer Papierfabrik offiziell in Betrieb zu nehmen.

Geplant und installiert wurde die neue Anlage von Getec in Magdeburg. Die Ingenieure des Unternehmens entwickelten den Angaben zufolge eine Lösung, die zugleich den Inselbetrieb und einen Schwarzstart, das heißt das Starten der Gasturbine mittels Notstromaggregat ermöglicht, eine schnelle Regelfähigkeit garantiert und Planungssicherheit bei den Energiekosten gewährleistet.

KWK und GuD im Heizkraftwerk

Das neue Heizkraftwerk besteht laut Getec aus zwei sich ergänzenden Anlagen: eine mit Braunkohlenstaub befeuerte Kraft-Wärme-Kopplungsanlage und ein mit Erdgas betriebenes Gas- und Dampfturbinen-Heizkraftwerk. Die Gasturbine deckt die Grundlast des elektrischen Bedarfs ab. Mit einer flexiblen, erdgasbefeuerten Zusatzfeuerung im Abhitzekessel der Gasturbine wird die Spitzenlast bis zum Erreichen des maximalen Dampfbedarfs abgedeckt.

Je nach Bedarf werden rund 60t Dampf pro Stunde produziert und eine elektrische Leistung von bis zu 10MW geliefert. Damit wird der gesamte Energiebedarf der Papierfabrik gedeckt.

hohen Wirkungsgrad realisiert

Mit einem Gesamtwirkungsgrad von über 88% ist diese Anlagenkombination laut Getec wesentlich effizienter als die getrennte Erzeugung von Strom und Wärme. »Wir haben ein maßgeschneidertes Konzept entwickelt, das exakt den Anforderungen der Papierproduktion gerecht wird. Im Fokus steht der langfristige und messbare Vorteil für unseren Kunden durch ein umfassendes Gesamtpaket aus exzellenten Dienstleistungen und innovativer Technik«, sagt Volker Schulz, Vorstandssprecher bei Getec. Das Contracting-Unternehmen kümmert sich auch um den laufenden Betrieb des Kraftwerks.

Kalkulierbare Energiekosten

»Für uns bedeutet die neue Anlage, dass wir uns in den nächsten fünfzehn Jahren keine Sorgen um die Energieversorgung machen müssen. Und mit den langfristig günstigen Energiepreisen sichern wir den Standort in Trebsen«, sagt Jörg Kober, geschäftsführender Gesellschafter der Papierfabrik Julius Schulte.

Das Unternehmen ist einer der führenden deutschen Anbieter von Wellpapproh- und Spezialprodukten. Im Jahr 2000 übernahmen die Gesellschafter der in Düsseldorf ansässigen Firma Julius Schulte Söhne die 120 Jahre alte Papierfabrik in Trebsen und modernisieren seither kontinuierlich die Produktionsstätte in Sachsen. 2013 wurde in die Papiermaschine, die Stoffaufbereitung und das Kraftwerk investiert und die Produktion deutlich erhöht. Rund 200.000t Papier pro Jahr erzeugt das Unternehmen am Standort in Trebsen.

Zum Portfolio gehören fettdichte, tiefkühlbeständige, flammhemmende, feuchteresistente, schimmelresistente und korrosionsschützende Papiere, insgesamt 19 verschiedene Sorten.

Komplexe Papierherstellung

Eine große technische Herausforderung ist der Papierabriss der bis zu 440cm breiten Bahnen. »Wenn solch eine große Bahn reißt, wird die Papiermaschine angehalten. Das hat einen Lastsprung bei Strom und Dampf zur Folge, der Druck steigt vorübergehend in der Dampftrasse«, erklärt Steffen Hay, Gruppenleiter und Projektingenieur bei Getec. »Die Gasturbine muss in dieser Situation in der Lage sein, die Leistung so schnell herunterzuregeln, dass der Dampf nicht abgeblasen werden muss.«

umfangreiche Regelung

Mit der Technologie des Großwasserraumkessels und komplexen Regelungsmechanismen der einzelnen Anlagenkomponenten gelingt es, die Schwankungen in der Dampfabnahme beim Maschinenstopp und beim Wiederanfahren sehr schnell auszugleichen. So werden Verluste gering gehalten. Mit der Erhöhung der Papierproduktion ist der Strom- und Wärmebedarf gewachsen. Verbrauchte die Papierfabrik Trebsen vor der jüngsten Modernisierung jährlich 45.000MWh Strom und rund 186.000MWh Wärme, so stieg der Bedarf nach der Erweiterung laut Getec-Angaben auf rund 61.000MWh Strom und 248.000MWh Dampf im Jahr.

Stromausfälle sind passé

Die Wärme erzeugte das Unternehmen in Erdgas-Kesseln, den Strom bezog es aus dem öffentlichen Netz. Für die Produktion wurde das angesichts immer häufiger auftretender Stromausfälle in den vergangenen Jahren zunehmend zu einem Risikofaktor.

Unabhängig von der Netzstabilität zu sein, wurde für das Familienunternehmen zu einem wichtigen Kriterium für eine neue Energieversorgung.

Gaskessel als Backup

»Im Zusammenspiel können beide Anlagen den gesamten in der Papierfabrik benötigten Strom und Dampf erzeugen«, sagt Steffen Hay. Die drei vorhandenen Erdgas-Kessel werden zu Redundanzzwecken vorgehalten.

Im Falle eines Blackouts im Stromnetz laufen die Maschinen in der Papierfabrik laut Getec problemlos weiter.

Der Inselbetrieb der Stromerzeugungsanlagen wurde mehrmals getestet: die Fabrik vom vorgelagerten Stromnetz getrennt und autark produziert.

Zusätzliche Sicherheit gibt dem Unternehmen ein Notstrom-Aggregat, mit dem die Gasturbine im Schwarzfall gestartet werden kann.

Fernüberwachung in der Zentrale

Getec-Mitarbeiter haben Mitarbeiter der Trebsener Papierfabrik für den Betrieb der BKS-KWK- und der GuD-Anlage geschult.

Dazu gehören unter anderem die Annahme der Braunkohlenstaub-Lieferungen und das Säubern der Anlagen. Die Gesamtanlage ist auf den Leitstand bei Getec in Magdeburg aufgeschaltet und wird rund um die Uhr überwacht.

Erschienen in Ausgabe: 09/2014