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Ausgabe 9-2022

Europa muss die ausufernden Gaspreise bewältigen

Kristian Ruby

Klimawandel, explodierende Energiepreise und eine zunehmende Inflation sind in aller Munde. Die Welt befindet sich in der bislang herausforderndsten Krise des Jahrhunderts.

Unsere Volkswirtschaften sind viel zu stark von der Einfuhr fossiler Brennstoffe abhängig. Und diese Abhängigkeit hat schwerwiegende Folgen: Die Versorgungssicherheit ist ungewiss, die Verbraucher werden mit hohen Preisen konfrontiert, staatliche Eingriffe bedingen Marktstörungen und destabilisieren das Vertrauen der Anleger.

Die europäische Elektrizitätswirtschaft befindet sich inmitten eines „Sturms“.

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Aktuelle Herausforderungen für den Energiesektor

Georgios Stamatelopoulos

Die Probleme und Herausforderungen für den Energiesektor sind in diesem Jahr nicht kleiner geworden, sondern haben sich dramatisch verändert. Zum Abschluss meiner letztjährigen Eröffnungsrede habe ich betont, dass wir die Herausforderungen des zukünftigen Energiesystems meistern können – wir, die Industrie mit geeigneten technischen Lösungen für erneuerbare, flexible und disponible Erzeugung sowie verschiedene Technologien zur Speicherung, aber auch mit dem Appell an die Politik für einen angemessenen regulatorischen Rahmen insbesondere für den Ausbau der erneuerbaren Energien. Der Einmarsch Russlands in die Ukraine hat den Schwerpunkt der Energieerzeugung und Energieversorgung verändert. Wir sind uns heute bewusst, dass eine sichere, bezahlbare und nachhaltige Energieversorgung eine der tragenden Säulen für unsere Wirtschaft und für unsere Gesellschaft – letztlich für die Menschen – ist.
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Online-Überwachung von 10 Wind­turbinen-Getriebeölen – Reinheit und Ölalterung durch Inline-Sensoren

Steffen D. Nyman und Morten Henneberg

Seit Jahrzehnten wissen wir, dass sauberes Öl die Zuverlässigkeit und Betriebszeit von Anlagen verbessert und die Lebensdauer von Komponenten und Öl im Betrieb verlängert. Dies ist besonders für Eigentümer und Betreiber von Windkraftanlagen von großer Bedeutung. Ölanalysen werden eingesetzt, um Ausfälle vorherzusagen und ungeplante Ausfallzeiten zu verhindern. Allerdings zeigen die Ölanalysen zeigen jedoch hauptsächlich den Zustand zum Zeitpunkt der Probenahme, und es ist schwierig sicherzustellen, dass die Probe vollständig repräsentativ ist. Die Ölreinheit in einem Windturbinengetriebe (WEA) wird durch Last, Leerlauf oder Stillstand stark beeinflusst, und eine Probenahme nur alle 6 Monate macht die Trendaussage noch ungenauer.

Windparkmanager für Ausbau bei Energiewende gerüstet: 24/7-Leit­warte erfüllt höchste Ansprüche an Usability und Ergonomie

wpd windmanager

Mit den geplanten Kapazitätserweiterungen bei den erneuerbaren Energien in Deutschland vervielfachen sich die Aufgaben für Unternehmen der regenerativen Energiewirtschaft. Dies betrifft auch die wpd windmanager GmbH & Co.KG, die als technischer und kaufmännischer Betriebsführer weltweit derzeit 507 Windparks sowie 78 Solarparks mit einer Gesamtleistung von 6.011 MW betreut. Das Unternehmen wurde frühzeitig aktiv, um der Entwicklung in den Bereichen Windenergie und Solar sowie der damit einhergehenden Erweiterung des eigenen Portfolios effektiv zu begegnen. Bereits vor einigen Jahren ließ man eine Leitwarte einrichten, die den wachsenden Anforderungen an Usability und Ergonomie entspricht.

Digitales Instandhaltungsmanagement

Eckhardt + Partner

E-Ladeinfrastrukturen, PV- und Windkraft-Anlagen, Transformatoren, Speicher – steigende Komplexität und Standortexpansion der Objekte fordern Projektentwickler im Energiesektor heraus: Der Weg zur gelingenden Energiewende ist mit zahlreichen Wartungspunkten gepflastert. Nur termingerechte Instandhaltung technischer Elemente beugt Schäden oder Strafen vor. Sofortige Dokumentation aller getätigten Aufgaben sowie Erinnerung an anstehende Termine ermöglicht Excelation:assets. Die praxisorientierte Digitallösung erleichtert Projektleitenden und Inspekteuren das Organisieren, Kontrollieren, Kommunizieren und Dokumentieren fälliger Wartungsarbeiten und sämtlicher Prüftermine. Via PC oder App dirigieren sie Techniker, halten sich über alle Sachverhalte zu Anlagen, Fahrzeugen und Objekten auf Stand – und Kosten im Blick.

Angriffserkennung in Leit- und Fernwirktechnik als Dienstleistung

Sascha Jäger

Angriffserkennung für Leit- und Fernwirktechnik ist aufgrund der Verpflichtung im IT-SiG 2.0 aktuell ein heißes Thema. Der Artikel zeigt auf, welche Anforderungen und gesetzlichen Vorgaben für ein System zur Angriffserkennung für KRITIS Betreiber existieren. Diese können lediglich von den größten Versorgungsunternehmen wirksam und effizient eigenständig geleistet werden. Für alle anderen lohnt sich der Einsatz von Dienstleistern. Der Autor zeigt auf, an welcher Stelle welches Dienstleistungsmodell sinnvoll ist und worauf Anlagenbetreiber bei der Auswahl der richtigen Partner Augenmerk legen sollten.
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Fit für CCUS – Überblick zu Politik, Technologie und Markt

Aleksandra Würfel

Sollen die europäischen Klimaneutralitätsziele und ihre Erreichung ernst genommen werden, so befinden wir uns in dem Jahrzehnt, das der Wegweiser für diese branchenübergreifende Transformation ist. Daraus resultiert die Anforderung, dass kohlenstoffarme Technologien wie Carbon Capture Utilization (CCU) and Storage (CCS) in der EU-Gesetzgebung verankert werden müssen. Die CCUS-Potentiale zur Verringerung der Treibhaugasemissionen sind branchen-, sektor- und länderübergreifend zu nutzen und der Aufbau von Technologien und notwendige rechtliche Rahmensetzung für CCUS sind zu fördern. Vor allem in den für die nächsten Dekaden wichtigen Rahmensetzungen durch EU Green Deal, EU-Taxonomie und EU-ETS müssen Marktregulierungen formuliert werden, die wirtschaftliche Anreize für CCUS und dadurch die Herstellung von Negativemissionen schaffen können. Beim Einsatz von CCUS ist aufgrund der starken Interdisziplinarität, des hohen technologischen Komplexitätsgrades eine Kooperation von Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft zwingend erforderlich.

Analyse der Verweilzeiten von Abfall in einem Abfallverbrennungskraftwerk

Henriette Garmatter und Roland Scharf

Die Heterogenität von Abfall stellt eine Herausforderung bei der Verbrennung in Abfallverbrennungskraftwerken dar. Die Verbrennungseigenschaften des Abfalls sind vorab unbekannt und variieren, sodass die Steuerung des Verbrennungsprozesses kontinuierlich angepasst werden muss. Neue Analysemethoden werden daher entwickelt, um Informationen über die heterogenen Abfalleigenschaften bereits während der Abfallaufgabe und vor der Verbrennung zu erheben. Um diese Informationen mit später im Betrieb erhobenen Messdaten in Verbindung zu setzten, muss die Verweilzeit des Abfalls im Aufgabesystem sowie auf dem Verbrennungsrost bekannt sein. In der vorgestellten Untersuchung wird hierfür eine Messmethodik basierend auf Funksignaltracern und visuellen Tracern entwickelt, durch die sowohl die Gesamtverweilzeit als auch die Verweilzeit im Aufgabesystem und auf dem Rost experimentell erhoben werden können.

Die potenzielle Rolle von Ammoniak beim Übergang zu einer sauberen Energieversorgung

Qian Zhu

Aufgrund einiger Eigenschaften eignet sich Ammoniak als Energiespeicher, als Wasserstoffträger und als Brennstoff. Ammoniak ist die am zweithäufigsten produzierte Chemikalie der Welt. Die Technologien für die Produktion, die sichere Handhabung, den Transport und die Lagerung von Ammoniak sind ausgereift, und eine globale Versorgungs- und Vertriebsinfrastruktur existiert bereits. Daher könnte Ammoniak die Grundlage für eine integrierte Lösung zur Energiespeicherung und -verteilung bilden und ein kohlenstoffarmer Brennstoff für die Stromerzeugung, den Verkehr und industrielle Prozesse sowie ein wertvoller Rohstoff für die Herstellung von Düngemitteln, Sprengstoffen, Arzneimitteln und Textilien sein. Die Herausforderungen und Möglichkeiten der Nutzung von Ammoniak als Brennstoff, die potenziellen CO2-Emissionssenkungen, die erreicht werden können, einschließlich einer Lebenszyklusanalyse, werden erörtert.

Cybercrime in Deutschland:
Die Malware gibt es im Online-Shop

Esther Ecke

Kritische Infrastrukturen standen 2021 erneut stark im Visier von Cyberkriminellen. Das ist ein Ergebnis des Bundeslagebildes „Cybercrime“ 2021 des Bundeskriminalamtes (BKA), das jetzt vorgestellt wurde. Weitere Erkenntnis: Ransomware-Angriffe werden immer gefährlicher. Der Browser ist dabei das Einfallstor Nr.1 für Ransomware und andere Schadware. Der beste Schutz vor solchen Angriffen aus dem Internet ist ein virtueller Browser. Ein virtueller Browser erlaubt das Surfen im Internet, ohne dass Hacker Zugriff auf die Unternehmensnetzwerke erlangen können.

Kraftwerke – Reduzieren von Umweltbelastung und Optimieren von Betriebskosten mit Mobiler Umkehrosmose

Lisa Bloss

Da eine hohe Wasserqualität für die Stromerzeugung unerlässlich ist, suchen Kraftwerksbetreiber zunehmend nach Möglichkeiten, die Nutzung von Wasser in Dampf- und Kühlkreisläufen zu optimieren. Die Einführung neuer Technologien kann jedoch Herausforderungen mit sich bringen, wie z. B. Störungen des Anlagenbetriebs und erhebliche Ausgaben. Aufgezeigt wird, wie mobile Umkehrosmoseanlagen, welche vor den Vollentsalzungsanlagen des Betreibers in den Prozess eingebunden sind, dazu beitragen, mögliche Probleme der Wasseraufbereitung minimieren und den Implementierungsprozess vereinfachen.

Entscheidungshilfe für Projektleiter: Welcher Werkstoff eignet sich für Anwendungen in aggressiven Umgebungen?

Technoform

Unter extremen Bedingungen, wie sie zum Beispiel in der Rauchgasreinigung in Kraftwerken und industriellen Anlagen herrschen, müssen Werkstoffe trotz chemischer und thermischer Belastungen zuverlässig und dauerhaft ihre mechanischen Eigenschaften beibehalten. Die Herausforderung für Projektleiter besteht darin, den richtigen Werkstoff auszuwählen, der alle Anforderungen erfüllt und zudem ein bestmögliches Preis-Leistungs-Verhältnis bietet.

Editorial

RUBY Kristian SG eurelectric

Kristian Ruby

Secretary General von Eurelectric, Brussel

Europa muss die ausufernden Gaspreise bewältigen

Klimawandel, explodierende Energiepreise und eine zunehmende Inflation sind in aller Munde. Die Welt befindet sich in der bislang herausforderndsten Krise des Jahrhunderts.
Unsere Volkswirtschaften sind viel zu stark von der Einfuhr fossiler Brennstoffe abhängig. Und diese Abhängigkeit hat schwerwiegende Folgen: Die Versorgungssicherheit ist ungewiss, die Verbraucher werden mit hohen Preisen konfrontiert, staatliche Eingriffe bedingen Marktstörungen und destabilisieren das Vertrauen der Anleger.

Die europäische Elektrizitätswirtschaft befindet sich inmitten eines „Sturms“.

Der russische „Sturm”

Die Eingriffe auf Gaslieferungen durch Russland haben die Strommärkte durcheinander gebracht. Die Großhandelspreise erreichten im August 405 €/MWh, ein Anstieg um 532 % gegenüber Januar 2021. Die Einzelhandelspreise haben diesen Anstieg widergespiegelt, wobei die Preise für neue Verträge in diesem Zeitraum um 84 % gestiegen sind.

Die politischen Entscheidungsträger stehen unter Druck, die ausufernden Preise zu kontrollieren und den Druck auf die Verbraucher zu verringern. Mehrere EU-Mitgliedstaaten haben sich für Mehrwertsteuersenkungen, Energiegutscheine und Anreize zur Steigerung der Energieeffizienz von Gebäudeheizungen entschieden. Dies sind erste Maßnahmen mit den größten direkten Auswirkungen auf die Verbraucherrechnungen.

Doch nun stehen weitere Eingriffe an. Die Europäische Kommission hat vor kurzem eine Verordnung vorgelegt, die es ermöglicht, die Preise von Strom zu deckeln – in der Hoffnung, 117 Milliarden Euro einzunehmen, vor allem von denjenigen, die bislang die richtigen Entscheidungen für die Energiewende getroffen haben. Dieser Betrag steht in keinem Verhältnis.

Anstatt Ursachen der Krise zu anzugehen, nämlich die astronomischen Handelspreise für importiertes Gas, beschäftigt sich die Politik stattdessen mit den Symptomen: den Stromgroßhandelspreisen. Eurelectric fordert die politischen Entscheidungsträger auf, eine Deckelung des Importgaspreises in Betracht zu ziehen, um seine Auswirkungen auf die gesamte Wirtschaft zu bekämpfen.

Der “Sturm” auf die disponible Stromerzeugung

Europas saubere, disponible Kraftwerksflotte erlebt derzeit eine historische Stressphase. Die Stromerzeugung aus Kernenergie ist in diesem Jahr um 33 TWh zurückgegangen, da 31 der 56 französischen Kernreaktoren aufgrund von Wartungs- und Reparaturarbeiten außer Betrieb sind.

Auch die Stromerzeugung aus Wasserkraft ist in diesem Jahr um 37 TWh zurückgegangen, da die Wasserstände in den Speichern gesunken sind. Die extreme Trockenheit hat nicht nur Auswirkungen auf Ernten und Behaglichkeit, sondern auch auf den Energiesektor. In Südeuropa, wo die Länder auf Stauseen angewiesen sind, um die landwirtschaftliche Produktion zu versorgen, ist die Situation noch akuter. Aber auch Kontinentaleuropa ist nicht verschont geblieben. Im Juli produzierte die österreichische Wasserkraft 33 % weniger Strom als im Durchschnitt des letzten Jahres.

Europa braucht alle seine Erzeugungskapazitäten, um eine zuverlässige und kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten und gleichzeitig seine Dekarbonisierungsagenda zu beschleunigen. Disponible und saubere Stromerzeugungskapazitäten sind zweifelsohne erforderlich, um das Versorgungssystem auszugleichen. Die Szenarien vor dem Ukraine-Krieg von Eurelectric haben ergeben, dass die Kapazitäten bis zum Ende des Jahrzehnts um 62 % aufgestockt werden müssen – einschließlich 16 GW zusätzlicher Wasserkraft.

Bis 2030 plant die EU den Einsatz von 753 GW zusätzlicher erneuerbarer Energien – das entspricht 80 % der gesamten installierten Kapazität –, um eine erschwingliche, kohlenstoffneutrale und unabhängige Versorgung sicherzustellen. Um die heimische Stromerzeugung zu steigern, sind große Anstrengungen erforderlich. Der Bürokratieabbau ist ein Muss, da 90 GW in der Genehmigungsphase feststecken – 80 % der geplanten Windkapazität warten auf eine Genehmigung.

Investitionshürden

Die jährlichen Investitionen in die Stromerzeugung müssen 84 Mrd. Euro erreichen, während für die Verteilernetze 38 Mrd. Euro erforderlich sind. Die Energiewende ist kapitalintensiv, aber die Vorteile, die sich daraus ergeben, sind immens: Energieunabhängigkeit, kohlenstoffneutrale Stromerzeugung im Inland, Energieeinsparungen durch verbesserte Effizienz.

Die Investitionen müssen fortgesetzt werden, doch die regulatorische Unsicherheit auf dem unruhigen Markt ist groß. Die Terminmärkte haben bereits mit dem starken Anstieg der Unsicherheiten zu kämpfen, der die volatilen Energiepreise widerspiegelt. Die politischen Entscheidungsträger müssen dringend Maßnahmen ergreifen, um zu flexibleren Standards überzugehen, während sofortige Kreditlinien erforderlich sind, um die Auswirkungen auf die Erzeuger abzumildern und kontinuierliche Investitionen in dekarbonisierte Stromquellen sicherzustellen.

Die Inflation macht sich zudem bei den Lieferketten bemerkbar. Die weltweiten Durchschnittskosten für Photovoltaikanlagen stiegen um 16 % und die für Windenergieanlagen um 9 %, da die Preise für Rohstoffe, die für die Technologien der Energiewende entscheidend sind, deutlich gestiegen sind. Lithium war im Jahr 2021 um 738 % teurer als im Jahr 2020, während Kobalt um 156 %, Nickel um 94 %, Aluminium um 76 % und Kupfer um 34 % teurer waren.

Die gemeinsamen Probleme Europas erfordern gemeinsame Lösungen. Die Herausforderung besteht darin, diese kurzfristigen Maßnahmen mit der langfristigen Dekarbonisierungspolitik in Einklang zu bringen. Dabei muss die EU Lock-in-Effekte und das Entstehen neuer Abhängigkeiten vermeiden.

Elektrifizierung: Brücke zur Energiesicherheit Europas

Die Energiesicherheit Europas ist bedroht. Energieeinsparungen sind notwendig, um Russlands Offensive gegen die EU-Wirtschaft zu kontern, die etwa die Hälfte ihres Gasbedarfs und ein Viertel ihres Öl- und Erdölbedarfs von Russland deckt.

Der allmähliche Rückgang der russischen Gaslieferungen und der mögliche vollständige Lieferstopp haben die EU veranlasst, Lösungen für die kommende Heizperiode zu finden. Es wurde ein verbindliches Ziel von 80 % Füllstand der Gasspeicher festgelegt, das bereits erreicht wurde. Der Preis, der für diese Leistung gezahlt werden muss, ist jedoch nicht unerheblich.

Darüber hinaus müssen die Mitgliedstaaten Pläne zur Reduzierung der Nachfrage um 15 % aufstellen. Diese Maßnahme ist entscheidend dafür, dass Europa die Heizperiode ohne oder mit nur geringen Unterbrechungen überstehen kann. Das Strombarometer von Eurelectric hat gezeigt, dass die europäischen Gasspeicher ohne Dämpfungsmaßnahmen wahrscheinlich bis März 2023 erschöpft sein werden, falls die russischen Lieferungen bis zum 1. November vollständig eingestellt werden. Dies wird die Versorgungssicherheit für den kommenden Winter beeinträchtigen und die Versorgungskrise verlängern.

Auch Pläne zur Verringerung der Stromnachfrage werden derzeit geprüft. Die Europäische Kommission hat die Mitgliedstaaten aufgefordert, den Stromverbrauch in den Spitzenzeiten um 5 % und insgesamt um 10 % zu senken. Angesichts des Rückgangs der Gaslieferungen und der begrenzten Erzeugungskapazitäten ist dies eine notwendige Maßnahme.

Aber in Zukunft muss die Elektrifizierungsrate deutlich steigen. Unterstützt durch einheimische saubere Erzeugungskapazitäten hat die Elektrifizierung das Potenzial, die Verwendung von Gas und Erdöl für Wärme, Industrie und Mobilität zu ersetzen. Europa kann unabhängig, energieeffizient und kohlenstoffneutral sein, wenn es den Einsatz von erneuerbaren Energien, Elektrofahrzeugen und Wärmepumpen beschleunigt.