Die vgbe-Fachtagung Gasturbinen und Gasturbinenbetrieb konnte unter Einhaltung der gültigen Corona-Hygiene-Maßnahmen am 11. und 12. November 2021 im Dorint Hotel in Potsdam stattfinden. Rund 150 Teilnehmer aus dem Inland und europäischen Ausland hatten Gelegenheit, sich über die aktuellen Gastrubinen-Trends zu informieren und diese zu diskutieren. Darüber hinaus bot die begleitende Fachausstellung mit 20 Ausstellern zahlreiche Möglichkeiten zum fachlichen und persönlichen Austausch außerhalb des Vortragssaals.
Von den 16 hochkarätigen Fachbeiträgen ist zunächst auf fünf Vorträge zu verweisen, in denen der Fokus auf die zukünftige wasserstoffbasierte Stromerzeugung gelegt wurde. Von der grundsätzlichen Problematik beim Aufbau einer möglichst grünen Wasserstoffwirtschaft bis hin zur Entwicklung von wasserstoffbefeuerten Turbinen und dem notwendigen Retrofit des bestehenden Gasturbinenparks, wurde das Thema aus unterschiedlichen Blickwinkeln diskutiert. Es wurde in allen Beiträgen deutlich, dass es sich dabei um ein komplexes Projekt für alle Beteiligten handelt. Es wird nicht erwartet, dass aufgrund der aktuellen Kostensituation die Re-Elektrifizierung von Wasserstoff in der Stromwirtschaft noch in diesem Jahrzehnt großflächig umgesetzt wird. Es wird jedoch mit Hochdruck an der Anwendungsreife und der Modifikation bestehender Turbinensysteme gearbeitet, um den zunehmenden Anforderungen an eine dekarbonisierte Energieversorgung gerecht zu werden. Besondere Bedeutung gewinnen Gasturbinen auch hinsichtlich ihrer Regelbarkeit, die unabhängig von den Wetterverhältnissen zur Abdeckung der Residuallast beim weiteren Ausbau volatiler Erneuerbarer zur Verfügung steht.
Dr. Karsten Klemp, RheinEnergie AG
Aus Sicht eines Regionalversorgers wurde die Transformation zur CO2-freien Strom- und Wärmeversorgung mit synthetischen Gasen – möglichst auf der Basis von Erneuerbaren (green hydrogen) – dargestellt. Im Bereich der Gasturbinen bedeutet das einen Brennstoffwechsel, bzw. die Mitverbrennung von Wasserstoff in bestehenden Gasturbinenanlagen, die für den Brennstoffwechsel von fossilem Erdgas auf Wasserstoff prädestiniert sind. In diesem Zusammenhang wurde über die schadstoffarme Micro-Mix-Verbrennung in Gasturinen referiert.
Dabei wird elektrische Energie und Wärme durch Gasturbinen CO2-frei zurückgewandelt. Brennstoffflexible Gasturbinen gelten als Brückentechnologie hin zu einer wasserstoffbasierten Energieversorgung und haben das Potential die CO2-Emssionen der Energiewirtschaft signifikant zu verringern. Dazu bedarf es jedoch der Anpassung bestehender, auf Erdgas ausgelegten Turbinen. Exemplarisch wurde dies an der Entwicklung und an Praxisbeispielen mit der Dry-Low-NOX-Brennkammertechnologie erörtert. Dazu wurden die notwenigen Modifikationen der Gasturbinen-Brennkammer zur Nutzung von Wasserstoff und wasserstoffreichen Gasen, die Potential der Stickoxidminderung und die Einflüsse auf die Turbinenregelung beschrieben. Die Micro-Mix-Verbrennung wurde bereits mit 100% Wasserstoffeinsatz erfolgreich betrieben und getestet.
In einem weiteren Beitrag wurde auf die Problematik der Mitverbrennung von Wasserstoff in einer bestehenden Turbine eingegangen. Dabei entstehen mehrere Herausforderungen wie Flamenrückschlag, erhöhte NOx-Emissionen aufgrund lokal erhöhter Temperaturen bei der Wasserstoffmitverbrennung, H2-Lieferung und Mischung mit Erdgas sowie Sicherheitsaspekte beim Umgang mit Wasserstoff vor Ort.
Neben dem Einsatz von Wasserstoff und Wasserstoffgemischen in Gasturbinen wurden in den 11 weiteren Beiträgen der Stand der Technik von Gasturbinen reflektiert. So wurde in einem Beitrag z.B. die innovative Herstellung einer Turbineneintrittschaufel mit innovativem Kühlsystem Mithilfe der LPBF-Technik (laser powder bed fusion) vorgestellt.
Durch die Herstellung der Turbinenschaufel im 3D-Drucker bietet sich eine einzigartige Möglichkeit, auch ältere Gasturbinen wirtschaftlich und umweltverträglich zu modernisieren. Grundlegende Anforderung an die neue Eintrittsschaufel waren neben der Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Zukunftssicherheit die Lebenszykluskosten, die Ersatzteilversorgung, die Stickoxidemissionen sowie die Optimierung des Turbinenwirkungsgrads und der -leistung. Nach Definition der Zielparameter konnte Kühlluft eingespart werden bei gleichzeitiger robuster Konstruktion ohne Lebensdauerverringerung. Durch die Kühllufteinsparung sollen sich entsprechend der Fahrweise der Turbine die Stickoxidemissionen verringern und der Wirkungsgrad der Turbine erhöhen. Die neu gefertigte Schaufel wird derzeit an einem Standort im kommerziellen Betrieb validiert.
Weitere interessante Vorträge beschäftigten sich unter anderem mit der Novelle der 13. BImSchV und den damit verbundenen Emissionsminderungsanforderungen an Gasturbinen und die möglichen Auswirkungen auf den bestehenden und zukünftigen Gasturbinenpark in Deutschland.
Beiträge zur Erhöhung der Verfügbarkeit und Anlagensicherheit von Gaskraftwerken durch Simulatortraining, der Modernisierung einer KWK-Anlage mit einer neu entwickelten Gasturbine und neuesten Trends zur Zustandsüberwachung, unter anderem mit modernster Schwingungsdiagnose, rundeten das interessante Vortragsprogramm ab.
Neben den Vorträgen und den daran anschließenden lebhaften Diskussionen, haben die Teilnehmer die Gelegenheit zum Networking und Austausch genutzt. Wie auch bei vorherigen vgbe-Präsenzveranstaltung war deutlich wahrzunehmen, dass gerade dieser Aspekt des persönlichen Kontakts sehr begrüßt wird und die Teilnehmer die direkte Kommunikation sehr positiv aufnehmen. Es existieren zwar mittlerweile, beschleunigt durch die Pandemie, erprobte und erfolgreiche Remote- und Hybrid-Veranstaltungsformate als Alternative zu Präsenzveranstaltungen, aber der persönliche Austausch am Rande der Veranstaltung und beim gemeinsamen Abend-Event ist nach wie vor nicht durch digitale Veranstaltungen zu ersetzten. Auch bei der diesjährigen Gasturbinentagung gab es wieder reichlich Möglichkeit zum persönlichen Gespräch. Neben der bereits erwähnten, außerordentlich gut besuchten Fachausstellung, konnten die Teilnehmer und Aussteller am Abend des ersten Veranstaltungstages den ersten Tag der Fachtagung in angenehmer Atmosphäre beim gemeinsamen Abendessen ausklingen lassen.
Das vgbe-Tagungsteam bedankt sich herzlich bei allen Teilnehmern, Vortragenden und Ausstellern für ihren Besuch und ihren Beitrag zur Gasturbinenfachtagung und freut sich auf die nächste vgbe-Gasturbinentagung, die vom 6. bis zum 7. Juni 2023 in Koblenz stattfinden wird. Informationen dazu werden rechtzeitig auf dem vgbe-Veranstaltungsportal und im VGB POWERTECH Journal gegeben.
Weitere Infomationen finden Sie auf der neuen vgbe-Veranstaltungsplattform!
