Als ein führender Anbieter von Lösungen für Energieerzeugung mit erneuerbaren Gasen trägt die Jenbacher Technologie von INNIO dazu bei, Gemeinden, der Industrie und der Öffentlichkeit Zugang zu nachhaltiger und wirtschaftlicher Energieversorgung zu verschaffen.
Als zuverlässige und konforme Lösungen für die dezentrale Gasverdichtung und Stromerzeugung übernehmen die Waukesha Motoren von INNIO eine Vorreiterrolle in der Energiewende.
Damit das Licht nicht ausgeht: Jenbacher Technologie der INNIO Group sichert „sanfte“ Einspeisung
Strom ist aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Fällt er aus, so ist die rasche Wiederherstellung der Versorgung z. B. für Spitäler und Rechenzentren lebensnotwendig. Deshalb bemühen sich Energieregulierungsbehörden und Stromversorger darum, Blackouts zu vermeiden und bauen auf Reservekapazitäten.
Dies ist jedoch immer ein schwieriger Balanceakt zwischen Absicherung einerseits und dem Vermeiden von zu hohen Kosten für potenziell unnötige Infrastruktur andererseits.
60.000
Tonnen CO2 eingespart
92%
Gesamtnutzungsgrad
65.000
mit Strom
versorgte Haushalte
13.000
mit Fernwärme
versorgte Haushalte
14
In der Regel teilen die Betreiber ihr Netz bei einem Stromausfall in kleinere Teilnetze auf. Die Stromversorgung dieser so genannten „Inseln“ übernehmen dann spezielle Kraftwerke mit Schwarzstartfähigkeit, deren Anlagenkomponenten keine externe Stromversorgung benötigen. Sie werden dafür bezahlt, im Notfall kurzfristig zur Verfügung zu stehen und jederzeit einspringen zu können. Kraftwerke mit Schwarzstartfähigkeit, die ganze Städte oder sogar Bundesländer versorgen können, sind sehr groß – unter anderem, weil das Netz, das sie versorgen müssen, so groß ist. Natürlich kann dabei auch auf große Kraftwerke zurückgegriffen werden, aber diese benötigen dann eben sehr große Notstromaggregate vor Ort. Kleine und mittelgroße dezentrale Kraftwerke können oft viel schneller in Betrieb genommen werden, da sie vorübergehend nur eine geringe lokale Stromversorgung benötigen. Sie sind aber möglicherweise nicht leistungsstark genug, um das gesamte Netz in einem Schritt wieder hochzufahren oder mit Strom zu versorgen. Und darauf warten dann Tausende von Kund:innen.
Sanfte Einspeisung in Saarbrücken
Auch die deutsche Stadt Saarbrücken stand vor diesem Problem. Zur Lösung erarbeitete die INNIO Group gemeinsam mit Energie SaarLorLux, der Stadtwerke Saarbrücken Netz AG und Engie ein Hybridkonzept. Das Gasmotorenkraftwerk GAMOR, eine 2022 in Betrieb genommene Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK), kann mit fünf Jenbacher J920 FleXtra Motoren rund 65.000 Haushalte mit Strom und 13.000 Haushalte mit Fernwärme versorgen. Insgesamt haben die Motoren eine elektrische Leistung von 53 MW, eine thermische Leistung von 52,5 MW sowie einen Gesamtnutzungsgrad von mehr als 92%. Die Jenbacher J920 FleXtra Motoren sind „Ready for H2“* und können damit später grundsätzlich auf reinen Wasserstoffbetrieb umgerüstet werden. GAMOR wurde von Energie SaarLorLux in Zusammenarbeit mit der Stadtwerke Saarbrücken Netz AG zur Erweiterung der Erzeugungskapazitäten sowie als Schwarzstartkraftwerk für Saarbrücken konzipiert. Diese Lösung nutzt die Schnellstartfähigkeit der Jenbacher Motoren, um in einem Notfallszenario die Stromversorgung der Saarbrücker Fernwärme und der Wasserversorgung, insbesondere des rund 35 km entfernten Wasserwerks Blickweiler, wiederherzustellen. Da das Inselstromnetz zwischen den beiden Anlagen zu groß ist, um von einem mittelgroßen Kraftwerk wie GAMOR in einem einzigen Schritt wieder versorgt zu werden, wird die Stromversorgung schrittweise mittels „sanfter Einspeisung“ wiederhergestellt.
Unser Gasmotorenkraftwerk GAMOR am Standort Römerbrücke in Saarbrücken ist nicht nur in Bezug auf seine CO2-Einsparungen beispielgebend. Im Vergleich zu unserem alten Kohleblock sparen wir mit der neuen Jenbacher Kraft-Wärme-Kopplungsanlage pro Jahr mehr als 60.000 Tonnen CO2 ein. Darüber hinaus ermöglicht uns der potenzielle Einsatz als Schwarzstartkraftwerk auch die Absicherung kritischer Infrastrukturen bei drohenden Blackouts oder Totalausfällen der Stromversorgung.
Joachim Morsch, Vorstand und Sprecher von Energie SaarLorLux
Dieser Ansatz ist für die Jenbacher Technologie der INNIO Group nicht neu und wird bereits seit vielen Jahren standardmäßig von der Steuerungssoftware unterstützt.
Die Technologie wird häufig eingesetzt, um die Mittelspannungsnetze der Kund:innen der INNIO Group schrittweise mit Strom zu versorgen – darunter Kabel, Schaltzentralen und größere Transformatoren – bevor sie mit dem öffentlichen Netz synchronisiert werden. Das Besondere an dieser Anwendung ist die Ausweitung auf das öffentliche Stromnetz. Dies erfordert einen automatischen Betrieb der Jenbacher Steuerungssysteme im Gleichklang mit den Steuerungssystemen der Hoch- und Mittelspannungsnetze des jeweiligen Netzbetreibers.
Bei einem Totalausfall des Netzes lösen die Betreiber in der Leitstelle von Energie SaarLorLux per Fernsignal einen Notstart des Steuerungssystems in der Jenbacher Anlage im GAMOR Kraftwerk in Saarbrücken aus. Dieses konfiguriert anschließend automatisch das gesamte Kraftwerk neu. Das Hochfahren der Jenbacher J920 FleXtra Motoren erfolgt dann in weniger als fünf Minuten. Sobald die Motoren mit der erforderlichen Drehzahl laufen, verbindet sich die Anlagensteuerung mit dem nun stromlosen Netz und erhöht schrittweise die gesamte Hoch- und Mittelspannung des Netzes. Dabei speist die Jenbacher Technologie mehr als 220 MVA Transformatorleistung und noch mehr Netzkapazität in das Inselnetz zwischen dem neuen GAMOR Kraftwerk und der Kläranlage Blickweiler ein. Sobald die Nennspannung erreicht ist, können vorrangige Anlagen wie das Wasserwerk Blickweiler in Betrieb genommen werden, um die kritische Versorgung der Stadt Saarbrücken wiederherzustellen.
Dieser Ansatz wurde bereits andernorts, wenn auch selten, realisiert. Dies liegt zum Teil daran, dass der Netzbetreiber (in diesem Fall die Stadtwerke Saarbrücken Netz AG) Netzausfälle planen muss, um die gesamte Steuerungskette ohne große Auswirkungen auf seine Kund:innen zu testen – ein nahezu unmögliches Unterfangen. In vielen Fällen bleibt es daher bei einer hypothetischen Strategie, um im Notfall manuell reagieren zu können. Zum Nachweis der Funktionsfähigkeit dieses Ansatzes finden dabei in der Regel nur teilweise Tests und Simulationen statt. Im Oktober 2022 nahmen das Jenbacher Team der INNIO Group, Engie, die Stadtwerke Saarbrücken Netz AG und Energie SaarLorLux die Gesamtlösung mit allen automatisch zusammenlaufenden Steuerungssystemen erfolgreich in Betrieb und konnten somit die Wasseraufbereitungsanlage in Blickweiler mit Strom versorgen. Die reibungslose Inbetriebnahme erfolgte ohne Beeinträchtigung der Bevölkerung von Saarbrücken. Das war der Höhepunkt des gesamten Projekts, das damit nicht nur die lokale Strom- und Wärmeerzeugungskapazität des Saarlandes, sondern auch die allgemeine Widerstandsfähigkeit der kritischen Infrastruktur des Landes stärkt.
* „Ready for H2“ bedeutet, dass die Jenbacher Anlage grundsätzlich in Zukunft auf den Betrieb mit bis zu 100% Wasserstoff umgerüstet werden kann. Details wie Kosten und Zeitrahmen für eine solche Umrüstung können variieren und müssen individuell geklärt werden.
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