27.05.2014

Der Lebensnerv einer Anlage

Erdgasspeicher sind ein wichtiges Element für die Erdgasversorgung, denn Erdgas wird zwar kontinuierlich gefördert und in gleichmäßigen Mengen geliefert, der Bedarf ist aber jahres- und tageszeitenabhängig starken Schwankungen unterworfen. Eine Möglichkeit große Mengen an Erdgas zu speichern, bieten künstliche Hohlräume unter der Erdoberfläche, sogenannte Kavernenspeicher. In der ostfriesischen Gemeinde Jemgum entsteht derzeit einer der größten Erdgas-Kavernenspeicher Deutschlands.

Autor: Dipl.-Betriebsw. (FH) Evelyn Landgraf, Rösberg Engineering GmbH.


Bild 1: In der ostfriesischen Gemeinde Jemgum entsteht derzeit einer der größten Erdgas-Kavernenspeicher Deutschlands.
Bild: EWE, astora

Insgesamt werden die EWE Gasspeicher GmbH und die astora GmbH & Co. KG in den nächsten Jahren 33 Kavernen im dortigen Salzstock errichten und in Betrieb nehmen. Von EWE sind 15 Kavernen mit einem Volumen von jeweils bis zu 700.000 Kubikmeter geplant, astora plant bis zu 18 Kavernen mit einem geometrischen Volumen von jeweils bis zu 750.000 Kubikmetern. Der Bau solcher Kavernen ist eine komplexe Angelegenheit. Um die künstlichen Hohlräume unter der Erdoberfläche zu erzeugen, wird - wenn ein geeigneter Standort gefunden ist - gut eineinhalb Kilometer tief in die Erde gebohrt. Anschließend werden in dieses Bohrloch Rohre eingeführt und Wasser in den Salzstock geleitet. Im konkreten Fall wird das Wasser aus der Ems entnommen, gefiltert, mehrstufig verdichtet und schließlich mit 90bar Druck über die Frischwasser-Leitungen in die Tiefe geführt. Dieses Wasser löst das Salz aus dem Salzstock; die Sole wird über die Sole-Leitung aus dem Bohrloch geleitet und über eine 42km lange Pipeline in die Nordsee transportiert. Vorteilhaft beim Erzeugen der Kavernen sind die petrophysikalischen Eigenschaften des Salzes. Das umgebende Salz schließt die Kavernen dicht ab und ermöglicht ein sicheres Einspeichern von Erdgas. Weil der Bau der gesamten Anlage sehr aufwändig ist, nutzen EWE und astora einzelne Infrastrukturkomponenten gemeinsam. Dazu gehören im Wesentlichen die Frischwasserversorgung und die Sole-Entsorgung, alle anderen Anlagenteile entwickeln und errichten die Unternehmen eigenständig. Nach der Fertigstellung der Anlagen werden astora und EWE die Erdgasspeicher getrennt voneinander betreiben.

Anlagenchronist mit vielfältigen Möglichkeiten

Allein der Aufbau der Infrastruktur, die fürs Aussolen benötigt wird, ist ein komplexes Projekt. Mit Planung und Realisierung der Prozessleittechnik für die Infrastrukturkomponenten und den Anlagenteilen, die für die Solung selbst genutzt werden, wurde die Rösberg Engineering beauftragt. Vom Gesamtumfang her entspricht das Projekt circa 1.600 Messstellen. Ein wichtiges Thema im laufenden Solebetrieb ist die Erfassung der Betriebsdaten. Sie sind die Grundlage für alle erforderlichen Berichte und Dokumentationen im Zusammenhang mit Energieversorgung, Sicherheit und Umweltschutz. Da Frischwasserversorgung und Soleentsorgung von den Partnerunternehmen gemeinsam genutzt werden, ist aber auch eine genaue Erfassung und Zuordnung der Verbräuche notwendig, um anhand der jeweiligen Anteile eine korrekte Abrechnung der Energiekosten zu ermöglichen. Zum Einsatz kam mit Acron aus dem Hause Videc ein herstellerunabhängiges Tool, das sich perfekt auf die Anforderungen des Kavernenbaus anpassen ließ. Das System (Bild 2) ist ausgelegt für die kontinuierliche Erfassung und Archivierung von Prozessdaten und bietet zahlreiche Kopplungsmöglichkeiten und Leitsystemanbindungen. Für die Datenerfassung stehen herstellerspezifische SPS- und DDC- (Direct Digital Control-)Protokolle zur Verfügung. Auf die Acron-Daten kann über ODBC und OPC DA zugegriffen werden. Eine Anbindung an SAP ist ebenfalls vorhanden. Für eine detaillierte Auswertung stellt das System einfach zu handhabende Frontends zur Verfügung, was die Betreiber in Jemgum besonders zu schätzen wissen. So sorgen der objektorientierte Berichtsgenerator und das grafische Analyse-Modul für eine schnelle Übersicht über alle im Solbetrieb anfallenden Messwerte und Verbräuche. Zurzeit werden knapp 800 Verfahrensgrößen aus den Anlagenteilen Frischwasser, Solanlage, Solefernleitung und Sammelplatz erfasst, teilweise im Sekundenzyklus, aber auch änderungsgesteuert, das heißt immer dann, wenn sich der aktuelle Messwert gegenüber dem zuletzt erfassten um einen bestimmten Wert ändert. Alle Werte werden in einer dateibasierenden Realtime-Datenbank komprimiert und über längere Zeiträume gespeichert, in Jemgum für ca. 18 bis 20 Jahre. Detaillierte Zugriffsrechte regeln, wer auf welche Informationen zugreifen darf. Es lassen sich die jeweils erforderlichen Berichte erstellen, ansehen, ausdrucken, archivieren und bei Bedarf auch automatisch versenden, z.B. an die Abrechnungsstelle, aber auch an die entsprechenden Behörden, die über Abwassermengen und Salzgehalt informiert werden müssen. Zustandsübersichten unterstützen die Betreiber bei der Instandhaltungsplanung. Zu diesem Zweck kann der 'Anlagenchronist' auch wartungs- bzw. aggregatbezogene Dokumente verwalten. Da sich die Funktionen auch über Internet nutzen lassen, ist bei Bedarf auch ein Fernzugriff möglich.

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