SIEMENS

Leichtgewicht: Die 6-MW-Turbine in Dänemark wiegt nicht mehr als eine 3-MW-Anlage mit Getriebe

Die SWT-6.0-120 ist der dritte getriebelose Windenergieanlagen-Typ von Siemens. Die Anlage verwendet die innovative Direktantriebstechnik, das heißt, sie kommt ohne Getriebe zur Kraftübertragung aus. Ein Prototyp wird jetzt an der dänischen Küste umfangreichen Tests unterzogen. 2014 soll die Turbine in Serie gehen. Die Anlage zeichnet sich durch ihr geringes Gesamtgewicht aus. Bisher waren Windturbinen mit höherer Leistung überproportional schwerer als kleinere Maschinen. Die SWT-6.0-120 wiegt dagegen nur so viel wie konventionelle Windturbinen mit Getriebe in der 2- bis 3-Megawatt(MW)-Klasse. Aufgrund der gleichzeitig extrem robusten Bauweise reduzieren sich die Kosten für die Windturbine selbst und für die Türme und Fundamente. Dies wird die Preise für Strom aus Windkraftwerken auf dem Meer weiter senken. Die Siemens-Experten von Wind Power aus Dänemark entwickelten die 6-MW-Windturbine speziell für die rauen Offshore-Bedingungen. So reduziert ein ausgeklügeltes und zugleich einfaches Design die Anzahl der rotierenden Teile erheblich. Gleichzeitig minimieren verbesserte Diagnose-Verfahren das Ausfallrisiko, machen die Anlage zuverlässiger und erhöhen die Verfügbarkeit. Auf dem Meer müssen Windkraftanlagen rund 20 Jahre lang Wind und Wetter widerstehen – und dabei möglichst wenig Wartungskosten verursachen. Denn eine Reparatur kostet auf hoher See im Vergleich zu Onshore-Anlagen etwa das Zehnfache. Bis heute hat Siemens mehr als 700 Windturbinen mit einer Gesamtleistung von 1.900 MW in europäischen Gewässern installiert.

Saubermacher: Blick in die Pilotanlage bei Hanau

Ein Pilotprojekt von Siemens und E.ON hat gezeigt, dass die Abscheidung von CO₂ aus Kraftwerken gut funktioniert und in ersten Demonstrationsprojekten umgesetzt werden kann. Mehr als 90 Prozent des CO₂ wurden aus einem Rauchgasteilstrom des Kohlekraftwerks Staudinger bei Hanau abgetrennt. Dafür wird ein spezielles und umweltfreundliches Waschmittel aus dem gelösten Salz einer Aminosäure verwendet, das das CO₂ binden und anschließend wieder abgeben kann. Der Versuch in der seit 2009 laufenden Pilotanlage zeigte auch, dass das Rauchgaswaschverfahren den Kraftwerkswirkungsgrad um nur sechs Prozent und somit deutlich weniger als erwartet senkt. Das Verfahren eignet sich auch für die Nachrüstung bestehender Kraftwerke. Ende 2012 wird die Abscheidetechnologie in einem noch größeren Projekt in den USA getestet.

Erfahrungswert: Im eigenen Labor testet Siemens die Netz-Software.

Siemens und das Allgäuer Überlandwerk (AÜW) in Kempten testen zusammen mit der RWTH Aachen und der Hochschule Kempten ein intelligentes Stromnetz – ein sogenanntes Smart Grid. Das Gemeinschaftsprojekt „Integration regenerativer Energien und Elektromobilität” (Irene) hat eine Laufzeit von zwei Jahren und wird vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert. Hierbei sollen die vielen Photovoltaikanlagen, Windturbinen und Biogasanlagen die das AÜW inzwischen ins Verteilnetz eingebunden hat, im Sinne eines intelligenten Stromversorgungsnetzes betrieben werden. Möglich machen wird das ein selbstorganisierendes Energieautomatisierungssystem von Siemens – eine neu entwickelte Software, mit der sich die Energieverteilung besser planen und koordinieren lässt und das Netz effizienter betrieben werden kann (siehe Artikel “Aus Erfahrung gut”). Das Projekt schließt den Aufbau einer Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge ein, die den umweltfreundlich erzeugten Strom – etwa aus Photovoltaikanlagen – nutzen können. Die Elektrofahrzeuge können künftig zudem als Stromspeicher genutzt werden. Eingebunden in ein Smart Grid speichern sie den Strom, wenn er im Überfluss zur Verfügung steht und speisen ihn zu Spitzenlastzeiten wieder zurück ins Netz. Das Gemeinschaftsprojekt bietet dabei für alle Beteiligten Vorteile: Die Verbraucher können über ein verändertes Verbrauchsverhalten Kosten sparen – und die Erzeuger können ihren Strom effizient vermarkten.

Verlustarm: hier ein 800-kV-Trafo für HGÜ-Übertragungen bei Freileitungen in China.

Siemens baut Stromrichterstationen für eine Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragungsanlage (HGÜ) mit der Rekordleistung von 2.000 Megawatt (MW). Mit der neuen HGÜ-Technik HVDC-Plus soll diese Leistung ab 2013 unterirdisch über 65 Kilometer übertragen werden. Diese zum Teil mit Mitteln der Europäischen Union finanzierte Anlage verbindet das französische mit dem spanischen Stromnetz. Zwischen den beiden Ländern existieren bisher nur Leitungen mit geringer Kapazität. Werden künftig mehr erneuerbare Energien genutzt, müssen die Stromnetze aber europaweit erheblich ausgebaut werden. Soll eine hohe Leistung nicht über Freileitungen, sondern via Erd- oder Seekabel über weite Entfernungen übertragen werden, ist der übliche Wechselstrom nicht geeignet, denn hier treten wegen der Auf- und Entladung der Kabelkapazitäten hohe Verluste auf. Eine HGÜ-Verbindung hat dagegen gegenüber einer vergleichbaren Drehstromübertragungsstrecke 30 bis 40 Prozent weniger Übertragungsverluste. Dank der Siemens-Technik sollen zwei Kabel je 1.000 MW bei einer Spannung von rund 320 Kilovolt übertragen. Das ist die bei heutigen Kabeln maximal mögliche Spannung. Die HVDC-Plus- Stromrichterstationen haben etliche Vorteile verglichen mit ihren Vorgängern: Sie sind flexibler, robuster und gleichzeitig weniger störungsanfällig.

Energiesparer: Taipei 101 spart jährlich 700.000 US-Dollar.

Der Wolkenkratzer Taipei 101 erhielt die Zertifizierung „Leadership in Energy and Environmental Design” (LEED) auf der Qualitätsstufe Platin. Das höchste „grüne“ Gebäude der Welt verbraucht im Vergleich zu konventionellen Gebäuden 30 Prozent weniger Energie. Beleuchtung und Klimaanlage werden in ungenutzten Räumen automatisch ausgeschaltet, über Nacht mit günstigerem Strom produziertes Eis hilft tagsüber dabei, die Räume zu kühlen. Das Gebäude spart durch diese und andere Maßnahmen rund 3.000 Tonnen CO₂ jährlich. Siemens spielte als LEED-Berater eine große Rolle bei diesem Erfolg. Das Unternehmen installierte bereits 2004 im Taipei 101 die Gebäudemanagement-, Sicherheits- und Beleuchtungslösungen.

Innovativ: Die Airabesc kombiniert LED und OLED.

Osram hat mit 2DO-Design eine Leuchte entwickelt, in der organische (OLED) und klassische Leuchtdioden (LED) kombiniert sind. Die „Airabesc“ setzt sich aus elf rechteckigen OLED-Panels zusammen, dazwischen sind kleine LEDs angebracht. Die OLED-Panels bestehen aus mehreren Schichten organischen Materials, die auf Glas aufgedampft werden und insgesamt so dick sind wie ein Hundertstel eines Haares. Das Besondere an OLEDs ist ihr flächig abgestrahltes Licht.