Pictures of the Future        Herbst 2008

Die Adern der Zivilisation

Pipelines bringen wertvolle Rohstoffe zu den Verbrauchern. Damit Erdgas und Öl möglichst schnell und zuverlässig strömen, braucht es mächtige Kompressoren und Pumpen sowie eine ausgeklügelte Software, die die Pipelines rund um die Uhr überwacht und steuert. Siemens liefert dafür die gesamte Technik – im neuen Pipeline Demo Center können sich die Kunden davon überzeugen.

Silbrig glänzend windet sich die Pipeline, vorbei an kargen braunen Bergen. Vorbei an staubigen grünen Feigenkakteen, die schon lange keinen Tropfen Wasser mehr gesehen haben. In einem 90 °-Winkel wechselt das Rohr die Richtung und läuft geradewegs auf die Kompressorstation zu. Mit einem lauten Zischen strömt das Gas durch ein Ventil.

Wir sind in Franken, genauer gesagt in Fürth bei Nürnberg, im funktionalen Gebäude "F" des Siemens-Geländes, wo kaum jemand eine Pipeline ver­muten würde. Nun ist diese Pipeline hier natürlich keine echte Gaspipeline, sondern ein Rohr von etwa 10 cm Durchmesser, durch das banale Luft strömt. Auch die braunen Berge gibt es nur als Poster an der Wand, die stachligen Kakteen sind aus Plastik. Ansonsten ist hier, im brandneuen "Pipeline Demo Center", alles wirklichkeitsgetreu im kleinen Maßstab nachgebildet: das Master-Zentrum, wo Informationen über die Pipeline auf sechs Bildschirmen zusammenlaufen; eine zweite Leitstelle, die, falls das Master-Zentrum ausfällt, dessen Aufgaben übernehmen kann – "Disaster Recovery Center" heißt das in der Fachsprache; die Kompressorstation, wo das Gas verdichtet wird, um den Transport durch die Pipeline erst zu ermöglichen; eine Messstation, an der Durchfluss, Temperatur, Druck oder Vibration der Röhre abgefragt werden.

Simuliertes Desaster. Wenn es sein muss, dann kann Sanjeev Sinha auch schon mal die Bildschirme des Master-Zentrums auf schwarz schalten: Ein simulierter Anschlag hat das Kontrollzentrum lahm gelegt. Sofort springen die Computer am Nachbartisch ein, das "Disaster Recovery Center" hat den Job der Leitzentrale übernommen. Binnen Kürze zeigen die Bildschirme die Stelle, an der das Gas unkontrolliert aus der Pipeline strömt. Der Druck fällt ab, aber nicht für lange. Denn automatisch werden die Ventile im kritischen Abschnitt gesperrt, das Leck wird isoliert. "Eine einmalige Möglichkeit für Kunden, den gesamten Weg des Öls oder Erdgases durch die Pipeline zu verfolgen und die Überwachungssysteme zu testen", sagt Sinha, der als Vertriebsmanager für Pipeline-Projekte zugleich das Demo Center betreut.

Pipelines sind so etwas wie die Adern der Zivilisation, und im Zeitalter knapper werdender Rohstoffe und zunehmender Konkurrenz zwischen den energie­hungrigen Nationen gewinnen die Röhren weiter an Bedeutung. "Trans­nationale und sogar transkontinentale Pipelines werden immer wichtiger", meint Sinha. Oft sind die Pipelines, die Gas und Öl von den Feldern zu den Verbrauchern transportieren, Tausende von Kilometern lang. "Das stellt sehr hohe Anforderungen an das System", sagt Sinha, zumal die Betreiber immer mehr Wert auf Versorgungssicherheit legen.

Nicht nur muss gewährleistet werden, dass die begehrten Rohstoffe möglichst ressourcenschonend transportiert werden – wofür beim Öl leistungsfähige Pumpen und mächtige Kompressoren für das Gas nötig sind. Zudem müssen die Pipelines gegen terroristische Anschläge geschützt werden; sie müssen ständig überwacht werden, damit keine Lecks entstehen. Dazu braucht man ein ausgefeiltes System, welches auf der gesamten Strecke automatisiert die physikalischen Parameter wie etwa den Druck misst und per Funk oder Satellit an das Leitzentrum weitergibt. Immer öfter werden auch Glasfaserkabel ent­lang der Röhren fest installiert – "wenn es die Infrastruktur des Landes er­laubt", sagt Peter Wappler, der in Erlangen für das Pipelinegeschäft zuständig ist.

Intelligente Röhren. Siemens baut nicht nur die Maschinen und Messappa­raturen, sondern bietet darüber hinaus Software-Lösungen an, die das gesamte System Pipeline steuern und überwachen. "Und zwar von der Ein­speisung in die Röhren bis zu den Tanks, wo die Rohstoffe zwischengelagert werden, bevor sie an die Kunden verteilt werden", erklärt Peter Wappler. Die Betreiber können deshalb alles aus einer Hand kaufen, seien es nun Kompressoren mit dem zugehörigen Antrieb – entweder Elektromotoren oder Gasturbinen –, die Automatisierungstechnik, Kommunikations- und Sicher­heitseinrichtungen oder die Software für die Steuerrechner.

Dank dieses Know-hows ist Siemens derzeit an zwei großen Pipeline-Projekten beteiligt. In Südafrika rüstet das Unternehmen die Leitzentrale sowie die Pumpstationen der "New Multi-Product Pipeline" mit einem vollauto­matischen Überwachungs- und Steuerungssystem aus. Diese Röhre von Durban nach Gauteng gehört der Firma Transnet, die das 3 000 km lange Pipeline-Netz des Landes betreibt. Sie soll bis zur Fußball-Weltmeisterschaft im Jahr 2010 fertig sein und dann jährlich 16 Mrd. l unterschiedlicher Roh­stoffe – von Rohöl über Diesel bis zu Kerosin – transportieren können.

Seit 1996 ist ein Team von Siemens damit beschäftigt, alte Pumpstationen, die teilweise noch manuell betrieben werden, zu erneuern und zu automatisieren, so dass die Pipeline vollständig vom Master-Kontrollzentrum in Durban gesteuert werden kann. "Alt und Neu zusammenzubringen – darin besteht die Herausforderung bei diesem Projekt", sagt Peter Wappler. Bestehende Teile wie Pumpen, Ventile und Kommunikation müssen in das neue Leitsystem eingebunden werden.

Auch am anderen Ende der Welt, in Kanada, sind die Ingenieure aus Erlangen aktiv. Vor wenigen Monaten hat das Unternehmen TransCanada Corporation Siemens den Auftrag erteilt, die Keystone Pipeline mit Energieversorgungs­anlagen und elektrischen Pumpsystemen auszustatten – ein Auftrag im Wert von 150 Mio. €. Die insgesamt 3 456 km lange Röhre, die Ende 2009 in Betrieb gehen soll und dann bis zu 590 000 Barrel täglich transportieren kann, nimmt ihren Anfang in Hardisty in der kanadischen Provinz Alberta. Dort befinden sich die riesigen Athabasca-Ölsande, in denen man Reserven von knapp 178 Mrd. Barrel vermutet. Das Öl zu fördern war bislang zu aufwändig, denn es muss regelrecht aus dem Boden herausgewaschen werden. Doch angesichts der auch künftig steigenden Preise für Erdöl lohnt sich inzwischen der Abbau (siehe Ölsande).

Ein Teil der Keystone Pipeline hat früher Gas transportiert, nun wird sie voll­ständig für Öl umgerüstet. Die Röhre, die zunächst gen Osten läuft, um süd­westlich von Winnipeg einen Knick nach Süden zu machen, endet an der Grenze zwischen Nebraska und Kansas. Von dort aus verläuft ein Strang nach Patoka, Illinois, ein weiterer geht zu den gigantischen Ölspeichern von Cushing im US-Bundesstaat Oklahoma, von wo aus das schwarze Gold in die Raffinerien von Texas gebracht wird. 37 Pumpstationen, die dazugehörigen Schalthäuser sowie 19 Transformatorstationen und Energieverteilungs­systeme wird Siemens liefern.

Kompressoren unter der Lupe. Nicht nur bei den integrierten Software­lösungen, auch bei den Kompressoren setzt Siemens Maßstäbe: Seit Juli 2008 ist die Erweiterung der bestehenden Fertigungs- und Testanlagen in Duisburg in Betrieb: das Megatest Center in einer 180 m langen, 40 m breiten und 35 m hohen Fabrikhalle auf dem Gelände eines früheren Hochofens (siehe Pictures of the Future, Frühjahr 2008, Verdichter). Jeweils sechs Stränge, also Kompressoren mit Antrieb, können in diesem in Europa einzigartigen Zentrum gleichzeitig unter Volllast gefahren werden. "Das ist wichtig, denn die Betreiber von Anlagen wollen sichergehen, dass die Stränge fehlerfrei funktionieren", erklärt Peter Wappler. In der Regel wird nachts ge­testet, damit die Stadtwerke Duisburg ausreichend Strom und Gas bereit­stellen können – die mächtigsten Kompressoren, die für Flüssigerdgas gebraucht werden, benötigen eine Leistung von jeweils bis zu 70 MW, wohingegen Pipeline-Kompressoren in einem Leistungsbereich von 25 bis 30 MW arbeiten.

Früher fackelte man das Erdgas in den Ölfeldern ab, heute gilt es als Rohstoff der Zukunft. Zum einen schwinden die Ölreserven, während Gas noch reichlich vorhanden ist. Zum anderen entsteht beim Verbrennen weniger Kohlendioxid als bei Erdöl, ein Pluspunkt angesichts des Kampfes gegen den Klimawandel. "Der Trend geht zum Gas", sagt Wappler, und das bedeutet eben auch, dass man leistungsfähige Kompressoren braucht, die das Gas etwa alle 150 bis 200 km verdichten.

Für den Transport unter dem Meer wie bei der geplanten 1 220 km langen Ostsee-Pipeline wird es aber nur eine Kompressorstation auf der russischen Seite geben, mit einer Leistung von etwa 70 bis 80 MW. Dazu ist eine Wartungsplattform an der Oberfläche geplant. Erfahrungen hat Siemens bereits in Belgien gesammelt, im Hafen von Zeebrügge befindet sich die Endstation einer Pipeline zwischen Großbritannien und Belgien. Im Sommer strömt Nordsee-Gas von der Insel zum Kontinent, im Winter verfeuert Groß­britannien sein Gas selbst und muss zusätzlichen Rohstoff vom Kontinent importieren.

Flüssiges Erdgas. Zunehmend interessant wird auch der Transport von Erd­gas in flüssiger Form per Schiff, als Liquefied Natural Gas. Dieses so genannte LNG herzustellen lohnt sich nur dann, wenn die Entfernungen zwischen Quelle und Abnehmern sehr weit sind oder wenn Pipelines über unwegsames oder gar gefährliches Terrain gelegt werden müssten. Um den Rohstoff zu verflüssigen, muss dieser zunächst stark gekühlt werden – auch für diesen Prozess benötigt man leistungsfähige Kompressoren, ebenso für die riesigen Gasspeicher, die auf aller Welt gebaut werden, um Vorräte zu bunkern. "In jedem Fall eröffnen diese Entwicklungen kombiniert mit dem einzigartigen Portfolio hervorragende Marktchancen für Siemens", sagt Peter Wappler. Und viele Besuche an der Fürther Pipeline.
                                                                                                               Jeanne Rubner