Skip Navigation

Produkte und Lösungen, 11.03.2011, 12:52

Energie unserer Erde: Werkstoffe der ThyssenKrupp VDM im umweltschonenden Einsatz für eines der weltweit größten Geothermie-Kraftwerke

Zurzeit entsteht im Südosten Kaliforniens eines der größten Geothermie-Kraftwerke weltweit: Das Projekt „Hudson Ranch“ wird nach Fertigstellung im Jahr 2012 eine Leistung von knapp 50 Megawatt erreichen - genug um 100 Fußballstadien auf einmal zu beleuchten. Oder hier in diesem Fall die Stadt Phoenix in Arizona mit Strom zu versorgen. Und das absolut umweltschonend, denn Geothermie-Kraftwerke verursachen keine Schadstoffemissionen. Für ihren Bau stehen die Nickellegierungen der ThyssenKrupp VDM hoch im Kurs.

Meterhoch dampfende Geysire in Island. Das ist ein anschauliches Beispiel für die Kraft der Geothermie. Darunter versteht man die unter der Oberfläche der Erde gespeicherte Wärmeenergie, sogenannte Erdwärme. Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, umso wärmer wird es. Und umso größer sind die Anforderungen an das Material der Förderrohre. Im Durchschnitt nimmt die Temperatur um etwa drei Grad Celsius pro 100 Metern Tiefe zu. Mit den heute entwickelten Technologien und Werkstoffen ist es praktisch überall möglich, diese umweltfreundliche und klimaschonende Energiequelle zu nutzen. Geothermie gehört deswegen zu den am meisten eingesetzten erneuerbaren Energien. In einem Geothermie-Kraftwerk wird mittels einer Turbine Wärme in elektrischen Strom umgewandelt. Dafür wird Wasser in Rohrleitungen durch ein unterirdisches Wärmereservoir geführt. Wieder an der Oberfläche wird mit dem erhitzten Wasser eine Turbine angetrieben, welche über einen Generator Strom produziert. Anschließend wird das abgekühlte Wasser erneut durch das Wärmereservoir geleitet, der Kreislauf schließt sich.

Aufgrund ihrer extrem korrosions- und ermüdungsresistenten Eigenschaften werden Quartobleche aus Nickellegierungen für anspruchvollste Anwendungen und Umgebungen für die Rohrleitungen eingesetzt. Das ganz besondere Know-how der ThyssenKrupp VDM liegt zum einen in der ausgeprägten Werkstoffkompetenz und zum anderen in dem langjährigen Fachwissen in der Walztechnologie. Denn: Die hohen geometrischen Anforderungen der Rohrfertigung lassen sich mit den korrosionsbeständigen und hochwarmfesten Nickel-Werkstoffen besonders schwer erfüllen.

Zudem ist das Werdohler Unternehmen seit Mitte des letzten Jahres in der Lage in seinem Siegener Warmwalzwerk nun zwölf Meter lange Quartobleche zu produzieren. Das spart enormen Aufwand bei der Herstellung und Montage der Rohre aus diesen Blechen. Um diese Blechlängen kontinuierlich und nachhaltig zu produzieren, hat sich ThyssenKrupp VDM eine komplett neue längere Sprühbeizanlage in Altena angeschafft. „Diese Investition ermöglicht unserem Unternehmen eine signifikante Erweiterung unserer Produktpalette. Die Beiztemperaturen konnten erhöht werden, die Prozesstechnik wurde deutlich verbessert. ThyssenKrupp VDM ist nunmehr in der Lage, auch Titan- und Zirkoniumbleche auf dieser Anlage zu verarbeiten“, präzisiert Hanno Gerich, Werksleiter der ThyssenKrupp VDM für Siegen und Altena das Potenzial der neuen Anlage.

„Der Rohrmarkt entwickelt sich, so dies technologisch machbar und wirtschaftlich sinnvoll ist, weg von dem Sechs-Meter-Standard hin zu Zwölf-Meter-Längen, welche wo immer es anlagentechnisch möglich ist zum Einsatz kommen“, erklärt Winfried Sterzl, Vice President Sales Oil & Gas der ThyssenKrupp VDM, die Marktsituation. Die Bestrebungen zielen zwar auf immer längere und dünnwandigere Rohre, aber hier setzt die Physik ihre Grenzen, die Rohre werden je nach Wanddicke jenseits bestimmter Längen instabil. Auch der Transport auf der Straße stößt bei zwölf Meter langen Rohren an seine Grenzen.

Die Vorteile dieser 12-Meter-Produktionslänge liegen dabei auf der Hand: Die Rohrleitungen in Geothermie-Kraftwerken sind höchsten mechanischen und thermischen und korrosiven Beanspruchungen ausgesetzt. Diese Anforderungen kann nur ein hochnickelhaltiger Werkstoff wie Nicrofer 6020 hMo (Alloy 625), der ThyssenKrupp VDM erfüllen. Zu beachten ist jedoch auch, dass die Schweißnähte zwischen den Rohren immer die schwächsten Glieder der Rohrleitung sind. Das Verlängern der Rohrabschnitte auf 12 Meter reduziert die Zahl der Schweißnähte auf die Hälfte und vermindert somit erheblich das Risiko eines vorzeitigen Ausfalls des Rohrsystems und vermeidet zusätzlich auch noch Fertigungskosten. Diesen Vorsprung nutzt die ThyssenKrupp VDM weltweit aus und qualifiziert sich so als wertvoller Werkstofflieferant für anspruchsvolle Projekte sowohl in der Geothermie als auch in der Öl- und Gasindustrie, und sorgt zukünftig dafür, dass in Phoenix Lichter leuchten können, ohne dass klimaschädliches CO₂ dabei entsteht.

nach oben