Leichtgewichte leiten ins Abendland

Korrosionsfeste Fiberglas-Rohre ersetzen Edelstahl

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18.02.2013 Die Rahmenbedingungen sind sportlich: In der Türkei soll ein neu zu bauendes Gas-Kombikraftwerk binnen 17 Monaten eine kleinere Großstadt versorgen. Den Zuschlag für Engineering, Planung und Bauleitung der Kühl- und Prozessleitungen des Kraftwerkes erhält ein mittelständischer Rohrhersteller aus dem Rheinland. Er muss sich verschiedenen Rahmenbedingungen anpassen: Dazu zählen knappe Bauzeit, internationale Partner und der Spagat zwischen zwei Kulturkreisen.

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Entscheider-Facts Für Anlagenbauer

  • Rohre aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) sind unempfindlich gegenüber Meerwasser, Hitze, Chemie- und Kräfteeinwirkung. Zudem ermöglicht ihr geringes Gewicht schnelle und einfache Montage.
  • Durch Salzwasser und Wasserdampf besteht Korrosionsgefahr, zudem stellen große Druckschwankungen und extreme Temperaturverhältnisse hohe Anforderungen an die Werkstoffe - Fiberglasrohre erfüllen diese.

Herausforderungen mit Know-how begegnen

Als im Januar 2008 die österreichische A-Tec Power Plant Systems den rheinländischen Rohrhersteller mit dem Rohrleitungsbau für das Gas-Kombikraftwerk mit Niederdruck-Dampfturbinen und 920 Megawatt Leistung beauftragt, ist die Zeit bereits eng: In drei Monaten ist Baubeginn. Edelstahl hat in dem Zeit- und Kostenplan von vornherein keine Chance, jedoch kann der Rohrleitungsspezialist die Haupt- und Nebenkühlwasserleitungen DN 25 bis 2.400 aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) liefern. Dieser Werkstoff ist im Großanlagenbau und in der Energiewirtschaft auf dem Vormarsch, denn er ist unempfindlich gegenüber Meerwasser, Hitze, Chemie- und Kräfteeinwirkung. Geringes Gewicht und vorteilhafte Verarbeitungseigenschaften ermöglichen schnelle Montageabläufe, die Preisvorteile mit sich bringen.

Im Kraftwerksbau ist das Mittelstandsunternehmen zudem erfahren: Die Ingenieure aus Stolberg haben bereits Großanlagen wie das Steinkohlekraftwerk RWE Ibbenbüren, die Müllverbrennung Enertec Hameln und Anlagen des Kühlturmspezialisten Hamon Thermal Germany umgebaut, ausgestattet oder saniert. Durch ihre Produkte ermöglichen sie Planungssicherheit und liefern das gesamte Projekt nach deutschen Standards – von der Planung bis zur Montage aus einer Hand.

German Engineering am türkischen Meer

Bei der neuen Energieversorgung an der Küste des Marmarameeres geht es nicht um eine Erweiterung einer bereits vorhandenen Infrastruktur, sondern vielmehr um einen kompletten Kraftwerksneubau auf der grünen Wiese, direkt an der Küste. Bei dem Combined-Cycle Power-Plant-Gas-Kombikraftwerk (CCPP) sind die Anforderungen an die Leitungssysteme extrem: Die Rohre müssen unempfindlich gegen das Wasser des Marmarameeres und beständig gegenüber entstehenden Wasserdämpfen sein sowie extreme Druckschwankungen und Temperaturverhältnisse aushalten. Fiberglasrohre lassen sich auf diese speziellen Eigenschaften hin auslegen.

Die Produktion von Rohren für die Kühlwasserkreisläufe begann im Januar 2009 direkt mit der Planung, da die technische Beratung bereits in der Angebotsphase vorgenommen wurde. Die Ingenieure des Rohrherstellers führen Stressanalysen im Computer durch, berechnen Strömungen, erstellen Halterungskonzepte, fertigen 3D-Zeichungen an und übernehmen die Baustellenaufsicht am zukünftigen Kraftwerksstandort in Bandirma. Vor Ort ist ein türkisches Montageteam aus 40 Personen zu steuern, die klimatischen Bedingungen sind hart. Die deutschen Ingenieure schulen das türkische Team in der Verarbeitung und der Montage von Fiberglaswerkstücken.

GFK lässt sich schnell mittels Verkleben, Laminieren, Stecken und Flanschen verbinden. Ein schulungserfahrenes Technikteam aus Deutschland führt die lokalen Arbeiter ein und stellt sicher, dass alle Verbindungen sicheren Standards entsprechen. Verfahrensprüfungen und Druckversuche sichern im Verlauf das gesamte System ab.

Planung und Bau parallel

Beim Combined-Cycle-Power-Plant-Gas- und -Dampf-Kombikraftwerk werden die heißen Abgase der Gasturbinen in einem Abhitzedampfkessel verwendet, um Wasserdampf zu erzeugen. Der Dampf wird anschließend über einen herkömmlichen Dampfturbinenprozess entspannt. Zwei Drittel der elektrischen Leistung entfallen dabei auf die Gasturbine, ein Drittel auf den Dampfprozess. Der Abdampf der Turbine wird anschließend im Kondensator gekühlt. Aus der Kombination der Turbinenarten ergeben sich hohe Wirkungsgrade.

Während auf der Baustelle gearbeitet wird, ist die Planung der Gesamtanlage en détail noch nicht erfolgt – sie bleibt ein langer kontinuierlicher Prozess. Der Rohrspezialist erstellt Konstruktionszeichnungen von getesteten Rohrverläufen und sendet diese online an den Kunden. Dieser fügt die Rohrplanung in das Gesamt-3D-Modell der Anlage ein und sendet die aktualisierten Datensätze wiederum nach Deutschland zurück. So bewegen sich die deutschen Ingenieure virtuell im gesamten Kraftwerk, analysieren alle fremden Komponenten sowie die eigenen Rohrleitungen in 3D, identifizieren Halterungsmöglichkeiten in der Anlage und planen weitere Rohrverläufe. Im Laufe der Bauphase entsteht eine Zeichnung mit über 18.000 Einzelteilen für die Kühlwasserleitungen.

Erschwerte Bedingungen erfordern hohe Leistungsfähigkeit

Im engen Zeitplan ist die schnelle Lieferung aller Rohre und Teile essenziell. Das beauftragte Rohrvertriebsunternehmen ist Teil einer internationalen Gruppe, alle Rohre sind kompatibel nach ISO-Abmessungen. Die GFK-Rohre für das Kraftwerk in Bandirma werden im italienischen Povoletto bei einem Partner des deutschen Unternehmens gefertigt, was die Transportwege verkürzt und Kosten senkt. Zudem sind die leichtgewichtigen Fiberglasrohre einfach im Handling: Wo Edelstahl nicht selten durchgängig mit Geräten bewegt werden muss, lassen sich Fiberglas-Rohre oft sogar tragen. Das ist vor allem bei der Montage von Vorteil.

Das Projekt in Bandirma, die Abstimmung vor Ort und die projektbegleitende Planung, stellt die Ingenieure vor besondere Herausforderungen. Hinzu kommen extreme klimatische Bedingungen von im Sommer über 40 °C im Schatten und im Winter mit Schneefall. Das Gas-Kombikraftwerk wurde dennoch innerhalb des Zeitplans fertiggestellt und ist seit Dezember 2010 am Netz.

Weitere Anlangenbauprojekte mit GFK-Produkten können Sie hier lesen und einen Link zum aktuellen GFK + CFK-Marktbericht der Industrievereinigung verstärkte Kunststoffe für 2012 finden Sie hier.

Zur Fiberpipe-Homepage kommen Sie hier.

Korrosionsfeste Fiberglas-Rohre ersetzen Edelstahl – 1304ct917

Heftausgabe: Februar 2013
Alexander Bamberger, Geschäftsführer Fiberpipe

Über den Autor

Alexander Bamberger, Geschäftsführer Fiberpipe

Alexander Bamberger

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