Water intake at the Olidan hydroelectric power station.

Stetiger Fluss

Vattenfall ist einer der größten Stromerzeuger Europas. Das staatliche schwedische Unternehmen ist in den nordischen Ländern sowie in Deutschland, Frankreich und Großbritannien tätig. Zur Vermeidung ungeplanter und kostspieliger Turbinenausfälle in den Kraftwerken im schwedischen Trollhättan verlässt sich Vattenfall auf die Zustandsüberwachung von SKF.

Text Andreas Karlsson  Fotos Cheng Kwok-Keung & Guillaume Bouche

Zustandsüberwachung Energie- und Wasserversorgung Zuverlässigkeit

Zusammenfassung

Vattenfall

Vattenfall, zu 100 Prozent im Besitz des schwedischen Staates, ist in den nordischen Ländern sowie in Deutschland, Frankreich und Großbritannien tätig. Das Unternehmen ist einer der größten Stromerzeuger und der größte Wärme­erzeuger Europas.

Vattenfall produziert Strom und Wärme aus sechs Energiequellen: Windkraft, Atomkraft, Erdgas, Biomasse, Kohlekraft und Wasserkraft.

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Vattenfall

Ansprechpartner Verkauf

Bjorn Mathiasson, Bjorn.Mathiasson@skf.com

Magnus Carlson von Vattenfall schaut auf den rasch dahinfließenden Göta älv. Der Fluss entspringt in Schwedens größtem See, Vänern, und mündet bei Göteborg im Kattegatt. Es ist der wasserreichste Fluss des Landes. Das gesamte Wasser, das an Carlson vorbeiströmt, hat zuvor das Wasserkraftwerk Hojum passiert, das einige hundert Meter flussaufwärts an einem Berghang liegt.

„Jeder Tropfen wird dort in Energie umgewandelt“, sagt Carlson. „Es ist erneuerbare Energie ohne Auswirkungen auf die Wasserqualität. Mit Wasserkraft zu arbeiten, ist ein gutes Gefühl, vor allem in der heutigen Zeit, in der Energie- und Umweltfragen so heiß diskutiert werden.“

Carlson ist Vattenfalls Betriebs- und Wartungsleiter für die Wasserkraftwerke in Südschweden. Sein Büro befindet sich in Trollhättan im Südwesten des Landes. Der Ort ist ein historischer Platz.  Hier nahm Vattenfall, einer der größten Stromerzeuger Europas und zu 100 Prozent in staatlichem Besitz, vor etwas mehr als einhundert Jahren mit der Gründung von Kungliga Vattenfallsstyrelsen (Königliches Wasserfall-Komitee) seinen Anfang.

Anfang des 20. Jahrhunderts entstand in Trollhättan das erste große Wasserkraftwerk, Olidan. In dem rotbraunen Backsteingebäude hinter Carlson ist immer noch ein Großteil der ursprünglichen Olidan-Turbinen in Betrieb – nach 100 Jahren Stromerzeugung für Schweden.

Zu Beginn der 1940er Jahre kam unweit von Olidan das Wasserkraftwerk Hojum hinzu. Wegen der unruhigen politischen Lage Ende der 1930er und Anfang der 1940er Jahre wurde das Kraftwerk unterirdisch errichtet. Es ist mit moderneren, vertikalen Kaplan-Turbinen ausgestattet (Olidan arbeitet mit horizontalen Francis-Turbinen).  Die drei Turbinen von Hojum produzieren zusammen durchschnittlich 1.000 GWh pro Jahr. Zurzeit werden sie mit einem Zustandsüberwachungssystem von SKF aufgerüstet.

„Wir hatten im Laufe der Jahre nur ganz wenige Stillstände, aber wir haben unsere Anlagen auch immer sorgfältig gewartet“, erzählt Carlson auf dem Weg in die Kaverne unter dem Göta älv. „Ein ungeplanter Stillstand hat extrem schwerwiegende Konsequenzen. Deshalb ist Zustandsüberwachung besonders wichtig. Das ist der Grund, warum wir zurzeit die Hojum-Turbinen mit einem Zustandsüberwachungssystem aufrüsten.“

Die mit Gleitlagern ausgestatteten Turbinen drehen sich mit 136 Umdrehungen pro Minute. Sie bewegen sich damit im Vergleich zu anderen Arten von rotierenden Anlagen relativ langsam. Laut Björn Mathiasson, Zustandsüberwachungsingenieur bei SKF, müssen die Datenerfassungseinheiten  des SKF IMx-Systems modernisiert und ergänzt werden. Die Software bei Vattenfall ist dagegen auf dem neuesten Stand.

„Wir werden abschließend noch Beschleunigungsmesser und zusätzliche Wegsensoren installieren, die einen besseren und detaillierteren Überblick ermöglichen“, meint er und nimmt einen Sensor in die Hand, der gerade montiert werden soll.

Durch gleichzeitige Schwingungsmessungen in alle Richtungen erhält man eine Momentaufnahme der Verhaltensweise von Welle und Lager. Das System erfasst selbst geringe Zustandsveränderungen und stoppt die Anlage bei inadäquaten Betriebsbedingungen oder Auftreten eines plötzlichen Schadens. Das Analyseprogramm stellt schließlich alle Daten in einer Grafik zusammen.

„Wir arbeiten schon seit langem erfolgreich mit Vattenfall zusammen“, kommentiert Mathiasson. „Das Feedback des Kunden ist für uns sehr wichtig. Die Beziehung zu Vattenfall hat unsere Entwicklungsarbeit definitiv maßgeblich beeinflusst.“

Ein Beispiel dafür ist die Entwicklung von neuen Funktionen in SKF @ptitude Observer, der Software für die Online-Zustandsüberwachung. Mathiasson deutet am Monitor im Kontrollraum auf Diagramme der verschiedenen Messpunkte. Wenn das Warnsignal des Systems ertönt, so erklärt er, führt Vattenfall die erste Inspektion durch. Falls erforderlich, wird SKF für weitere Untersuchungen hinzugezogen.

Wieder draußen im Tageslicht hört man das Getöse des Wassers unterhalb des Kraftwerks. Carlson ist davon überzeugt, Wasserkraft werde mit dem Ausbau anderer erneuerbarer Energien wie Wind- und Sonnenenergie an Bedeutung zunehmen. Energie ist ein vergängliches Produkt, das bei Bedarf produziert werden muss. Sowohl Wind- als auch Sonnenenergie sind jedoch von externen Faktoren abhängig, die sich nicht steuern lassen.

„Es ist nicht immer sonnig, und es weht nicht immer Wind“, meint er. „Wasserkraft wird aller Wahrscheinlichkeit nach eine Voraussetzung für eine umfassende Umstellung auf erneuerbare Energien werden, weil sie andere Energiequellen ergänzt und eine gleichmäßigere Stromerzeugung gewährleisten kann.“

@ptitude ist eine eingetragene Marke der SKF Gruppe.

 

Fernüberwachung
Die SKF Lösungen zur Fernüberwachung umfassen Ausrüstung für die Datenerfassung, Software für einfaches Datenmanagement und Instandhaltungsdienstleistungen für fachgerechte Analysen.

Die Datenerfassung erfolgt über den mobilen Datensammler SKF Microlog oder mit Hilfe von fest installierten Sensoren des SKF IMx-Systems, die kontinuierliche Messungen vornehmen und Informationen über Abweichungen und Veränderungen sowie Daten für Langzeitanalysen übermitteln.

Die @ptitude Software Suite hilft bei der Dia­gnose und Analyse der Messdaten sowie bei der Kommunikation wichtiger Informationen über das Internet. Sie ist außerdem ein nützliches Planungs- und Entscheidungsinstrument.

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