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2.2.8 Erdgasnetz 2.2.8 Erdgasnetz Das deutsche Erdgasnetz hat eine Länge von über 300.000 km und wird vor allem aus den Staaten der ehemaligen Sowjetunion und Ländern wie Norwegen und den Niederlanden beliefert. Das Erdgas wird in den Leitungen bei Umgebungstemperatur gasförmig transportiert. Der gängige Transportdruck in den Pipelines beträgt etwa 80 bar. Da es aufgrund von Reibung und Leckagen zu Druckverlusten kommt, sind ungefähr alle 150 km Kompressorstationen eingebaut, die den gewünschten Druck wiederherstellen. 77 Analog zu den Spannungsebenen beim Stromnetz gibt es auch im Gasnetz verschiedene Druckebenen: Hoch-, Mittel- und Niederdrucknetz. Beim Verbraucher kommt das Gas üblicherweise im Niederdrucknetz mit einigen Millibar Überdruck an. Bei Kunden, die sehr große Mengen Gas abnehmen, wird außer dem Gaszähler noch ein sogenannter Mengenumwerter eingebaut. Dieser sorgt dafür, dass in gewissen zeitlichen Abständen sowohl Druck als auch Temperatur des Gases gemessen wird und das verbrauchte Gasvolumen auf eine entsprechende Gasmenge unter standardisierten Bedingungen umgerechnet wird. Damit wird gewährleistet, dass der Kunde nur die ihm tatsächlich gelieferte Energie bezahlt. Anders als bei der Stromversorgung wiegen Fehler bei der Bedarfsprognose von Erdgas nicht so schwer. Durch Erhöhung bzw. Herabsetzung des Drucks im Netz bei überschüssigem bzw. fehlendem Gas, können diese Ungenauigkeiten bei der Planung aufgefangen werden. Außerdem kann das Gasnetz so auch als Speicher genutzt werden. Man spricht davon, dass das Netz „atmet“. Das Augsburger Gasnetz hat eine Länge von 1.081 km, transportiert im Jahr eine Gasmenge von 3.750 Mio. kWh und die Höchstlast im Jahr 2011 betrug 1.197 MW 78 . Es werden rund 55.000 Kundenanlagen beliefert 79 . 2.2.9 Energiespeicher Da es (abgesehen von Heizöl) relativ unüblich ist, dass die Verbraucher einen eigenen Energievorrat gespeichert haben, kommt es den Versorgungsunternehmen zu, die Energie bedarfsgleich zu liefern und das Speichern zu übernehmen. Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Speicherung. Zum einen, wie bei Gas, Öl, Kohle das materielle Speichern von Brennstoffen. Zum anderen eine zustandsbezogene Speicherung von Energie beispielsweise als potentielle, kinetische, elektrische, chemische oder thermische Energie. Bei einem Energiespeicher ist wichtig, dass der Energierückgewinnungsfaktor, also das Verhältnis von eingespeicherter zu der nach der Ausspeicherung wieder nutzbaren Energie möglichst groß ist. Außerdem ist von Relevanz, wie schnell die gespeicherte Energie wieder verfügbar gemacht werden und wie lange sie zurückbehalten werden kann. Man spricht bei letzterem Gesichtspunkt von Momentan-, Minuten-, Stunden-. Wochenreserven und Saisonspeichern. 80 77 Zahoransky, 2010, S. 378 78 http://www.sw-augsburg.de/downloads/Zahlenspiegel_final_2011.pdf , S. 7 79 Reiner, 2005, S. 387 80 Zahoransky, 2010, S. 385 28

2.2.9 Energiespeicher Die Förderung von Erdgas ist relativ wenig steuerbar, weswegen es notwendig ist, Speicher zu installieren, die die sowohl tages- als auch jahreszeitlich stark schwankende Nachfrage decken können. Als Langzeitspeicher von Erdgas kommen hier unterirdische Speicher wie leer geförderte Erdgas- und Erdölfelder in Frage 81 . Für die städtische Energieversorgung sind bei Erdgas eher Kurzzeitspeicher, sogenannte Gasbehälter, relevant. Noch bis 2001 wurde in Augsburg der große Scheibengasbehälter des alten Gaswerks Oberhausen genutzt 82 . Jetzt gibt es in Augsburg noch drei Möglichkeiten, die Gasversorgung bedarfsgleich zu gewährleisten: Das erste Mittel ist die Ausnutzung der Netzatmung, d.h. durch höheren Druck in den Leitungen sind größere Gasmengen speicherbar, die bei Leistungsspitzen tagsüber verbraucht und nachts wieder aufgefüllt werden können. Die Atmungsspeicherkapazität beträgt in Augsburg ungefähr 500 MWh, wobei die Spitzenlast bei höchstens 1.200 MWh pro Stunde liegt. Als zweite Möglichkeit können die Stadtwerke Augsburg auf vertraglich vereinbarte fremde Speicher eines ihrer Erdgaslieferanten zurückgreifen. Das letzte Mittel ist bei sehr großen Leistungsspitzen die Gasbezugsmenge von Kunden mit Sondervertrag zu reduzieren. 83 Als nächstes soll auf das Speichern von thermischer Energie, das meist nur für kurze Zeiträume vorgesehen ist, eingegangen werden. In Augsburg gibt es beispielsweise einen Schichtspeicher für heißes Fernwärmewasser auf dem Gelände der Gasturbinenanlage. Diese Art von Speicher nutzt die Temperaturabhängigkeit der Dichte des Wassers aus. Bereits bei der Einspeicherung wird das Wasser so eingeleitet, dass es in Temperaturschichten angeordnet ist und sich nicht durchmischt. Überflüssiges kaltes Wasser wird dabei unten aus dem Speicher gedrückt, während die Entnahme bei einem Bedarf oben stattfindet 84 . Im Behälter der Stadtwerke Augsburg können acht Millionen Liter Wasser mit einer Temperatur bis 98°C eingespeichert werden 85 . Bei der elektrischen Energie erfolgt eine direkte Speicherung wie zum Beispiel in großen Kondensatoren eher selten. Für die Energieversorgung ist das indirekte Speichern von Strom viel wichtiger. Hier wären Batterien und Akkus zu nennen, die elektrochemische Stromspeicher sind und vor allem in der Versorgung mit Notstrom oder bei sehr kleinen Energieanlagen zum Einsatz kommen. Außerdem gibt es elektrische Speicherheizungen, die zumeist nachts Heizungswasser erwärmen, das dann einige Stunden gespeichert und tagsüber verwendet wird. Diese Art von Speicher erfolgt eher dezentral über die Kunden. Der Stromversorger kann deren Verhalten aber steuern, indem er nachts einen niedrigeren Stromtarif anbietet als tagsüber. Zur großtechnischen Speicherung elektrischer Energie eignen sich jedoch vor allem Pumpspeicherkraftwerke, die in den Verbundnetzen für das Auffangen von Spitzenlasten sorgen. Bei dieser Art von Speicher wird zu Zeiten mit schwacher Last und überschüssigem Strom Wasser in einen höher gelegenen Speichersee gepumpt und bei Bedarf wieder entnommen, wobei das Wasser eine Turbine antreibt und über einen Generator wieder Strom 81 Zahoransky, 2010, S. 387f 82 http://www.sw-augsburg.de/downloads/unternehmensbrosch.pdf , S. 31 83 Reiner, 2005, S.387f 84 Zahoransky, 2010, S. 389f 85 Krog, 2012 29

2.2.9 Energiespeicher<br />

Die Förderung von Erdgas ist relativ wenig steuerbar, weswegen es notwendig ist, Speicher zu installieren,<br />

die die sowohl tages- <strong>als</strong> auch jahreszeitlich stark schwankende Nachfrage decken können.<br />

Als Langzeitspeicher von Erdgas kommen hier unterirdische Speicher wie leer geförderte Erdgas-<br />

und Erdölfelder in Frage 81 . Für die städtische Energieversorgung sind bei Erdgas eher Kurzzeitspeicher,<br />

sogenannte Gasbehälter, relevant. Noch bis 2001 wurde in Augsburg der große Scheibengasbehälter<br />

des alten Gaswerks Oberhausen genutzt 82 . Jetzt gibt es in Augsburg noch drei Möglichkeiten,<br />

die Gasversorgung bedarfsgleich zu gewährleisten: Das erste Mittel ist die Ausnutzung<br />

der Netzatmung, d.h. durch höheren <strong>Dr</strong>uck in den Leitungen sind größere Gasmengen speicherbar,<br />

die bei Leistungsspitzen tagsüber verbraucht und nachts wieder aufgefüllt werden können. Die Atmungsspeicherkapazität<br />

beträgt in Augsburg ungefähr 500 MWh, wobei die Spitzenlast bei höchstens<br />

1.200 MWh pro Stunde liegt. Als zweite Möglichkeit können die Stadtwerke Augsburg auf vertraglich<br />

vereinbarte fremde Speicher eines ihrer Erdgaslieferanten zurückgreifen. Das letzte Mittel<br />

ist bei sehr großen Leistungsspitzen die Gasbezugsmenge von Kunden mit Sondervertrag zu reduzieren.<br />

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Als nächstes soll auf das Speichern von thermischer Energie, das meist nur für kurze Zeiträume vorgesehen<br />

ist, eingegangen werden. In Augsburg gibt es beispielsweise einen Schichtspeicher für heißes<br />

Fernwärmewasser auf dem Gelände der Gasturbinenanlage. Diese Art von Speicher nutzt die<br />

Temperaturabhängigkeit der Dichte des Wassers aus. Bereits bei der Einspeicherung wird das Wasser<br />

so eingeleitet, dass es in Temperaturschichten angeordnet ist und sich nicht durchmischt. Überflüssiges<br />

kaltes Wasser wird dabei unten aus dem Speicher gedrückt, während die Entnahme bei einem<br />

Bedarf oben stattfindet 84 . Im Behälter der Stadtwerke Augsburg können acht Millionen Liter<br />

Wasser mit einer Temperatur bis 98°C eingespeichert werden 85 .<br />

Bei der elektrischen Energie erfolgt eine direkte Speicherung wie zum Beispiel in großen Kondensatoren<br />

eher selten. Für die Energieversorgung ist das indirekte Speichern von Strom viel wichtiger.<br />

Hier wären Batterien und Akkus zu nennen, die elektrochemische Stromspeicher sind und vor allem<br />

in der Versorgung mit Notstrom oder bei sehr kleinen Energieanlagen zum Einsatz kommen. Außerdem<br />

gibt es elektrische Speicherheizungen, die zumeist nachts Heizungswasser erwärmen, das dann<br />

einige Stunden gespeichert und tagsüber verwendet wird. Diese Art von Speicher erfolgt eher dezentral<br />

über die Kunden. Der Stromversorger kann deren Verhalten aber steuern, indem er nachts<br />

einen niedrigeren Stromtarif anbietet <strong>als</strong> tagsüber. Zur großtechnischen Speicherung elektrischer<br />

Energie eignen sich jedoch vor allem Pumpspeicherkraftwerke, die in den Verbundnetzen für das<br />

Auffangen von Spitzenlasten sorgen. Bei dieser Art von Speicher wird zu Zeiten mit schwacher Last<br />

und überschüssigem Strom Wasser in einen höher gelegenen Speichersee gepumpt und bei Bedarf<br />

wieder entnommen, wobei das Wasser eine Turbine antreibt und über einen Generator wieder Strom<br />

81 Zahoransky, 2010, S. 387f<br />

82 http://www.sw-augsburg.de/downloads/unternehmensbrosch.<strong>pdf</strong> , S. 31<br />

83 Reiner, 2005, S.387f<br />

84 Zahoransky, 2010, S. 389f<br />

85 Krog, 2012<br />

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