Prozessleitsystem Biomasse-Vergasung mit Prozessleitsystem ausgerüstet

Redakteur: Frank Jablonski

Ende September 2008 erfolgte die offizielle Eröffnung des Biomasse-Kraftwerks Güssing. In der Anlage kommt ein erstmalig realisiertes Vergasungsverfahren zum Einsatz, das vor allem im Rahmen der Kraft-Wärme-Kopplung Vorteile gegenüber dem Verbrennungsverfahren bieten soll. Das Prozessleitsystem spielte eine zentrale Rolle im Projekt.

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Das neue Kraftwerk in Güssing besteht aus einem Holzgaserzeuger mit einer Wirbelschicht-Dampf-Vergasung, einer Gaskühlung, einer Gasreinigung, einem Gasmotor, der das Holzgas verstromt, sowie aus einem Restwärmenutzer.
Das neue Kraftwerk in Güssing besteht aus einem Holzgaserzeuger mit einer Wirbelschicht-Dampf-Vergasung, einer Gaskühlung, einer Gasreinigung, einem Gasmotor, der das Holzgas verstromt, sowie aus einem Restwärmenutzer.
( Archiv: Vogel Business Media )

Weltweit sind Experten auf der Suche nach neuen und effizienteren Methoden zur Energieerzeugung. Ein häufiger gewählter Weg ist die Biomasse-Vergasung. Die Vorzüge des Vergasungsverfahrens erkannte die österreichische Babcock Borsig Power-Tochter Austria Energy Energietechnik bereits vor mehreren Jahren und entwickelte daraufhin in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Wien das so genannte Verfahren der Wirbelschicht-Dampf-Vergasung.

Dabei entsteht aus Holz ein besonders hochwertiges Gas, das sich durch hohen Heizwert und geringen Teergehalt auszeichnet. Der neue Kraftwerkstyp, der speziell für dieses Verfahren entwickelt wurde, besteht aus einem Holzgaserzeuger mit einer Wirbelschicht-Dampf-Vergasung, einer Gaskühlung, einer Gasreinigung, einem Gasmotor, der das Holzgas verstromt, sowie aus einem Restwärmenutzer. Um dieses ehrgeizige Projekt von der Idee bis zum fertigen Produkt optimal zu realisieren, schloss sich die Austrian Energy als Anlagenbauer mit Wissenschaftlern und Betreibern zu einem Team zusammen. Dieses Kompetenznetzwerk namens RENET (Renewable Energy Network Austria) wird zudem vom Staat Österreich und der EU mit Fördergeldern subventioniert.

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Joint Venture soll Verfahren voran treiben

Beteiligt an diesem Joint Venture sind neben Austrian Energy die Kraftwerksbetreiber EVN (Energieversorgung Niederösterreich) und die Güssinger Fernwärme, als Wissenschaftsvertreter das Institut für Verfahrens-, Brennstoff- und Umwelttechnik der Technischen Universität Wien sowie als Kooperations-Partner der Gasmotorenspezialist Jenbacher. Und so funktioniert das Biomasse-Kraftwerk Güssing: In einem Wirbelschicht-Dampfvergaser wird die Biomasse bei etwa 850°C unter Zuführung von Dampf vergast. Durch die Verwendung von Wasserdampf anstelle von Luft als Vergasermedium entsteht ein stickstofffreies, teerarmes Produktgas mit hohem Heizwert. In der Anlage, die durchaus ein EU-weites Vorzeigeprojekt werden kann, werden aus 1.760 kg Holz (-schnitzel) pro Stunde 2 MW Strom und 4,5 MW Fernwärme produziert. Die gesamte Leittechnik wird vom Softwareprogramm automationX realisiert. Dipl.-Ing. Dietrich Bodmayer, Verantwortlicher für Automatisierungstechnik bei Energy Automation Systems (EAS), erläutert die Gründe für diese Wahl: „Wir haben von Anfang an gewusst, dass es sich hier um eine Versuchsanlage handelt, wo es sicher im Laufe der Zeit viele Änderungen geben wird. Das heißt, wir haben ein System gesucht, das einfache und schnelle Programmänderungen zulässt.“

1.000 E/A-Punkte in der Leittechnik

„Das Leitsystem umfasst rund 1.000 E/A-Punkte in der konventionellen Leittechnik, zusätzlich noch rund 150 E/A-Punkte im Bereich der Schutztechnik“, erklärt Dietrich Bodmayer. „Dazu kommt noch der Gasmotor mit einer eigenen Steuerung, die noch einmal rund 400 E/A-Punkte hat. Wir haben mit automationX zwei Bedienstationen realisiert.“ Die Software wurde auf zwei NT-Servern redundant installiert, wobei ein Server als Hauptserver und der zweite im Hot-Stand-by Betrieb arbeitet. Die beiden Server sind mit schneller Netzwerktechnik miteinander verbunden, wobei die Trenddaten und die Zustände auf beiden Servern gespeichert werden. „Wir sind, wie ich glaube, die einzige Firma, die Schnittstellenkarten herstellt, die auch eine Redundanzumschaltung am Profibus realisiert“, hebt der automationX-Geschäftsführer hervor.

Profibus als Feldbus der Wahl

Warum Profibus? Dazu Bodmayer: „Wir wollten in dieser Anlage weitestgehend Standardprodukte verwenden und da ist Profibus nahe liegend“. Heute ist auch klar, dass die Bedenken hinsichtlich einer „Soft-Lösung“ unbegründet waren. „Die Software erweist sich als besonders stabil und arbeitet klaglos mit der eingesetzten Hardware. Wir werden automationX sicher auch für Folgeprojekte ins Auge fassen“, ergänzt Bodmayer. Die notwendigen Anpassungen am System bewältigte EAS mit wenigen Ausnahmen ohne fremde Hilfe.

Die Software automationX ist so ausgelegt, dass der Anwender bzw. der Integrator die Klassen, problemlos selbst adaptieren kann. Und Bodmayer fügt hinzu: „Auch applikationstechnisch kamen wir mit automationX sehr gut zu Rande, unsere Fragen bezogen sich nur auf kleine Details wie Treiber oder Protokolle. Diese Fragen wurden von automationX prompt beantwortet und auch sonst war das Service von der steirischen Firma ausgezeichnet“.

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