12,6 m Länge, 450 Megawatt & 445.000 kg - Prüfung & Inspektion der weltweit leistungsstärksten Gasturbine

17/04/18

„Wirklich mehr als beeindruckend“ schwärmt Dipl.-Ing. Jean Rebert, Inspektor bei der Bureau Veritas Industry Services GmbH, bei der Inspektion der SGT5-8000H Gasturbine im Gasturbinenwerk Berlin der Siemens AG. Im Auftrag eines Kraftwerkbetreibers wurde Bureau Veritas als unabhängiger Prüfer angefragt, die Gasturbine vor der Auslieferung im Hinblick auf technische Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Für Jean Rebert als erfahrenen Prüfer durchaus eine herausfordernde Aufgabe, gleichzeitig aber auch ein ganz besonderes Erlebnis. Denn bei der SGT5-8000H handelt es sich um die zum Zeitpunkt ihrer Markteinführung leistungsstärkste Gasturbine der Welt.

Nach einer mehrjährigen Testphase wurde 2011 erstmals ein Kraftwerk mit einer SGT5-8000H eingeweiht. Seitdem setzt dieser Gasturbinentyp neue Maßstäbe im Hinblick auf Leistung und Wirkungsgrad. Mit einer Ausgangsleistung von 450 MW und einem Wirkungsgrad von 41% zählt die SGT5-8000H zu den absoluten Topmodellen in der Klasse der „Heavy Duty Gas Turbines“. Und das konnte die Gasturbine im täglichen Kraftwerksbetrieb schon mehrfach eindrucksvoll unter Beweis stellen. So kommt die SGT5-8000H beispielsweise im  Gas- und Dampfturbinen (GuD)-Kraftwerk „Fortuna“ am Standort Lausward im Düsseldorfer Hafen zum Einsatz und sorgt unter anderem dafür, dass das Kraftwerk zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme im Jahr 2016 gleich drei neue Rekorde im weltweiten Vergleich bricht: 

■ leistungsstärkstes GuD-Kraftwerk mit einer elektrischen Leistung von  603,8 MW
■ Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung von 61,5%
■ Gesamtnutzungsgrad (Strom + Fernwärme) von bis zu 85%


Endmontage der Siemens Gasturbine SGT5-8000H

Bild 1: Endmontage der Siemens Gasturbine SGT5-8000H. Die leistungsstärkste Gasturbine von Siemens kann in Kombination mit einer Dampfturbine in einem Gas- und Dampfturbinen(GuD)-Kraftwerk einen Wirkungsgrad von über 60 Prozent erreichen.


Rekorde, die mit einer anderen Turbine nicht möglich gewesen wären. Neben der hohen Ausgangsleistung, dem hervorragenden Wirkungsgrad und dem reduzierten CO2-Ausstoß  überzeugt sie vor allem durch kurze Anfahrzeiten und schnelle Lastwechsel. Das macht die Turbine zu einem perfekten Baustein der Energiewende, um mögliche Schwankungen durch erneuerbare Energien im Stromnetz schnell und sicher ausgleichen zu können. 

Diese Gasturbine ist ein Wunderwerk der Technik. Obwohl Siemens die Turbine vor jeder Inbetriebnahme etlichen Tests unterzieht und die Fertigung den höchsten Qualitätsstandards entspricht, wollen die Kunden ihre Investition von einem unabhängigen Sachverständigen vor der Lieferung prüfen und absichern lassen. Im Falle der SGT5-8000H wurde Bureau Veritas beauftragt zu überprüfen, ob die Abstände der Turbinenschaufeln zum Turbinengehäuse den geforderten Spezifikationen entsprechen. 



Temperaturen von bis zu 1500°C und Schallgeschwindigkeit

Ein wichtiger Test, denn je kleiner der Spalt zwischen Turbinenschaufel und Gehäuse, desto effizienter die Gasturbine. Damit die Turbine wirklich die angegebene Leistung erreicht, darf der Abstand am Ende nur Millimeter betragen. Das ist dem Endkunden natürlich extrem wichtig. Dabei muss aber auch berücksichtigt werden, dass das Material der Turbinenschaufeln während des Betriebes extremen Temperatur- und Druckbedingungen sowie Fliehkräften ausgesetzt ist. Im Inneren der modernsten Gasturbinen herrschen Temperaturen von bis zu 1500°C und die Spitzen der Turbinenschaufeln erreichen Schallgeschwindigkeit. „Fehlerfreies Material und Präzision in der Fertigung ist bei solchen extremen Bedingungen eine Grundvoraussetzung, um einen sicheren und technisch einwandfreien Betrieb gewährleisten zu können“, sagt Jean Rebert, der bereits diverse Tests an den Gasturbinen von Siemens durchgeführt hat. 


Dipl.-Ing. Jean Rebert, Inspektor bei Bureau Veritas, während des Tests an der SGT5-8000H Gasturbine von Siemens

Bild 2: Dipl.-Ing. Jean Rebert, Inspektor bei Bureau Veritas, während des Tests an der SGT5-8000H Gasturbine von Siemens


Bei den Tests an der SGT5-8000H Gasturbine entsprach alles den geforderten Spezifikationen und Jean Rebert konnte guten Gewissens seine Unterschrift unter das Prüfprotokoll setzen. So kann der Kunde, ein Betreiber eines Kraftwerks, sicher sein, dass die Turbine auch wirklich das leistet, was sie leisten soll. Neben Materialtests oder der Messung von Abständen zwischen Turbinenschaufel und Gehäuse bietet Bureau Veritas aber noch weitere Leistungen im Rahmen der Fertigungsüberwachung an, die dem Endkunden die Gewissheit geben, dass Gasturbinen oder auch andere Industriegüter die notwendigen Anforderungen an Qualität und Sicherheit erfüllen. 



Breites Portfolio an Testverfahren für Gasturbinen

So überwachte Jean Rebert beispielsweise im Auftrag eines anderen Kunden einen Balance Test an einer weiteren Siemens Gasturbine, der SGT6-5000F. Zwar ist diese Turbine nicht ganz so groß wie die SGT5-8000H, aber dafür ist das Testverfahren sehr interessant. Denn bei diesem Test wird der Turbinenrotor während einer Simulation des Betriebes geprüft.  Der Rotor wird auf 3.600 Umdrehungen pro Minute beschleunigt und unter zur Hilfenahme von Schwingungssensoren werden die Schwingwerte ermittelt. Das Ziel eines Balance Tests bei Gasturbinen ist es, das Schwingungsverhalten zu analysieren und eine gegebenenfalls auftretende Unwucht zu beseitigen, damit die Turbine im täglichen Betrieb auch wirklich rund läuft. 


Dipl.-Ing. Jean Rebert, Inspektor bei Bureau Veritas, nach dem erfolgreichen Balance Test an der SGT6-5000F Gasturbine von Siemens

Bild 3: Dipl.-Ing. Jean Rebert, Inspektor bei Bureau Veritas, nach dem erfolgreichen Balance Test an der SGT6-5000F Gasturbine von Siemens


Um während des Balance Tests höchste Sicherheit zu gewährleisten, wird der Rotor in einen massiven Wuchtbunker des Gasturbinenwerks Berlin montiert und dann auf Touren gebracht. Bei dem ca. 30-minütigen Test konnten keine ungewöhnlichen Schwingungen oder eine Unwucht festgestellt werden. „Alles lief gut. Bei den Schwingwerten gab es keine Abweichungen von der Norm“, so Jean Rebert.


Ein Blick auf den Wuchtbunker während des Tests einer SGT6-5000F Gasturbine

Bild 4: Ein Blick auf den Wuchtbunker während des Tests einer SGT6-5000F Gasturbine


Für den Endkunden, der eine Gasturbine oder auch andere Industriegüter erwirbt, ist es immens wichtig, vor der Auslieferung sicher zu stellen, dass auch alles reibungslos funktioniert. Mit einer Inspektion durch einen unabhängigen Prüfer noch vor der Auslieferung können Qualitäts- und Sicherheitsmängel rechtzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Das gibt dem Kunden ein gutes Gefühl, dass das Endprodukt auch wirklich der geforderten Qualität entspricht. Vor allem wenn der Kunde sich auf die Expertise von gut ausgebildeten Inspektoren verlassen kann. Bureau Veritas hat ein internationales Netzwerk an Inspektoren, die mit unterschiedlichsten Produktions- und Fertigungsverfahren in verschiedensten Branchen vertraut sind. Unabhängig davon, ob die Qualität und Sicherheit einer Gasturbine, einer Windkraftanlage oder einer komplette Raffinerie geprüft werden sollen, die Sachverständigen von Bureau Veritas verfügen über das branchenspezifische Know-how und die lokale Nähe, um einzelne Komponenten oder auch ganze Anlagen zu überprüfen. 




Über die Bureau Veritas Industry Services GmbH

Die Bureau Veritas Industry Services GmbH mit Hauptsitz in Hamburg ist Teil der 1828 gegründeten Bureau Veritas Gruppe, einem weltweit führenden Unternehmen für Prüfung, Inspektion und Zertifizierung (engl. TIC). Als zuverlässiger Partner steht Bureau Veritas für qualitativ hochwertige Dienstleistungen, die über die bloße Bestätigung der Konformität mit Vorschriften und Standards hinausgehen. Mit den angebotenen Lösungen unterstützt Bureau Veritas Unternehmen verschiedener Branchen dabei, Risiken aus den Bereichen Qualität, Sicherheit, Umwelt und Soziale Verantwortung zu minimieren. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit gesteigert und eine nachhaltige Entwicklung gefördert. Das Vertrauen von weltweit über 400.000 Kunden hat Bureau Veritas zu dem gemacht, was es heute ist – ein internationales, professionelles und erfolgreiches Unternehmen mit mehr als 66.000 Mitarbeitern in über 140 Ländern.


Über die Siemens AG

Die Siemens AG (Berlin und München) ist ein führender internationaler Technologiekonzern, der seit 170 Jahren für technische Leistungsfähigkeit, Innovation, Qualität, Zuverlässigkeit und Internationalität steht. Das Unternehmen ist weltweit aktiv, und zwar schwerpunktmäßig auf den Gebieten Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung. Siemens ist weltweit einer der größten Hersteller energieeffizienter ressourcenschonender Technologien. Das Unternehmen ist einer der führenden Anbieter effizienter Energieerzeugungs- und Energieübertragungslösungen, Pionier bei Infrastrukturlösungen sowie bei Automatisierungs-, Antriebs- und Softwarelösungen für die Industrie. Mit seiner börsennotierten Tochtergesellschaft Siemens Healthineers AG ist das Unternehmen ein führender Anbieter bildgebender medizinischer Geräte wie Computertomographen und Magnetresonanztomographen sowie in der Labordiagnostik und klinischer IT. Im Geschäftsjahr 2017, das am 30. September 2017 endete, erzielte Siemens einen Umsatz von 83,0 Milliarden Euro und einen Gewinn nach Steuern von 6,2 Milliarden Euro. Ende September 2017 hatte das Unternehmen weltweit rund 377.000 Beschäftigte. Weitere Informationen finden Sie im Internet: www.siemens.com.


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Bureau Veritas Industry Services

Tel.: +49 40 23625 - 0

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