SBG Fachseminar

Die Rolle der thermischen Kraftwerkstechnik in der zukünftigen Energieversorgung

Die Struktur in der Energieversorgung in Deutschland hat sich im Kontext der Energiewende grundlegend verändert. Während der Schwerpunkt zunehmend auf erneuerbaren Energien liegt, bleiben thermische Kraftwerke als flexible, zuverlässige und unterstützende Technologien wichtig, um die Stabilität und Sicherheit der Stromversorgung zu gewährleisten.

Der Beitrag geht insbesondere auf folgende Fragen ein: Inwieweit sind die Rahmenbedingungen und Mechanismen der aktuellen Kraftwerksstrategie der Bundesregierung ausreichend? Wie erreichen wir das Ziel einer klimaneutralen und wettbewerbsfähigen Strom- und Wärmeversorgung unserer Industriestandorte?

Künstliche Intelligenz - Alles nur ein Hype?

Künstliche Intelligenz (KI) revolutioniert die Energiebranche, insbesondere durch Optimierungen in thermodynamischen Prozessen. KI-Algorithmen steigern die Energieeffizienz, ermöglichen vorausschauende Instandhaltung und optimieren in Echtzeit den Betrieb von Kraftwerken. Fallstudien zeigen, wie führende Unternehmen durch den Einsatz von KI ihre Effizienz erhöht und CO2-Emissionen reduziert haben. Trotz bestehender Herausforderungen überwiegen die Vorteile deutlich. Die gezielte Weiterentwicklung und Integration von KI-Technologien wird die Energiebranche nachhaltig transformieren und ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken.

Mittagspause

Von der Idee zur Realisierung - wie bringt man KI-Methoden systematisch und verlässlich in die Umsetzung?

Viele KI-Projekte, vor allem im technischen Umfeld, schaffen es nicht über die Realisierung eines Prototyps hinaus. Der Grund dafür liegt oftmals in überwiegend technologiegetriebenen Ansätzen, um ein Gefühl für das Potenzial von KI zu bekommen, ohne aber die genaue Fragestellung oder das Geschäftsmodell einer dauerhaften Nutzung zu kennen.

Der Vortrag beschreibt einen Ansatz, ein KI-Engineering Prozessmodell namens PAISE, das von der Problemstellung ausgeht und eine systematische und damit auch nachhaltige Nutzung von KI-Methoden ermöglicht. Dabei werden auch die rechtlichen Rahmenbedingungen (u.a. der EU AI Act, EU Data Act, EU Cyber Resilience Act oder NIS2) mit einbezogen.

Erfahrungen aus der Praxis:
Das StableFlame-Verfahren im Einsatz bei der MVV Umwelt GmbH

Das KI-basierte StableFlame-Verfahren zur intelligenten Homogenisierung des Müllbunkerinhalts wurde in Zusammenarbeit mit MVV Umwelt GmbH am Kessel 6 in Mannheim operationalisiert. Die Technologie ermöglicht eine Reduktion der CO2-Emissionen und eine Verbesserung der Betriebseffizienz.

Dieser Beitrag zeigt die Ergebnisse der Technologie nach einigen Monaten des realen Betriebs auf. Zudem wird das Potenzial der Technologie für weitere Anlagen der thermischen Abfallbehandlung diskutiert.

Live Podcast
Chancen & Herausforderungen von KI

Teilnehmer:

• Dr. Johannes Gernert, SB-Group

• Dr. Mohanad ElHaji, StableFlame GmbH

• Tobias Rüschhoff-Nadermann, Iqony Solutions GmbH

• Dr. Thomas Usländer, Fraunhofer-Institut

17:45 - Transfer zum Museum

18:30 - Führung im Museum

19:30 - Abendessen

21:00 - Auftritt René Steinberg

23:00 - Transfer zum Hotel

Entwicklung einer Künstlichen Intelligenz (KI) und deren Anwendung in einer großtechnischen Anlage zur thermischen Abfallbehandlung

Der Vortrag beschreibt die Entwicklung und das Training einer Künstlichen Intelligenz (KI) für den Einsatz in einer großtechnischen Anlage zur thermischen Abfallbehandlung. Dabei wird auf die Identifikation zielführender Anwendungsmöglichkeiten eingegangen, um den Anlagenbetrieb effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Im Fokus stehen die erzielten Ergebnisse, die
bisherigen Betriebserfahrungen sowie ein Ausblick auf zukünftige Optimierungen und Erweiterungen der KI-Anwendung.

Der Vortrag bietet praxisnahe Einblicke in das Potenzial von KI zur Steigerung der Anlagenleistung und -stabilität.

Increasing Industrial Safety & Efficiency in Utilities with Autonomous Inspection Robots

The description is as follows: „Companies are always striving to increase safety & efficiency, but their efforts can be limited by numerous factors like limited supply of qualified employees, hazardous work areas, high data consistency requirements, human error and inconsistency, and the need to use „superhuman“ senses (like thermal vision), to assess asset condition. Autonomous inspection robots can address these and other challenges, by carrying specialty sensors to assets that require inspection while in operation, and collecting the consistent, high-quality data needed to properly assess condition and maintenance requirements.

Zukunft trifft Gegenwart bei Wien Energie: ein Smartes Roboter-Assistenzsystem im Wandel der Kraftwerkstechnik

Ein autonomer Industrieroboter unterstützt erstmalig im Kraftwerk Simmering Anlagenrundgeher*innen bei Inspektionen und erkennt mithilfe von KI-basierten Algorithmen frühzeitig Anomalien. Mit speziellen Sensoren ausgestattet, optimiert der Energy-Dog Betriebsabläufe, dokumentiert Fachwissen und ermöglicht schnelle Reaktionen auf potenzielle Störungen durch automatische Anomalie-Meldungen. Insgesamt trägt der Energy-Dog dazu bei, den Kraftwerksbetrieb zukunftsfähig zu gestalten und den Herausforderungen einer sich wandelnden Arbeitswelt effektiv zu begegnen.“

Der Kraftwerksstandort ROMONTA -
Entwicklungen und Veränderungen des Standortes im Wandel der Zeit

Der Kraftwerksstandort Romonta hat sich in den letzten
Jahrzehnten enorm verändert und weiterentwickelt. Dabei haben vielerlei Einflüsse zur Entwicklung und Veränderung beigetragen.

Der Vortrag zeigt die technische Entwicklung, den Weg zum Kohleausstieg und die äußeren Einflüsse wie z. B. die Energiewende, Markteinflüsse, Versorgungssicherheit, etc. auf einen Industriekraftwerks-Standort.

Das Biomasse-Heizkraftwerk BVA Hagen Kabel – fast 20 Jahre Betrieb

Mit der Inbetriebsetzung im Jahr 2005 haben die beiden Biomasse-Verbrennungslinien mit jeweils 43 MW Feuerungs-Wärmeleistung ihren Betrieb aufgenommen. Seitdem liefert die Anlage Strom ins Netz und versorgt einen angrenzenden Industriebetrieb mit Wärme.

Der Vortrag berichtet von den Veränderungen am Kraftwerkstandort aber auch von den technischen
Veränderungen innerhalb der Biomasseanlage mit den Schwerpunkten Brennstoff, Feuerung, Kessel, Rauchgasreinigung und Wasser- Dampf-Kreislauf.

Detaillierte Simulation zum De-Risking im Anlagen-Design

Die steigende Komplexität von Verbrennungsanlagen in Bezug auf die flexible Nutzung alternativer Brennstoffe erfordert laufende Anpassungen im Design und der Fahrweise. Die Erfahrung aus ausgeführten Installationen lässt sich damit nur teilweise im Engineering neuer Anlagen oder der Modifikation bestehender Anlagen übertragen. Das daraus resultierende Risiko lässt sich
durch die konsequente Nutzung detaillierter Simulation während des Engineerings deutlich reduzieren.

Der Beitrag gibt am Beispiel einer Neuanlage Einblick in Durchführung und Nutzen einer design-begleitenden Simulation.

CFD-Analyse des Einflusses unterschiedlicher Betriebseinstellungs- und Design-Variationen auf feuerungs- und wärmetechnische Größen in einer GuD-Anlage.

Die beschriebenen GuD-Anlagen bestehen jeweils aus einer Gasturbine und einem Abhitzedampferzeuger mit Zusatzfeuerung und Frischlüfter. Die Feuerungsanlage besteht aus 3 nebeneinander angeordneten Bodenbrennern. Die Brenner können mit Frischluft oder mit Gasturbinenabgas betrieben werden. Nach Erstinbetriebsetzung der Anlage zeigten sich bei der Feuerungsanlage in einigen Punkten Ergebnisse, die nicht vollständig zufriedenstellend waren und optimiert werden mussten.

Zur Unterstützung der Optimierung wurden mit Hilfe von CFD-Untersuchungen verschiedene Design-Variationen gerechnet und ausgewertet, um die beste Lösungsvariante auszuwählen.