Gaskraftwerk "Fortuna"

Nach rund zweieinhalbjähriger Bauzeit wurde Block „Fortuna“ finanziell und zeitlich planmäßig abgeschlossen. Damit startet das zurzeit modernste Erdgaskraftwerk der Welt seinen Betrieb und liefert Strom und Wärme für Düsseldorf.

Nachdem das Projekt GuD F fast abgeschlossen ist, nimmt auch das Projekt Fernwärmespeicher Formen an. Am 01. Dezember wurde das Fundament des Speichers mit einem Durchmesser von 30 Meter und einer Dicke von 1,50 m hergestellt.

Unter dem Fundament wurden 85 Betonpfähle mit einem Durchmesser von 1,50 m angeordnet und ca. 13,50 m tief in die Erde gebohrt. Das Fundament trägt später die Gesamtlast des Speichers von ca. 36.500 Tonnen.

Bisher sind auf der Baustelle 2 Millionen Arbeiststunden ohne meldepflichtigen Unfall geleistet worden. Für die Stadtwerke und für Siemens ist das eine besonders erfreuliche Nachricht. Wir wünschen uns, dass alle weiterhin so umsichtig bleiben wie bisher!

Die Gasturbine ist zum ersten Mal erfolgreich gezündet worden. ​

Dazu waren zunächst Einstellungen am Pilotgasmengenregler erforderlich. Anschließend wurde die Gasturbine in drei Schritten (35 Hz, 40 Hz, 50 Hz) mit jeweils Neustart bis auf Nenndrehzahl (50 Hz = 3000 U/min) gefahren und für eine Stunde auf Nenndrehzahl gehalten. Die Abgastemperatur betrug ca. 400°C.

Das Schild bestätigt die Funktionsfähigkeit des Kessels. Ab sofort kann der Kessel in Betrieb genommen werden. Laut TÜV ist das Schild mit dem Fahrzeugschein eines Autos zu vergleichen. Dann kann ja jetzt Fahrt aufgenommen werden.

Wo später hochreiner Dampf durch den Abhitzedampferzeuger geleitet wird, ist jetzt alles blitzblank. Unter strengen Sicherheitsvorkehrungen wurde Flussäure in einer Beizstation verdünnt und damit die Anlage gebeizt.Es mussten viele provisorische Rohrleitungen zum Anschluss der drei nach Druckstufen getrennten großen Beizkreise verlegt werden. Das im großen Auffangbecken gesammelte Beizabwasser wird nach Behandlung und Sedimentation genehmigungskonform in die öffentliche Kanalisation eingeleitet und der angefallene Schlamm entsorgt.

Noch sind die zahlreichen Entwässerungs- und Entlüftungsleitungen gut zu erkennen. Nach Fertigstellung der Innenschale wird die Isolierung eingelegt und Außenfassade mit Unterkonstruktion angebracht.

Einen Querregler hat nicht jede GuD-Anlage. Die neue GuD-Anlage speist als Besonderheit über zwei Maschinentrafos in ein zweiteiliges 100 KV Stromnetz ein. Der nun eingebaute Querregler ist optisch ein unscheinbarer Transformator, der es aber in sich hat. Über mit einem Stufenschalter einstellbare Phasenverschiebung wird die gewünschte Lastaufteilung auf die beiden Stromnetzteile eingestellt.

Noch ist eine Besichtigung des von innen isolierten, sich aufweitenden Abgaskanales zwischen Gasturbine und Kesseleintritt möglich, bevor er später mit ca. 630°C beaufschlagt wird. Ein Blick zurück zur Gasturbine.

Die vielen Komponenten der GuD-Anlage wollen mit Strom versorgt sein - und es sind sehr viele Signale untereinander auszutauschen. Das Foto zeigt den Blick unter den Leittechnik- und Schaltanlagencontainer mit der zentralen „Datenautobahn“ und den abgehenden Versorgungsleitungen zu den Komponenten. Die Komponenten werden derzeit schrittweise im Rahmen der der sogenannten kalten Inbetriebsetzung zugeschaltet.

Dieses Becken ist allerdings nicht für das Neujahrschwimmen, obwohl die Größe bei einer Abmessung von 60 × 37 m durchaus passen würde. Hier handelt es sich vielmehr um ein Provisorium zum Auffangen und Behandeln der Abwässer aus der im Februar stattfindenden inneren chemischen Reinigung des Abhitzedampferzeugers vor Einleitung in die Kanalisation. Das aufgeschüttete Erdbecken ist statisch geprüft und mit einer zugelassenen Folie ausgekleidet. Der Prozess wird genau überwacht. Der Wasser-/Dampfkreislauf wird später mit hoch reinem, vollentsalzten Wasser zum Schutz von Abhitzedampferzeuger und Dampfturbine betrieben.

Zur Versorgung der Neuanlage GuD F, der Bestandsanlagen Block E und der Fernwärmekessel wurde auf dem Kraftwerksgelände die neue Messstation C126 errichtet, in der der Druck für die Bestandsanlagen auf ca. 20 bar reduziert wird. Die Station ist bereits in Betrieb gesetzt.

Für Block „Fortuna“ wird das Erdgas dahinter in einer eigenen Station auf einen Druck von ca. 37 bar reduziert und die Gasmenge einzeln erfasst. Die Station geht im Dezember 2014 zunächst zur Versorgung des Hilfsdampferzeugers in Betrieb. Dessen Wärme wird für die chemische Innenreinigung des Abhitzedampferzeugers benötigt.

Hoch oben auf dem Abhitzedampferzeuger befinden sich zwei große Dampftrommeln, in denen der Dampf aus dem Wasser-Dampfgemisch der Nieder- und Mitteldruck-Verdampferheizflächen separiert wird. Viele Rohre der einzelnen Verdampferheizflächen treten ein, der Dampf tritt oben gesammelt aus und das Wasser wird über unten außen angeschlossene große Fallrohre in den durch Dichteunterschiede angetriebenen Verdampferkreislauf zurückgeführt. Durch Zuführung von Speisewasser wird ein konstanter Wasserstand in den Trommeln gehalten.

Die Verteilung des Dampfes aus dem Hochdruckverdampfer erfolgt über weihnachtlich anmutende Sternverteiler. In den Hochdruckverdampferheizflächen wird das Wasser kontrolliert vollständig verdampft, um eine notwendigerweise sehr dickwandige und damit für Laständerungen zu träge Trommel zu vermeiden (Durchfluss- oder Benson-Prinzip).

Unter dem Kessel befinden sich Zuführungsleitungen zu den Heizflächen und Entleerungsleitungen.

Hilde ist eine Hilfsdampferzeugeranlage. Sie wird benötigt, um aus einem längeren Stillstand heraus durch Warmhaltung und Sperrdampferzeugung gegen Sauerstoffeinbruch die GuD-Anlage schnell anfahren zu können. Sie besteht aus drei Containern (Kessel, Speisewasserbehälter und Nebenanlagen) und wurde vollständig im Werk gefertigt, probeweise mit allen Bühnen vormontiert und ist nun ebenfalls auf der Baustelle eingetroffen.

Erst eins, dann zwei, dann drei, dann vier! Diese Woche wurde auch der oberste Kaminschuss 4, und der neue Abgaskamin mit einer Höhe von 65 m errichtet. Fertig isoliert und mit Aufstieg und Bühnen versehen, werden die Schüsse 2 bis 4 auf den Kamineintrittschuss aufgesetzt und miteinander verschweißt.

Das Luftfilterhaus für die Verbrennungsluft der Gasturbine wird aus vorfertigten Modulen installiert. Als Besonderheit ist eine dreistufige Feinstfilterung vorgesehen, um sogar Schwebstoffe kleiner einem Mikrometer herauszufiltern und wirkungsgradmindernde Ablagerungen auf dem Gasturbinenverdichter zu minimieren. Darüberhinaus wurde als weitere Optimierungsmaßnahme für einen besonders geringen Druckverlust die Ansaugfläche um 20% erhöht.

Der Anschluss an das 110-kV-Netz der Netzgesellschaft Düsseldorf ist nun bald geschafft.

Nach ausgiebigen Tests im Siemenswerk Fürth mit Simulation der gesamten GuD-Anlage, ist nun das Gehirn der Anlage, die in zwei Containern aufgestellte zentrale Leittechnik, eingetroffen. In den Folgemonaten erfolgt die umfangreiche Verdrahtung zur Anlage. Ab dem Probebetrieb wird GuD F über die vorhandenen Bedienplätze der Zentralwarte KW Lausward gefahren. Davor erfolgt die Inbetriebsetzung über eine provisorische Containerwarte auf dem Baugelände, um den laufenden Betrieb der anderen Anlagen nicht zu beeinträchtigen. Die vorgefertigten Container mit den Schaltanlagen für die elektrische Stromversorgung sind ebenfalls eingetroffen.

500.000 Arbeitsstunden auf der Baustelle ohne meldepflichtigen Unfall - Grund für ein aufrichtiges „Dankeschön“.

Am selben Tag wie die Gasturbine wurde der Generator ebenso professionell und ohne Komplikationen entladen und in die Maschinenhalle gebracht. Mit 462 Tonnen ist er sogar noch 5 Tonnen schwerer als die Turbine.

Am 30. Mai fand das „Herzstück“ der Anlage, die Gasturbine, ihren Weg nach Düsseldorf. Mit Hilfe von zwei Schwerlastkränen wurde die Turbine – ihr Gewicht beträgt rund 440 Tonnen – vom Schiff aufs Land gehoben. Mit einem Spezialfahrzeug legte sie die letzten Meter bis zur Maschinenhalle von Block „Fortuna“ zurück. Die Reise der Gasturbine startete am 20. Mai im Berliner Westhafen, in der Nähe des Siemens-Gasturbinenwerks. Von dort aus führte ihr Weg per Schiff von Brandenburg über Wolfsburg, Hannover, Friedrichsfeld und Duisburg bis nach Düsseldorf.

Am 20. Mai wurde das Herzstück unseres neuen Blocks „Fortuna“ auf den Weg gebracht. Die Turbine SGT5-8000H hat das Siemens-Werk in Berlin verlassen und wurde nach kurzer Fahrt auf den Straßen der Bundeshauptstadt aufs Schiff verladen. Über Wasserstraßen transportiert der 64,5 Meter lange Schwergutshuttle „URSUS“ seine „energetische“ Fracht nun nach Düsseldorf am Rhein. Der Schiffsname passt: Ursus ist Latein und heißt auf Deutsch Bär.

Die 176 Harfen, die Heizflächen im Abhitzedampferzeuger, werden einzeln mit einem großen Kran über Hängeschienen in den Kessel eingehängt, in Position geschoben und an die Kesselträger mit Stangen angehangen. Anschließend werden die unterschiedlichen Funktionen dienenden Heizflächen über oberhalb und unterhalb angeordnete, vom Rauchgas abgeschottete Rohrleitungen und Sammler zusammengeschaltet. In den Heizflächen wird Kondensat und Speisewasser vorgewärmt und auf verschieden Druckstufen verdampft und überhitzt.

In dem Gebäudeteil, in dem sich bald das „Herzstück“ der Anlage - die große Erdgasturbine - befinden wird, wurde im April 2014 das Richtfest des Blocks „Fortuna“ gefeiert. Den traditionellen Richtkranz zogen Oberbürgermeister Dirk Elbers und Stadtwerke-Vorstandsvorsitzender Udo Brockmeier gemeinsam mit Klaus Schörnich, stellvertretender Aufsichtsratsvorsitzender der Stadtwerke Düsseldorf, sowie Lothar Balling, Leiter Projektabwicklung Kraftwerksbau der Siemens AG, und Werner Nagiller, Bauleiter der Siemens AG, in die Höhe.

Die beiden Maschinentransformatoren sind aus Nürnberg eingetroffen und wurden in einer abgestimmten Wochenendaktion mit zwei großen Mobilkränen im Tandemzug vom Binnenschiff entladen. Ein Transformator wiegt stolze 210 Tonnen. Der Transport der Transformatoren wurde ständig durch Erschütterungsmesser überwacht. Nach kurzer Zwischenlagerung werden die Transformatoren dann auf ihre Fundamente gesetzt. Es sind als Besonderheit zwei Transformatoren mit einem Querregler, um das zweiteilige 110 KV-Stromnetz in Düsseldorf bedarfsgerecht zu bedienen.

Harfen - so werden die Heizflächen des Abhitzedampferzeugers wegen ihres Aussehens angelehnt an das Musikinstrument bezeichnet. Eine Harfe besteht aus einer Reihe senkrecht angeordneter, berippter Rohre. Die Länge beträgt stolze 22 Meter. Nach Anlandung in Rotterdam und dortiger Zwischenlagerung treffen diese nun nach und nach auf der Baustelle gut verpackt per LKW ein und werden ab April in den Kessel eingehängt.

Die beiden Maschinenhauskräne sind schon in die Maschinenhalle eingehoben worden. Die imposanten Bauteile bestehen jeweils aus einem Doppelträger und sind in der Lage zusammen im Tandemzug 500t zu heben. Mit ihnen werden später Gasturbine, Generator und die Dampfturbinenteile vom Schwertransporter auf das Fundament gesetzt.

Die Gasturbine wird im Siemens-Werk Berlin zusammengebaut, die Einzelteile sind gefertigt. Zu sehen ist der Gasturbinenläufer mit 13 Verdichterschaufelreihen für eine 20-fachen Verbrennungsluftverdichtung und die vier Turbinenschaufelreihen für den Antrieb von Verdichter und Generator. Zwischen Verdichter und Turbine werden im Gehäuse sitzend die 16 Brenner angeordnet. Die erste, weiße Schaufelreihe muss Abgastemperaturen von ca. 1500°C widerstehen und ist hierfür, wie auch die zweite Stufe, mit Keramik beschichtet und mit feinen Luftaustrittsbohrungen zur Erzeugung eines umschließenden Kühlluftfilmes versehen. Die Kühlluft wird vom Verdichter über die Welle den innen hohlen Turbinenschaufeln zugeführt.

Die Gasturbine wird nach der Montage Mitte Mai per Schiff zum Kraftwerk Lausward transportiert und Ende Mai auf das Fundament in der Maschinenhalle gesetzt.

Die Dampfturbine ist fast fertig gestellt und wurde von Siemens im Werk Mülheim am 20.Februar der Presse vorgestellt. Die elektrische Leistung der Dampfturbine beträgt ca. 215 MW. Sie besteht aus einer kombinierten Hoch- und Mitteldruckturbine und einer zweiteiligen Niederdruckturbine.

Eine Besonderheit sind die Dampfentnahmen im Niederdruckteil zur Fernwärmeerzeugung von bis zu 300 MWth sowie die Dampfeintrittstemperatur von 600°C mit hohen Materialanforderungen. Die Schaufellänge im Hochdruckteil beträgt wegen der hohen Dampfverdichtung bei ca. 180 bar nur wenige Zentimeter. Im Niederdruckteil erweitert sich die Abströmfläche wegen der Dampfentspannung bis auf Unterdruck dann auf eine Fläche von etwa 16 Quadratmetern.

Die Dampfturbine wird in Teilen per Schiff über Ruhr und Rhein angeliefert und Anfang Juni nach Einbringung von Gasturbine und Generator montiert.

Das Anbringen der umschließenden Wände des Abhitzekessels (des casings) an das Kesseltraggerüst hat begonnen. Nach Setzen dieser rauchgasdicht verschweißten Wände werden die Querträger zum anschließenden Aufhängen der Heizflächen montiert. Die Heizflächen befinden sich nach erfolgreicher Qualitätsüberprüfung momentan auf dem Seeweg von Süd-Korea nach Rotterdam. Von Rotterdam erfolgt mit dortiger Zwischenlagerung die schrittweise Anlieferung in ca. 180 LKW-Ladungen Anfang April. Aktuell sind auch die Segmente für den Abgaskanal zwischen Gasturbine und Abhitzekessel, dem Abgasdiffusor, eingetroffen und die Montage hat direkt begonnen.

Die Errichtung des 65 m hohen Stahlschornsteins hat begonnen. Wegen des großen Innendurchmessers von 8,5 m wird dieser aus vorgefertigten Segmenten vor Ort zusammengeschweißt. Die Maschinenhalle und das Kesseltraggerüst nehmen erkennbare Formen an.

Die Hochbauaktivitäten schreiten schnell voran. Die Errichtung des Stahlbaues der großen Maschinenhalle hat - wie vorgesehen - begonnen. Derzeit sind für die Errichtung vier imposante Kräne im Einsatz.

Mit ca. 4m pro Tag wird derzeit Tag und Nacht der neue Betontreppenturm für Stadtfenster und Kesselhaus bis zu einer Endhöhe von 58 m mit einer in die Höhe gleitenden Schalung errichtet. Es fließen dabei ca. 750 m³ Beton und 110 t Bewehrung werden verbaut. Diese Arbeiten dauern rund 14 Tage. Der neue Treppenturm stellt zukünftig einen sicheren Flucht- und Rettungsweg dar und ist außerdem mit einem Aufzug nach den Bestimmungen der Feuerwehr ausgestattet.

In den letzten Wochen wurden mit Hochdruck die Bewehrungsarbeiten am Kesselhausfundament und dem Turbinenfundament vorangetrieben. Am 10.10.2013 wurden somit beim Kesselhausfundament von 160 Betonfahrzeugen ca.1.200 m³ Beton und am 14.10. von 300 Betonfahrzeugen ca. 2.200 m³ Beton vergossen. So sind die wichtigen Fundamente frühzeitig fertig und der Beton hat genügend Zeit zum Aushärten, bevor der Abhitzekessel erstellt bzw. die Turbinen aufgestellt werden.

Am 31.07.2013 wurde planmäßig das Baufeld für den Bau von Block „Fortuna“ an die Firma Siemens AG übergeben. Vorher war die Infrastruktur für eine Großbaustelle geschaffen worden.

Der norwegische Energiekonzern Statoil und die Stadtwerke Düsseldorf haben einen auf 15 Jahre Laufzeit ausgelegten Liefervertrag für Erdgas abgeschlossen.

Das Aachener Architekturbüro kadawittfeldarchitektur wird die Fassade gestalten. Das abschließende und größte Rahmenelement im Nordosten der Anlage bildet das sogenannte „Stadtfenster“, das den Kraftwerks-Schornstein – den Hochpunkt der Anlage – einhüllt.

Regierungspräsidentin Anne Lütkes übergab den immissionsschutzrechtlichen Vorbescheid für den Block „Fortuna“ an Dr. Udo Brockmeier und bekräftigte: „Das Vorhaben der Stadtwerke begrüße ich ausdrücklich. Es ist eine wichtige Investition und für die Energiewende in NRW ein großer Schritt in die richtige Richtung."

Die Firma Siemens erhält den Zuschlag für die Errichtung der Anlage.

Vier „ausgediente“ Filtertürmen der ehemaligen Rauchgasreinigung werden gesprengt. Der Rückbau der sogenannten Koksfilter ist im Hinblick auf die Planungen für den Neubau eines Erdgaskraftwerks an der Lausward notwendig geworden. Die Filter­türme stammten aus der Zeit, als das Kraftwerk an der Lausward mit Steinkohle befeuert wurde, eine Ära, die im Jahr 2003 endete.

Die grüne Beleuchtung, die das Kraftwerk Lausward rund zehn Jahre lang Nacht für Nacht illuminiert hat, wird für immer abgeschaltet. Die alte Rauchgasreinigung, die nicht mehr verwendet wird, muss abgebaut werden, um Platz für die neue Anlage zu schaffen. Im Zuge dieses Rückbaus wird auch die Beleuchtung demontiert.

Der Aufsichtsrat der Stadtwerke Düsseldorf stimmt am 09.12.2011 dem Bau eines hocheffizienten Gas- und Dampfturbinenkraftwerks zu.

Die Pläne der Stadtwerke Düsseldorf, ein hocheffizientes Kraftwerke am Standort Lausward zu bauen und in ein intelligente Wärmenetz einzubinden, finden breiten Konsens bei Stadt, Politik, Bürgern und Umweltverbänden. Das Konzept ist nachhaltig und ökologisch und es trägt erheblich dazu bei, die ehrgeizigen Klimaschutzziele der Stadt Düsseldorf zu realisieren.

Ein modernes Erdgaskraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung steht im Mittelpunkt der weiteren Planungen für die zukünftige Energieversorgung. Die in die Jahre gekomme­nen Blöcke A und D und die Notwendigkeit der Eigenerzeugung erfordern ein neues Kraftwerkskonzept. Ein hocheffizientes GuD-Kraftwerk auf der Lausward soll langfristig die Eigenerzeugung gewährleisten. Standort- und Arbeitsplatzsicherung, Wettbewerbs­fähigkeit und Umweltverträglichkeit sind wesentliche Faktoren.