Wo Gas und Daten strömen

Erdgas aus der Barentssee auf minus 160 Grad Celsius kühlen, in Spezialtanks füllen und an Häfen in alle Welt liefern – bei dieser Arbeit nutzt die Flüssigerdgas-Anlage von Equinor auf der norwegischen Insel Melkøya auch digitale Tools von Siemens.

Ob bei Schwimm-, Turn- oder Leichtathletikwettbewerben – Sportler müssen jederzeit Spitzenleistungen vollbringen. Bei Verletzungen erfolgte die medizinische Versorgung in der Vergangenheit stets reaktiv und richtete sich nach dem akutern Bedarf. Heute setzen immer mehr Teams auf ein umfassendes Konzept, das die Gesundheit der Athleten jederzeit aufrechterhalten soll: Sportler werden von einem ganzen Medizinerteam betreut, damit Verletzungsgefahren minimiert und die Chancen auf einen Sieg optimiert werden. Dieses ganzheitliche Konzept basiert auf der eingehenden Überwachung durch Experten – und kommt in vergleibarer Weise auch in Industrieanlagen immer häufiger zum Einsatz.

Fallen Industrieanlagen ganz oder teilweise aus, können die Folgekosten in die Millionen gehen. Um dem vorzubeugen, wird die Leistung der Kompressorenstränge in der Flüssigerdgas-Anlage von Equinor auf Melkøya mit Unterstützung von Siemens kontinuierlich überwacht. Die Folge: höhere Anlagenverfügbarkeit und niedrigere Kosten.

Verdichtete Energie

 

Das Erdgas erreicht Melkøya über eine 160 km lange Gaspipeline aus dem Erdgasfeld Snøhvit in der Barentssee. Auf der Insel werden Wasser und CO2 aus dem Förderstrom separiert, bevor das Erdgas auf minus 160°C gekühlt und in flüssigem Zustand (Flüssigerdgas; LNG, engl. liquefied natural gas) kondensiert und in Spezialtanks gespeichert wird. Auch das separierte CO2 wird dabei durch Abkühlung verflüssigt und anschließend in das Gasfeld Snøhvit zurücktransportiert, wo es in einem Endlager unter dem Meeresgrund gespeichert wird.

 

Das LNG wird von der Insel dann auf Spezialschiffen zu den Bestimmungshäfen in aller Welt transportiert. Nach dem Transport wird es wieder in seinen gasförmigen Zustand zurückversetzt und strömt in die Pipelines.

Absolute Zuverlässigkeit gefragt

 

Der Betriebsschwerpunkt auf Melkøya liegt auf dem Verflüssigungsprozess. Die dafür erforderlichen Hochleistungs-Kompressorenstränge müssen zuverlässig laufen, vor allem aufgrund des abgelegenen Standorts am nördlichen Polarkreis.

 

„Die Betreiber und Serviceingenieure sind permanent auf der Suche nach optimierten Lösungen, um eine effiziente Produktion aufrechtzuerhalten. Etwa Wartungsintervalle zu verringern, den Zustand der Anlagenkomponenten zu untersuchen oder Servicemaßnahmen zügig einzuleiten – eben alles, was erforderlich ist, um unliebsame Überraschungen zu vermeiden”, schildert Anders Dirdal, Corporate Account Manager bei Siemens.

Integrierte Zustandsüberwachung

 

Ausgerüstet wurden die elektrischen Kompressorenstränge mit den weltweit größten Simotics-Hochspannungs- und Hochgeschwindigkeits-Synchronmotoren mit einer Leistung von 65 MW sowie Sinamics GL-Umrichtern. Dies führt zu einem hohen Wirkungsgrad und hoher Verfügbarkeit. Mit Zustandsüberwachungs- und Datenerfassungsfunktionen kann der Betriebszustand der elektrischen Anlagenkomponenten des gesamten Systems lückenlos überwacht werden. Anhand dieser Daten sind die Mitarbeiter von Equinor in der Lage, präzise Analysen der Komponentenleistung durchzuführen. Durch gezielte Feinjustierungen können sie so den Anlagenwirkungsgrad weiter steigern.

2013 führte Equinor ein neues Zustandsüberwachungssystem für den Kompressorantriebsstrang der LNG-Anlage ein. Heute sorgt die Sidrive IQ-Plattform für Zustandsüberwachung, Analyse und Optimierung des Antriebsstrangs. Denn nach der Inbetriebnahme der Anlage kam das Expertenteam zu der Erkenntnis, dass sich maximale Anlagenverfügbarkeit nur durch ein ganzheitliches Konzept für den gesamten Antriebsstrang erreichen lässt – ähnlich wie die Strategien, mit denen siegreiche Mannschaften die Leistung ihrer Sportler aufrechterhalten. Zusammen mit Ingenieuren von Siemens wurden zudem zusätzliche Sensoren an weiteren Komponenten des Verarbeitungsstrangs installiert, mit denen Daten zu Parametern wie Staubbelastung, Magnetfelddichte und Vibrationsbelastung erfasst werden.

Mithilfe dieser Daten können die Siemens-Servicespezialisten wertvolle Hilfestellung geben und die Wartungsstrategien bereits vorab noch präziser festlegen. Ungeplante Ausfälle sind somit vermeidbar, geplante Stillstandzeiten lassen sich verkürzen.

Mit Daten Fehler beheben

 

Die Ingenieure von Equinor konnten mithilfe von Sidrive IQ bereits ein Problem beheben, bevor es zu einem längeren Ausfall der Anlage kam: Siemens-Experten in Deutschland analysierten die kritische Situation anhand der von Sidrive IQ übermittelten Daten und konnten dabei nicht nur die schadhaften Bauteile lokalisieren und die eigentliche Fehlerursache ermitteln; sie entwickelten außerdem eine Lösung für das Problem und erstellten eine Liste der benötigten Ersatzteile. Statt innerhalb der üblichen Tage oder gar Wochen lief dies alles innerhalb weniger Stunden ab. Grundsätzlich können durch Sidrive IQ die Ausfallzeiten um bis zu 70 Prozent und die Wartungskosten um bis zu 20 Prozent verringert werden.

Bald digitaler Zwilling im Einsatz

 

Equinor setzt auf die Zusammenarbeit mit Siemens, damit die LNG-Anlage auf Melkøya zuverlässig und effizient arbeitet. „Siemens ist ein vertrauenswürdiger Partner“, sagt Gunder B. Gabrielsen, Leiter Prozesstechnologie bei Equinor am Standort Hammerfest.
 

Im nächsten Schritt geht es um die Entwicklung eines digitalen Zwillings für den Antriebsstrang, um den Zustand der Hochgeschwindigkeitsmotoren zu simulieren und vorherzusagen. Dadurch können die Wartungsintervalle von derzeit drei auf vier Jahre ausgeweitet werden. Außerdem kann im Rahmen der Überwachung festgestellt werden, was passiert, wenn die Motoren über eine bestimmte Zeit oberhalb ihrer Nennleistung betrieben werden.

Genau wie die Sportler ihr olympisches Gold nicht zuletzt der Unterstützung durch Experten verdanken, sind Experten auch gefragt, wenn kostspielige ungeplante Stillstandszeiten verhindert und die Zuverlässigkeit sowie die Effizienz der Betriebsabläufe an Industriestandorten aufrechterhalten werden müssen. Und wenn diese Maßnahmen auf digitalen Tools basieren, wie sie im LNG-Werk von Equinor auf Melkøya zum Einsatz kommen, lassen sich nicht nur beeindruckende Ergebnisse erzielen, sondern diese Ergebnisse weisen zugleich den Weg zu mehr Effizienz und Zuverlässigkeit in der Zukunft.

13.11.2018

paul.elflein@siemens.com

 

Der LNG-Markt gewinnt zunehmend an Bedeutung: Im Jahr 2015 wurden zehn Prozent der Erdgasmengen als LNG geliefert. Bis 2035 soll nach den Prognosen des Ölgiganten British Petroleum die Hälfte der weltweiten Gasmenge durch LNG gedeckt werden.

 

LNG findet darüber hinaus in zunehmendem Umfang Verwendung als Schiffstreibstoff – nicht nur für LNG-Tanker, sondern auch für Containerschiffe und Kreuzfahrtschiffe. Unter Umweltgesichtspunkten ist dies sinnvoll: LNG besteht vorwiegend aus Methan und ist damit der sauberste verfügbare fossile Brennstoff der Welt.

 

Durch die Verwendung von LNG als Schiffstreibstoff anstelle des üblichen Schweröls oder Schiffsdiesels lassen sich die CO2-Emissionen um bis zu 25 Prozent und die Stickoxidemissionen sogar um bis zu 90 Prozent senken. Außerdem entstehen bei LNG praktisch keine Schwefel- oder Partikelemissionen.

Equinor ist ein internationales Energieunternehmen, Europas zweitgrößter Gaslieferant und der größte Betreiber von Gas- und Ölproduktionsanlagen auf hoher See. In Deutschland kommen circa 25-30 Prozent des Erdgases von Equinor. Aktuell ist Equinor in über 30 Ländern präsent und produziert täglich zwei Millionen Barrel Öl. Seit über 40 Jahren fördert Equinor Erdöl und Erdgas auf dem norwegischen Kontinentalschelf und zunehmend weltweit. Knapp 70 Prozent der Produktion findet in Norwegen statt.

 

Equinor wurde 1972 als Staatsunternehmen gegründet. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Stavanger und beschäftigt weltweit rund 20.000 Mitarbeiter. Im Mai 2018 hat das Unternehmen seinen Namen von vormals Statoil zu Equinor geändert, um seiner Neuausrichtung zu einem breitaufgestellten Energieunternehmen Rechnung zu tragen.

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