Umweltschonende Energie- und Wassergewinnung braucht Edelstahl

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Hermann Kemper GmbH & Co. KG - Hersteller für CNC Drehteile

Neben ihrer robusten Belastbarkeit ermöglichen Edelstahlrohre eine bedarfsgerechte Anlagenanpassung bei veränderter Auslastung: Bei Stillstandszeiten und möglichen Aufkonzentrationen gewährleistet die hohe Korrosionsbeständigkeit des nicht rostenden Stahls eine dauerhaft technisch-wirtschaftlich optimale Lösung. Mit Blick auf demografische und stadtentwicklungstypische Veränderungen müssen Betreiber oder Planer von Abwasseraufbereitungsanlagen die Aggregate bedarfsgerecht aus- oder rückbauen. Während früher übliche Rohre und Zementbecken dies konstruktiv nicht zulassen, erschließen Systeme aus Edelstahl Rostfrei die künftig gebotene Planungsflexibilität.

Edelstahl widersteht Säuren und Amoniak in Biogasanlagen

Als Alternative zu Solar- und Windenergie gewinnen Biogasanlagen immer mehr an Bedeutung. Substrate aus tierischen Exkrementen und Pflanzen werden in Fermentern unter Zugabe von Bakterien und Wärme zu Biomethan vergoren. Im Prozess entstehen schweflige Säure und Ammoniak, die eine hohe Korrosionsgefahr für die eingesetzten Werkstoffe darstellen. Die notwendige Prozesssicherheit gewährleistet eine Anlagenkonstruktion, die von der Dosieranlage über Schneid- und Rührwerke, Wärmetauscher, Fermenter, bis hin zu Filtern und Rohrleitungen auf phasengerechte Edelstahllegierungen setzt. Für die Aufbereitung im Flüssigkeitsbereich des Fermenters kommt austenitischer Standardedelstahl 1.4301 zum Einsatz.

Bei den Rohrleitungen im Gasbereich, im Abgasfilter und in der nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2012 künftig vorgeschriebenen zusätzlichen Biogasfackel als Gasverbrauchseinrichtung widersteht der höher legierte nicht rostende austenitische Stahl 1.4571 dauerhaft den chemischen und thermischen Belastungen. Dieser Werkstoff empfiehlt sich auch für Brenner und Rohr der Biogasfackeln, damit sie für viele Jahre einsatzbereit bleiben. Bis zum Jahreswechsel 2013/2014 müssen alle Biogasanlagen unabhängig vom Alter mit einer solchen Fackel nachgerüstet sein, um weiterhin Subventionen zu erhalten.

In Solarkraftwerken neuester Bauart tragen verstärkt Kernkomponenten aus Edelstahl Rostfrei zum effizienten Betrieb bei. Im solarthermischen Kraftwerk Gemasolar in Sevilla (Spanien) arbeitet das zentrale Wärmespeichersystem mit verflüssigtem Salz, das bei Temperaturen von über 500 °C in Spezialtanks aus Edelstahl gelagert wird. Bis zu 15 h halten diese neuartigen Wärmespeichertanks den Betrieb des Kraftwerks ohne Sonneneinstrahlung aufrecht. Als Baustoff für diese Tanks bewährt sich ein warmfester Standardedelstahl: Dieser zeichnet sich durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus und ermöglicht den Einsatz bei höheren Betriebstemperaturen unter Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften. Warmfeste Edelstähle sind verschleiß- und alterungsbeständig und stellen somit ein langlebiges Realisierungspotenzial dar. Die Rohrleitungen werden in der Regel ebenfalls in Edelstahl ausgeführt, um den hohen Korrosions- und Temperaturanforderungen zu genügen.

Förderung fossiler Energieträger erfordert ebenfalls Edelstahl

Traditionelles Einsatzgebiet hochfester Edelstähle ist die Gewinnung fossiler Energieträger. Bei der Exploration von Öl unter Wasser fördern Hochdruckpumpen aus Duplex-Edelstahl 1.4462 oder Superduplex-Edelstahl 1.4501 Gemische aus Öl, Wasser und Sand vom Meeresboden. Um den Sandanteil möglichst gering zu halten, kommen Edelstahlgewebe aus säurebeständigen Sonderlegierungen zum Einsatz. Diese Sand Control Screens verhindern, dass Sand in Pumpe oder Pipeline gelangt, und schützen so die wertvolle Ausrüstung. Zugleich erhöhen sie den Anteil des Öls im geförderten Gemisch. Nahtlose Rohre aus Duplex-Edelstählen oder Speziallegierungen bewähren sich durch ihre hohe Festigkeit gegen mechanische Ermüdung und gute Schweißbarkeit. Sogar in mehr als 1000 m Meerestiefe halten sie mit zusätzlichen Plattierungen den Drücken und Temperaturen stand. Die Beständigkeit der Superduplex-Edelstähle gegen die korrosiven transportierten Medien und Umgebungseinflüsse ist bei den Bohrungen von großer Bedeutung.

* Dr. Hans-Peter Wilbert ist Geschäftsführer des Warenzeichenverbands Edelstahl Rostfrei e.V. in 40237 Düsseldorf

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