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Untergrundgasspeicher Katharina | Neuer Speicher sorgt für weitere Versorgungssicherheit | Projekt | Ausgabe 08 • Juni 2015 | Line Pipe Global

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Ausgabe 08 • Juni 2015

Untergrundgasspeicher Katharina

Neuer Speicher sorgt für weitere Versorgungssicherheit

Etwa 88 % des verbrauchten Erdgases in Deutschland werden importiert. Um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, werden zahlreiche Untergrundgasspeicher in Deutschland betrieben. Ein neuer Standort wird ab 2017 mit Stahlrohren von Salzgitter Mannesmann Großrohr für weitere Versorgungssicherheit sorgen.

Die klassische Aufgabe von Untertage-Gasspeichern besteht im Ausgleich tages- und jahreszeitlicher Verbrauchsspitzen. Diese Pufferfunktion wird, ähnlich wie bei Erdöl, zunehmend durch eine strategische Bevorratung für Krisenzeiten ergänzt. Zukünftig könnte den Speichern aber eine weitere Funktion zukommen: die Speicherung von so genanntem synthetischem Erdgas, das aus überschüssigem Wind- und Sonnenstrom gewonnen wird.

Synthetisches Erdgas aus Strom

Wurde bisher Strom aus Erdgas erzeugt, ist zukünftig auch der umgekehrte Weg denkbar. 2010 ist es deutschen Forschern gelungen, Strom als Erdgas zu speichern. Das neue Verfahren zur so genannten synthetischen Erdgasherstellung kombiniert dabei erstmals die Technologien Wasserstoff-Elektrolyse und Methanisierung. Durch eine chemische Reaktion von Wasserstoff mit Kohlendioxid entsteht Methan – nichts anderes als Erdgas, nur synthetisch erzeugt.

Der ideale Speicher für überschüssigen Strom aus Wind und Sonne

Bei der Entwicklung dieser Technik ließen sich die Forscher vom Zentrum für Sonnen-energie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES von zwei Kernfragen leiten. Erstens: Welche Speicherart bietet eine ausreichende Kapazität für die unterschiedlich stark anfallenden erneuerbaren Energien? Und zweitens: Welche Speicher lassen sich am einfachsten in die bestehende Infrastruktur integrieren?
Die Antwort fiel für beide Fragen auf das Speicherreservoir des deutschen Erdgasnetzes mit rund 50 Standorten und insgesamt über 240 Einzelspeichern. Die Speicherkapazität beträgt aktuell über 200 Terawattstunden und entspricht damit dem Verbrauch mehrerer Monate. Im Vergleich: Das Stromnetz verfügt lediglich über einen Minimalpuffer von 0,04 Terawattstunden, hauptsächlich gespeist aus Pumpspeicherkraftwerken.

Zusätzliche neue Speicherkapazitäten

Die Erdgasspeicher Peissen GmbH baut seit 2011 den Untergrundgasspeicher »Katharina«. In den kommenden 15 Jahren sollen in einem Steinsalzlager in Sachsen-Anhalt insgesamt zwölf Kavernen mit einem Arbeitsgasvolumen von ca. 600 Mio. m3 geschaffen werden. Das entspricht einer Energiemenge von 6,52 Mrd. Kilowattstunden und würde ausreichen, um z. B. 300.000 Haushalte ein Jahr lang mit Erdgas zu versorgen. Die Kavernen werden durch Bohrungen und Solung in 500 bis 700 Meter Tiefe geschaffen.

 

Anbindung an die JAGAL

Um den neuen Speicherstandort an das transeuropäische Leitungsnetz anzubinden, werden neben den Kavernen oberirdisch eine Ein- und Ausspeisungsanlage sowie eine Verdichterhalle gebaut. Seit Frühjahr 2015 wird auch eine 37 km lange Anbindungsleitung zur östlich verlaufenden Erdgas-Pipeline JAGAL errichtet.

Erhöhte technische Anforderungen an die Pipelinerohre

Salzgitter Mannesmann Großrohr konnte sich aufgrund seiner langjährigen Erfahrung und der Erfüllung erhöhter technischer Anforderungen als Lieferant für die spiralgeschweißten Stahlrohre DN 800 durchsetzen. Neben der Stahlgüte L 525 ME, DWTT: –20 °C waren engste Ovalitäts- und Durchmessertoleranzen von Kundenseite gefordert. Die maximale Nahtaufdachung betrug z. B. nur 0,8 mm. Die Einhaltung der Kundenvorgaben war nur durch das gute Zusammenspiel zwischen den Qualitätsstellen bei Salzgitter Mannesmann Großrohr und der Salzgitter Flachstahl möglich. Über Monate hinweg wurden die technischen Möglichkeiten zur Erreichung der hohen Ansprüche erarbeitet. Nach Abstimmung der technischen Spezifikationen wurde das Warmbreitband dann in vier Walzkampagnen von Oktober bis Dezember 2014 bei Salzgitter Flachstahl gewalzt. Die Rohre wurden dann zwischen Mitte November 2014 und Februar 2015 produziert. Die Auslieferung erfolgte per Lkw. Pro Fahrt wurden vier bis fünf Rohre vom Rohrwerk Salzgitter zu zwei rund 140 km entfernten Stapelplätzen im Raum Köthen geliefert. Dort wurden die Rohre mittels Vakuum-Heber entladen, nach Kundenvorgabe eingestapelt, gescannt und mit GPS-Koordinaten verknüpft.

Inbetriebnahme 2017

Bis 2017 sollen die Bauarbeiten an den Übertageanlagen und der Anbindungsleitung abgeschlossen sein. Die Zahl der Kavernen soll bis dahin auf sieben steigen und damit bereits das maximale Ausspeicherungspotenzial von rund 24 Mio. m3/d erreichen. Ein weiterer Baustein, um die Versorgungssicherheit in Deutschland zu gewährleisten. Die letzte der geplanten Kavernen soll dann 2024 zur Verfügung stehen. Wer weiß, vielleicht ja für synthetisches Erdgas aus erneuerbaren Energien.


Seit Herbst 2014 laufen die Arbeiten zur Errichtung des Funktions- und Energieversorgungsgebäudes sowie der Verdichterhalle. Bild ©Gazprom Germania

Seit Herbst 2014 laufen die Arbeiten zur Errichtung des Funktions- und Energieversorgungsgebäudes sowie der Verdichterhalle. Bild ©Gazprom Germania


Kundenbesuch von ThyssenKrupp Schulte Leipzig mit EPG, VNG und ONTRAS am   und 06.02.2015 bei Salzgitter Mannesmann Großrohr.

Kundenbesuch von ThyssenKrupp Schulte Leipzig mit EPG, VNG und ONTRAS am

  1. und 06.02.2015 bei Salzgitter Mannesmann Großrohr.

Binnen elf Wochen wurden 2.127 Rohre geschweißt.

Binnen elf Wochen wurden 2.127 Rohre geschweißt.


Anschließend erfolgte die Innen- und Außenbeschichtung mit Epoxy und 3 Lagen Polyethylen.

Anschließend erfolgte die Innen- und Außenbeschichtung mit Epoxy und 3 Lagen Polyethylen.


Die Auslieferung erfolgte an zwei Lagerplätze. Hier wurden die Rohre nach Kundenvorgabe gestapelt und mit GPS-Daten verknüpft.

Die Auslieferung erfolgte an zwei Lagerplätze. Hier wurden die Rohre nach Kundenvorgabe gestapelt und mit GPS-Daten verknüpft.


 

  Untergrundgasspeicher Katharina

Der UGS Katharina nahe Bernburg wird durch das Joint Venture der Gazprom Export und der Verbundnetz Gas – Erdgasspeicher Peissen GmbH gebaut. Der Speicher soll die Zuverlässigkeit von Gaslieferungen nach Westeuropa, darunter auch durch die Nord Stream Pipeline, erhöhen.

Speicherleistung UGS Katharina

Arbeitsgasvolumen: ca. 605 Mio. m3
Einspeiseleistung: max. 12,0 Mio. m3 pro Tag
Ausspeiseleistung: max. 24,0 Mio. m3 pro Tag

Erdgasspeicherung in Deutschland

Als Speichertypen für Erdgas kommen Porenspeicher (ehemalige Erdöl-/Erdgaslagerstätten oder Aquifere) und Salz-Kavernenspeicher in Frage. Der erste deutsche Gasspeicher ging 1955 mit dem Aquiferspeicher Engelbostel in Betrieb. Ende der 1990er Jahre wurde er aus wirtschaftlichen Gründen aufgegeben.



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