03 Ausgabe Nr. 03 – August 2014

VDG • Seit 1914 hat Axpo stetig Neuland betre-ten, in die Forschung investiert und Innovationen entwickelt. So nahm Axpo bereits 1926 das damals grösste Pumpspeicherwerk der Welt in Betrieb. Im Wissen um den stetig steigenden Stromverbrauch erklärte sich Axpo Anfang der 60er-Jahre bereit, sich der Herausforderung Kernenergie zu stellen. Bereits 1992 machte sich Axpo mit ersten Solaran-lagen auf den Weg zu den neuen Energien. Später folgte der Einstieg in die Biogas-Produktion durch Kompogas-Anlagen. Heute ist Axpo die grösste Schweizer Produzentin von neuen Energien. Neue Wege werden auch bei den folgenden Beispielen aus dem Axpo Universum begangen.

1. Nordsee-Windräder der SuperlativeDie Dimensionen sind gewaltig: Bei einer Wasser-tiefe von 40 Metern erreichen die 80 Windräder im Offshore-Windpark «Global Tech 1» eine Gesamt-höhe von 132 Metern ab Meeresboden. Der Rotor mit seinen drei Blättern hat einen Durchmesser von 116 Metern und bestreicht eine Fläche so gross wie anderthalb Fussballfelder. Dabei erreichen die Spitzen der Rotorblätter eine Geschwindigkeit von 320 km/h. Für den Transport der Fundamente der Windräder wurde eigens ein Schiff gebaut. Über fünf Stunden hohen Seegangs warten auf die Trans-portschiffe, denn die Anlage befindet sich 180 Kilo-meter vor der Küste Bremerhavens.

Axpo ist mit 24,1 Prozent an diesem Pionier-projekt beteiligt. «‹Global Tech 1› sprengt die Vor-stellungskraft von uns Binnenlandbewohnern», so Samuel Kocher, Leiter Windenergie bei Axpo. «Aber selbst gestandene Seemänner sind von der Stromproduktionskapazität inmitten der Nord-see überwältigt», schwärmt er, der jedes einzelne Windrad des Axpo Portefeuilles kennt.

Das Herzstück des Windparks ist die Umspann-station. Hier wird der Strom transformiert und über ein 195 Kilometer langes Seekabel ans Festland transportiert. Herausfordernd ist der Schutz der Umspannstation vor der aggressiven, salzhaltigen Atmosphäre. Denn bislang fehlen die Erfahrungs-werte zur Witterung und Wartung einer derartigen Anlage. Sobald der Windpark voll betriebsbereit ist, können laut «Global Tech 1» rein rechnerisch 445 000 Haushalte mit dem umweltfreundlichen Strom versorgt werden.

2. Humus und schmelzende Schuhsohlen in Katar Erfahrungen zu Witterung und Alterung von Anla-gen sammelt Axpo auch im Scheichtum Katar. Vor zwanzig Jahren beschloss das Emirat, zum nach-haltigsten Staat auf der Arabischen Halbinsel zu werden. Dem Ressourcenkreislauf wurde höchste Priorität eingeräumt, die Abwasserreinigung und das Abfallwesen wurden komplett neu gestaltet. Weil es dem Wüstenstaat an Grünf lächen mangelt, sollte aus organischen Abfällen frische Erde ent-

stehen. Axpo Kompogas AG mit ihrem erprobten Vergärungsverfahren bot sich als Partner an, denn in einer Kompogas-Anlage entstehen Biogas und Naturdünger. Da die Scheiche auf den weltweit drittgrössten Erdgasreserven sitzen, zählt in Katar vor allem der Humus.

Axpo betrat Neuland und baute eine Anlage, die 15-mal grösser ist als eine herkömmliche. Die Bau-arbeiten in den Jahren 2009 bis 2011 bei Hitze und Sandstürmen waren gnadenlos. «Ich spürte, wie bei 50 Grad die Schuhsohlen schmolzen», erinnert sich Projektleiter Nik Raschle. «Hisste die Bauleitung eine gelbe Fahne, wurden die Aussenarbeiten ge-stoppt. War die gehisste Fahne rot, stand der ganze Bau still.» So habe der längste Unterbruch während seiner Zeit in Katar zwei Tage gedauert. Bei sol-chen klimatischen Bedingungen war schnell klar, dass die Grossanlage auch in Sachen Verschleiss alles übertreffen würde. «Wir gewannen wichtige Erkenntnisse, als wir die Anlage drei Jahre nach dem Betriebsstart besuchen konnten», so Raschle. Es zeigte sich, dass die Anlagenteile extrem stärker beansprucht werden als in Mitteleuropa. Weitere Grossanlagen könnten künftig für grosse Kunden wie etwa Städte einen wichtigen Bestandteil ihres Ressourcenzyklus darstellen.

3. «Big Data» als Geschäftsmodell Am Anfang stand ein interner Auftrag: Axpo sollte eigene Windanlagen optimieren, deren Produktion steigern und sie verlässlicher machen. Daten waren zwar in grossen Mengen vorhanden, aber um Ent-scheidungen zu treffen, mussten diese erst einmal in nützliche Informationen umgewandelt werden. Zu diesem Zweck entwickelte das Team von Marco Nideröst, Head Asset Optimization bei Axpo, am Beispiel des spanischen Windparks La Peñuca das interaktive «xREM-Tool», das für Renewable Ener-gy Management steht.

Ein Computerprogramm und bald auch eine Mobiltelefon-App ermöglichen dem Kraftwerk-betreiber, auch von unterwegs den Zustand und die aktuelle Produktion jedes einzelnen Windrads zu analysieren. «Seit diesem Jahr bieten wir das ‹xREM-Tool› nun auch andern Windkraftbetrei-bern an», so Nideröst. Das Angebot finde im Markt grosses Interesse und das Potenzial sei riesig. Euro-pa will bis im Jahr 2020 einen Fünftel seiner Energie durch erneuerbare Quellen erzeugen und die USA streben bis 2030 rund 20 Prozent Windenergie an. Zudem bietet Axpo den Betreibern bei der Auswer-tung und Analyse Unterstützung an. Denn ein op-timaler Betrieb der Kraftwerke, so Nideröst weiter, ermögliche eine substanzielle Leistungssteigerung und schone somit auch Ressourcen.

4. Aerodynamik am Kühlturm Das Kernkraftwerk Leibstadt (KKL), bei dem Axpo Mehrheitsaktionärin und Geschäftsführerin ist,

hat eine eigene Entwicklung patentieren lassen, die auf weltweites Interesse stösst. Eine neue Luftein-strömführung erhöht die Kühlleistung des Kühl-turms und führt so zu einer Leistungssteigerung des ganzen Kraftwerks. Die angepasste Luftfüh-rung an der unteren Turmkante und am Boden sorgt für einen aerodynamischeren Luftzug. Die Wirbelbildung reduziert sich damit markant. Da Kühltürme auch bei Kohle- und Gaskraftwerken Verwendung finden, hat die KKL-Erfindung bei Kühlturmherstellern und Kraftwerkbetreibern reale Marktchancen. «Mit der verbesserten Aero-dynamik konnten wir schliesslich vier Megawatt mehr Leistung generieren. Damit versorgt das KKL im Jahr rund 6300 Haushalte zusätzlich mit Strom», erklärt Peter Graf, Projektleiter Kühlturmverbesse-rungen im Kernkraftwerk Leibstadt.

5. Geothermie zwischen Forschung und Realität Während in der Schweiz mehrere Geothermie-Projekte zur Stromerzeugung Rückschläge erlitten haben, werden in Deutschland an acht Standor-ten erfolgreich Geothermie-Kraftwerke betrieben. Zum direkten Know-how-Auf bau beteiligte sich Axpo vor drei Jahren an der Realisierung einer hy-drothermalen Anlage im bayrischen Tauf kirchen. Hydrothermal bedeutet, dass aus gut vier Kilome-tern Tiefe über 130 Grad heisses Thermalwasser an die Erdoberf läche geholt wird, dessen Wärmeener-gie zur Stromproduktion, aber auch zur Fernwär-meversorgung der benachbarten Wärmeverbünde genutzt wird. «Die Anlage in Tauf kirchen gehört zu den Pionieren der Geothermie-Kraftwerke, die mit dem effizienten Kalina-Prozess die Erdwärme mit einem höheren Gesamtwirkungsgrad nutzen können», so Jörg Uhde, Geschäftsführer der Pro-jektgesellschaft in Tauf kirchen und Leiter der Geo-thermischen Kraftwerke bei Axpo. In der Schweiz wird die Forschung bezüglich des Untergrundes und der Verfahren intensiviert.

6. Wasserstoff als Energiespeicher Strom kann heute praktisch nur mittels Pump-speicherwerken zwischengespeichert werden. Der Bedarf an Speicherung nimmt mit dem Ausbau der volatilen Wind- und Solarenergie zu. Jedoch verfügt nicht jedes Land über die topografischen Vorteile der Schweiz, Strom dank Pumpspeicher-werken verlässlich zu speichern und Verbrauchs-spitzen durch ein temporäres Ablassen der Spei-cherseen abzudecken. Kommt hinzu, dass in den Bergen das Ausbaupotenzial für neue Stauseen fast ausgeschöpft ist. Darum werden neue Verfahren entwickelt, die mittels Elektrolyse Strom zu Was-serstoff und oder zu Erdgas umwandeln. So stehen in Deutschland zwei Wasserstoff-Pilotanlagen, de-ren Erkenntnisse Axpo Spezialist Philipp Dietrich, Leiter Technologiemanagement in der Axpo Un-ternehmensentwicklung, intensiv analysiert hat

und die man gegebenenfalls in die Schweiz trans-ferieren möchte. Angeschlossen an ein Kraftwerk, kann ein sogenannter «Elektrolyser» den produ-zierten Strom in Wasserstoff umwandeln. Dietrich erklärt: «Entweder man nutzt den Wasserstoff für die Mobilität, betreibt Heizungen oder produziert wieder Strom. Mit dem CO2-armen Strom kann damit fossile Energie im Transportbereich und bei der Wärmeerzeugung ersetzt und der Ausstoss der Treibhausgase reduziert werden.»

7. «Park InnovAARE» im Energiekanton «Für die Schweizer Energiezukunft ist es unerläss-lich, dass die Industrie und die Energiebranche gemeinsam mit den Hochschulen interdisziplinär Wissen bündeln.» Nick Zepf, verantwortlich für die Unternehmensentwicklung, verfolgt die parlamen-tarische Diskussion um das neue Forschungs- und Innovationsgesetz intensiv. Denn das Parlament wird im Herbst Standortvorschläge für Innova-tionsparks evaluieren. Axpo ist einer von sieben Hauptpartnern, die das Konzept des Kantons Aar-gau als Trägerin unterstützen. Entstehen soll der «Park InnovAARE» nahe am Paul Scherrer Institut in Villigen. Eine naheliegende Wahl, stehen sich doch im Kanton Aargau Forschung und Industrie im Energiesektor traditionell nahe. Forschung ist die Umwandlung von Geld in Wissen; Innovation jedoch ist die Umwandlung von Wissen in Geld. Ein Rezept, das in der Schweiz funktioniert.

AXPO MORGEN

EMPOWERED BY AXPO – DER AXPO ENERGY AWARD

Gesucht: Zündende IdeenKaum eine Branche bietet derzeit so viele Chancen für Neuentwicklungen wie der Energie-Markt. Axpo unterstützt deshalb kluge Köpfe mit innovativen Ge-schä�sideen in den Bereichen Energieproduktion, Energietechnik, Energieübertragung, Energiespei-cherung sowie Elektrotechnik. Der Axpo Energy Award, der mit 50 000 Franken dotiert ist, richtet sich an Jungunternehmer und wird Ende Oktober dieses Jahres verliehen.

Der letztjährige Axpo Energy Award ging an zwei Studenten der Eidgenössischen Technischen Hoch-schule Lausanne (EPFL), Gaël Farine und Conor Slater. Die Jungunternehmer entwickelten einen neu-artigen Sensor zur Messung der Qualität von Erdgas. Damit soll unter anderem in Autos eine optimale und e�ziente Verbrennung des Erdgases gewährleistet werden. Mehr Infos unter www.axpo.com.

Vom Persischen Golf bis zur Nordsee vor Ort: Axpo ist international tatkräftig an der Entwicklung und Umsetzung neuer Projekte beteiligt. Das Bild zeigt den Bau der Kompogas-Anlage im Emirat Katar.

Ein Zukunftslabor seit 100 JahrenSeit der Gründung im Jahr 1914 wagt sich Axpo bis heute immer wieder an

neue Technologien. Dabei gewinnt sie wichtige Erkenntnisse für marktfähige Lösungen der Zukunft.

Foto: Axpo