Wenn die neue Einspeiseanlage im Erdgasspeicher Bernburg ihre Arbeit aufnimmt, ist aus einem großen Rohr zunächst ein starkes Rauschen zu hören. Es stammt vom Erdgas, das hier von einem Verdichter mit einem Druck von mehr als 40 bar einströmt und auf eine Strahlpumpe trifft.
Nach einigen Minuten kommt ein anschwellendes Pfeifen hinzu. Das ist ein Zeichen dafür, dass der Druck im vorderen Teil der Strahlpumpe auf mehr als 60 bar steigt und im hinteren Teil ein Unterdruck entsteht. Nun wird der „Bypass“ geöffnet: Durch ein weiteres Rohr strömt Erdgas aus der Ferngasleitung in den hinteren Teil der Strahlpumpe, wird dort vom Unterdruck angesaugt und so beschleunigt in den Untergrundspeicher abtransportiert. Das Pfeifen ist jetzt verklungen, das stetig strömende Gas lässt nur noch ein leises Rauschen vernehmen.
Erdgas-Speicher mit Strahlpumpen: 80 % mehr Einspeiseleistung
„Wir erreichen mit der neuen Anlage 80 % mehr Einspeiseleistung“, berichtet Winfried Becker, Leiter des Speicherservice bei der Ferngasgesellschaft VNG Verbundnetz Gas, die den Speicher in Sachsen-Anhalt betreibt. Zwar muss auch der Verdichter, hinter den insgesamt zwei Strahlpumpen geschaltet sind, mehr Energie aufwenden als zuvor, doch unter dem Strich rechnet Becker für die Gaseinspeisung mit einer Energieeinsparung von 10 % bis 20 %. Bei jährlich 20 GWh Stromverbrauch können so bis zu 4 GWh eingespart werden.
Für noch wichtiger hält er es, dass der Speicher jetzt flexibler betrieben werden kann, weil sich die gleiche Menge Gas in kürzerer Zeit einlagern lässt. In einem zunehmend liberalisierten Gasmarkt, in dem Speicherbetreiber auch Dienstleistungen für andere Unternehmen anbieten, ist das bares Geld wert.
Die Investition von insgesamt 1,6 Mio. € soll sich so innerhalb von drei bis fünf Jahren bezahlt machen. Von der Gesamtsumme entfielen lediglich 90 000 € auf die beiden Strahlpumpen selbst, die übrigen Mittel wurden für die gastechnische Einbindung der Aggregate in das Speichersystem gebraucht.
Strahlpumpen in Erdgas-Speichern arbeiten nach Venturi-Prinzip
Die Strahlpumpen, auch Ejektoren genannt, arbeiten nach dem Venturi-Prinzip, das auch in der chemischen Industrie genutzt wird, dort um Gase in Flüssigkeiten aufzulösen oder um Strömungsgeschwindigkeiten zu messen. In der Gasspeicherung waren sie lange Zeit nicht üblich.
Der russische Erdgasproduzent Gazprom setzt Venturi-Ejektoren seit einigen Jahren auf seinem Untergrundspeicher Saratow ein. Nachdem sich VNG-Experten dort mit der Technik vertraut gemacht hatten, entstand die Idee, sie in einem russisch-deutschen Gemeinschaftsprojekt auf den Speicher Bernburg zu übertragen. Das erwies sich allerdings als ziemlich schwierig. Denn die Strahlpumpen waren nach russischen Normen gebaut. Um sie in Deutschland einsetzen zu können, mussten andere technische Standards und Zertifizierungsvorschriften eingehalten werden.
Gemeinsam mit dem wissenschaftlich-technischen Zentrum VNII-Gazprom passten die VNG-Speicherexperten die Konstruktion der Strahlpumpe an und ließen die drucktechnisch entscheidenden Gehäuseteile von der badischen Firma Kempe fertigen. Die Strömungstechnik lieferte die Maschinenfabrik Woronjesh. Das Ganze wurde dann in Bernburg zusammengebaut und vom TÜV Süd abgenommen.
„Dieser Weg war alles andere als leicht“, berichtete Gazprom-Vorstand Vlada Rusakowa bei der offiziellen Inbetriebnahme der Strahlpumpen in Bernburg. „Es gab viele Schwierigkeiten, die wir überwinden mussten.“ Nun könne die Technik in Bernburg einen Beitrag zur Versorgungssicherheit und gleichzeitig zur Energieeffizienz leisten.
Strahlpumpen machen die Erdgas-Infrastruktur leistungsfähiger
„Dadurch wird die Leistungsfähigkeit unserer Infrastruktur weiter gesteigert. Es ist geplant, zu den bisher projektierten Ejektoren in den nächsten Jahren zwei weitere zu errichten“, sagte VNG-Vorstand Uwe Barthel. Der Speicher Bernburg verfügt derzeit insgesamt über vier Verdichter, die in 35 unterirdischen Salzkavernen insgesamt 1,1 Mrd. m3 Erdgas speichern können. Eine weitere Kaverne wird derzeit vorbereitet.
Neben der bestehenden Speicheranlage will die VNG gemeinsam mit Gazprom bis 2014 für insgesamt 350 Mio. € die neue Speicheranlage „Katharina“ errichten. Dazu sollen zwölf Kavernen aus dem Steinsalz gespült werden, in denen sich insgesamt 600 Mio. m3 Erdgas lagern lassen. Dabei arbeitet das russisch-deutsche Gemeinschaftsunternehmen mit den regionalen Niederlassungen der Chemiekonzerne Solvay und Esco zusammen. Sie spülen das Steinsalz aus den Kavernen und nehmen die Sole für ihre eigene Produktion ab.
Es ist außerdem geplant, vom Speicher „Katharina“ aus eine 37 km lange Gasfernleitung zur Jagal-Leitung zu bauen. Diese transportiert russisches Erdgas von der polnischen Grenze aus weiter im deutschen Gasleitungsnetz von Wingas. Damit kann Gazprom dann das in Bernburg gelagerte Erdgas direkt in das Pipeline-System von Wingas einspeisen, an dem der russische Erdgasproduzent ebenfalls beteiligt ist.
Ob bei „Katharina“ auch Strahlpumpen eingebaut werden, steht noch nicht fest. Dort herrschen durch die Jagal-Anbindung deutlich höhere Druckverhältnisse als im VNG-Speicher, so dass sich die Technik nicht einfach übertragen lässt.
