Ingenieurskunst in Russland

• In Russland baut Linde einen Speichertank für eine neue LNG-Anlage in Rekordgeschwindigkeit.
• Der kalte russische Winter und die kurze Bauzeit stellen große Herausforderungen für die Ingenieure dar.
• Um das Projekt termingerecht durchzuführen, nutzt Linde anspruchsvolle Konstruktionstechnologien von Fachfirmen nach neuen Baustandards.

Auf einer kleinen Halbinsel im Nordwesten Russlands veranstalten Ingenieure, Bauarbeiter und Schweißprofis eine Rekordjagd. In Höchstgeschwindigkeit will Linde Engineering einen Speichertank für LNG (Liquefied Natural Gas) und die dazugehörige neue Erdgasverflüssigungsanlage bauen. Um das zu schaffen, liefen Engineering und Beschaffung im Schnellverfahren. In Kombination mit ausgefeilten Bautechnologien konnte ein optimaler Zeitplan erstellt werden: In nur 22 Monaten soll der 42.000 Kubikmeter große Tank stehen – trotz des herausfordernden russischen Winters.

Nur zwei Stunden von der Metropole Sankt Petersburg entfernt, auf der Route E18 nordwestlich in Richtung finnischer Grenze, führt eine der letzten Ausfahrten nach Portovaya. Birkenwälder säumen die Straße, salzige Meeresluft hängt zwischen den Bäumen. Hier wird ein Komplex zur Produktion, Speicherung und Beförderung von LNG errichtet. Die Anlage soll über eine Jahreskapazität von rund 1,5 Millionen Tonnen Flüssigerdgas verfügen. Damit ist sie als mittelgroß eingestuft.

Die Anlage in Portovaya wird mit der LIMUM^®-Technologie (Linde multi stage mixed refrigerant process) arbeiten. Das ist ein mehrstufiger Kälteprozess, der mit den Linde-eigenen spiralgewickelten Wärmetauschern eine erstklassige Energieeffizienz erreicht. Linde übernimmt das Basic- und Detail-Engineering für die Prozessanlage und liefert gleichzeitig die Ausrüstung und das dazugehörige Schüttgut.

Ein Schlüsselelement der neuen LNG-Anlage wird der Speichertank sein, dessen Design auf europäischen Normen basiert – insbesondere der neuen EN 14620. Eine weitere Besonderheit des Projekts ist die Ausführungsgeschwindigkeit: Bei der Suche nach einem Partner, der die Detailplanung und Kontrolle, Beschaffungswesen sowie Ausführung der Bau- und Montagearbeiten übernimmt – sprich Engineering, Procurement and Construction, kurz EPC – war es dem Anlagenbetreiber sehr wichtig, dass der Speichertank innerhalb kürzester Zeit gebaut wird. Das erforderte den Einsatz spezieller Bautechnologien: So wurde beispielsweise der über 30 Meter hohe und 60 Zentimeter dicke Außentank per Gleitschalung errichtet. Rund um die Uhr liefen die Betonarbeiten, das tragende spinnenförmige Gerüst kletterte dabei kontinuierlich mit nach oben und stockte die Wand jeden Tag um zwei Meter auf. Dank dieser Ingenieurskunst stand der Außentank schon nach nur 15 Tagen.

Ebenfalls bemerkenswert ist die Technologie, mit der Linde das Dach des Tanks einbaute. Innerhalb der Betonwände am Boden montiert, stieg die 216 Tonnen schwere Konstruktion nicht mit einem Kran sondern mittels Luftdruck in die Höhe. Das Dach schwebte mit einer Geschwindigkeit von 16 Zentimetern pro Minute nach oben und erreichte innerhalb von nur 2 Stunden und 14 Minuten seine endgültige Position in über 30 Metern Höhe. Diese einzigartige Technik hat mehrere Vorteile, weil sie die Kosten senkt und die Bauzeit verkürzt. Zudem verringern sich dadurch die Gefahren für die Bauarbeiter, weil sie weniger Tätigkeiten in großer Höhe ausführen müssen. Diese erfolgreiche Anhebung des Daches per Luftdruck fand nur elf Monate nach Baubeginn statt – und war ein Meilenstein bei der erfolgreichen Durchführung des gesamten Projekts.

Beispiel eines Flachbodentanks in der Hammerfest LNG Anlage (Norwegen)

Um diese anspruchsvollen Bautechnologien nutzen zu können, bedarf es spezialisierter Partner. Der Bau wurde von Renaissance Heavy Industries durchgeführt. Für Engineering und Beschaffung kooperierte Linde mit SPG Steiner als Subunternehmer. Die länderspezifische Anpassung des Designs erforderte auch die Einbeziehung russischer Kontrollbehörden.

Mehrere Unternehmen und Teams arbeiteten zusammen, sodass Zeitpläne immer optimal abgestimmt werden mussten. Das Projektmanagement und der enge Kontakt zu allen Subunternehmern waren enorm wichtig, um einen so ambitionierten Terminplan einzuhalten. Vorübergehend waren 200 Personen auf der Baustelle tätig, teilweise in Nachtschichten.

Mit einer Kuppelhöhe von 37,2 Metern ist der Lagertank das höchste Gebäude des Komplexes. Er überragt die Bäume und bietet einen faszinierenden Blick auf den Finnischen Meerbusen, den östlichsten Arm der Ostsee. Dieser war gefroren und von einer dicken Schneeschicht bedeckt, als das Dach im Februar 2018 angehoben wurde.

Da die Wintertemperaturen hier auf minus 38 Grad Celsius sinken können, mussten die Baupläne „wintertauglich“ sein, also den Einsatz von Zelten und Heizkörpern vorsehen. Eine weitere Herausforderung wird das Befüllen des Tanks mit Wasser für die Druck- und Dichtigkeitsprüfung in der kommenden Winterperiode sein.

Vollbehältertank mit 25.000m³ Fassungsvermögen (Nynäshamn, LNG)

Bevor die Ingenieure die Tanks fluten können, müssen mehrere Wandschichten fertiggestellt sein. Ausgehend von der äußersten Schicht, der Betonhülle, besteht der Speichertank aus sechs verschiedenen Schichten mit abnehmendem Radius – ähnlich wie bei einer Zwiebel. Innerhalb der Betonwand ist die äußere Tankauskleidung aus Karbonstahl gefertigt. Die dritte Schicht geht nicht über die gesamte Höhe des Tanks, sondern nur über das unterste Segment. Dieses Schaumglaselement wird als thermischer Eckschutz bezeichnet. Eine Doppelschicht aus Perlit und Mineralwolle isoliert das verflüssigte Erdgas mit einer Temperatur von minus 163 Grad Celsius.

Bis Ende 2018 wird der Innentank fertig zusammengeschweißt sein. Dieser Montageprozess ist vergleichbar mit dem Zusammensetzen eines gewaltigen 3D-Puzzles. Insgesamt besteht der innere Tankmantel aus 400 Platten unterschiedlicher Größe. Für den Transport zur Baustelle müssen die Platten in einen normalen LKW und in die Bauöffnungen des Tanks passen. Allein diese Aufgabe ist eine große Herausforderung – zum Beispiel ist eine der größten Platten 12 Meter breit und 2,4 Meter hoch.

Weil der Tank zylindrisch ist, sind die Platten gebogen – und werden mit zunehmender Höhe immer dünner. Die Platten selbst bestehen aus einer speziellen Stahllegierung, die neun Prozent Nickel enthält. Dieser Anteil ist aufgrund der extrem niedrigen Temperaturen von minus 163 Grad Celsius notwendig, bei denen das Flüssigerdgas im Tank gehalten wird.

Linde Engineering ist zuversichtlich, den LNG-Speichertank rechtzeitig übergeben zu können. Um das zu erreichen, mussten sämtliche Prozesse des Projekts, die sowohl technologisch als auch logistisch anspruchsvoll sind, wie Zahnräder ineinandergreifen. Dank ausgefeilter Bautechnologien und optimierter Zeitpläne wird die Zeit bis zur Fertigstellung, verglichen mit ähnlichen Bauvorhaben, deutlich verkürzt. Mit diesem großen Erfolg legt Linde Engineering die Messlatte für zukünftige Projekte höher – unabhängig von Zeitplan und Winterszenarien.