FA 08 Eine Menge in der Pipeline

Bei den Pipelineplanungen spielt Europa eine wichtige Rolle. Deren Industrieländer dürsten nach Gas, um die Versorgung von Unternehmen und Haushalten zu sichern. Ein Mega-Projekt, die Nord Stream, wurde bereits fertiggestellt. Der zweite und letzte Pipelinestrang von Russland nach Deutschland durch die Ostsee nahm 2012 seinen Betrieb auf. Beide Stränge, die sich jeweils über 1.224 Kilometer erstrecken, verfügen zusammen über eine Kapazität von rund 55 Milliarden Kubikmetern Gas pro Jahr. Jeder der beiden Leitungsstränge setzt sich aus rund 100.000 Rohren zusammen.

TAP und TANAP lassen die Rohrhersteller jubeln
Und es werden weitere Lichter am Ende des Tunnels bzw. der Röhren aufgehen – zur Freude der Rohrhersteller und -zulieferer. Zum Beispiel, wenn 2020 die Trans-Adria-Pipeline (TAP) fertiggestellt wird. Über einen Großauftrag für die TAP darf der Stahlkonzern Salzgitter jubeln. Das Unternehmen liefert etwa 270 Kilometer Großrohre mit einer Gesamttonnage von 170.000 Tonnen – hauptsächlich in den Abmessungen von 48“ – und rund 1.660 Rohrbögen. Mit der Fertigung und Auslieferung der Großrohre durch Europipe, einem Joint Venture des Salzgitter-Konzerns und der AG der Dillinger Hüttenwerke, wurde bereits begonnen. Im Februar 2017 soll die Produktion enden.

Durch die TAP als einem südeuropäischen Gaskorridor strömt das Erdgas von Griechenland aus über Albanien und durch das Adriatische Meer bis nach Süditalien, die Kapazität liegt jährlich bei zehn bis 20 Milliarden Kubikmeter. Sinn macht der Bau der TAP allerdings vor allem durch einen weiteren Pipeline-Baustein, die transanatolische TANAP. Sie transportiert das Erdgas vom aserbaidschanischen Gasfeld Shah Deniz II quer durch die Türkei bis an die Grenze der EU – und hier übernimmt die TAP. Die TANAP hat eine Kapazität von 16 Milliarden Kubikmetern. Nach Anschluss an die Transadriatische Pipeline TAP könnte die erste Gaslieferung erfolgen.

Pipeline-Monitoring und Glasfaserkabel
ABB liefert für die TANAP Pipeline-Monitoring- und Sicherheitssysteme, einschließlich Glasfaserkabeln zur Datenübertragung entlang der Pipeline sowie Steuerungssysteme und Telekommunikationsanlagen.

Aber nicht nur der süd- und osteuropäische Raum ist für den Pipelinebau interessant – auch die Nordsee besitzt reichhaltige Energiequellen. Ab Ende 2019 soll das Johan-Sverdrup-Ölfeld in der Region Utsira High, 140 Kilometer vor der Küste Stavangers, ausgebeutet werden. Die Ölblase befindet sich 120 Meter unterhalb des Wasserspiegels und ist 1.900 Meter tief. Zunächst werden die Processing Platform, die Riser Platform, Drilling Platform und die Living Quarters Platform errichtet. Über eine Pipeline sollen ca. 550.000 Barrel Öl am Tag zum norwegischen Mongstad Terminal in Horaland transportiert werden. Geschätzt werden so zwischen 1,8 und 2,9 Milliarden Barell gewonnen, erst 2050 soll die Förderung enden.

Den Auftrag für die Fertigung und Lieferung von längsnahtgeschweißten korrosionsbeständigen Rohren für das Johan-Sverdrup-Ölfeld erhielt Butting. „Das Auftragsvolumen umfasst bis jetzt schon fast 1.000 Tonnen der Materialien Duplex, Superduplex sowie 6 Moly“, erklärt Christian Schenk aus der Abteilung CRA Pipes. Die Abmessungen reichen dabei von 6“ bis 30“ mit einer Wanddicke von 3 mm bis 40 mm.

Flüssiggas befeuert den US-Pipelinebau
Weltweit ist Bewegung in den Pipelinebau gekommen. So wurde im vergangenen Dezember mit dem Bau der knapp 1.700 Kilometer langen Trans-Afghanistan-Pakistan-Pipeline begonnen. Nach Inbetriebnahme sollen innerhalb von 30 Jahren rund 33 Milliarden Kubikmeter Erdgas durch die Pipeline von Turkmenistan nach Afghanistan, Pakistan und Indien transportiert werden, berichtet die AHK (Delegation der Deutschen Wirtschaft für Zentralasien). In drei bis vier Jahren begänne sie mit dem Transport. Experten halten die Trans-Afghanistan-Pakistan-Pipeline von entscheidender Bedeutung für die Deckung des rapide wachsenden Energiebedarfs auf dem Subkontinent.

Flüssiggas befeuert den Pipelinebau in den USA. So entsteht derzeit eine 440 Kilometer lange Leitung quer durch Texas vorbei an Dallas und Houston bis nach Mont Belvieu am Golf von Mexiko. ThyssenKrupp Steel Europe liefert für die Pipeline insgesamt 44.000 Tonnen Warmbreitband der Güte X70 für die Rohre. „Dabei handelt es sich um einen mikrolegierten Feinkornstahl mit einer Streckgrenze von 485 Megapascal“, erläutert ThyssenKrupp Steel.

Pipelinestähle für extreme Anforderungen
Pipelinestähle für den Öl- und Gastransport müssen besonderen, zum Teil extremen Anforderungen genügen. Es geht dabei nicht nur um Langlebigkeit der Stähle: „Hinzu kommen Erfordernisse, sowohl dem hohen Betriebsdruck beim Rohstofftransport, hohen mechanischen Beanspruchungen als auch Umwelteinflüssen wie extremen Temperaturen standzuhalten. Hier sind spezifische Werkstoffeigenschaften in punkto Festigkeit und Zähigkeit gefordert“, betont das Unternehmen.

Ausgeliefert wurde das Warmbreitband in die Türkei, wo Borusan Mannesmann die Leitungsrohre produziert. Borusan, exklusiver Rohrlieferant für das texanische Pipelineprojekt, stellte in diesem Projekt auch zum ersten Mal 24,5 Meter lange Spiralrohre her. 2016 wird die Endfertigung vor Ort in den USA stattfinden.

Ob Nord Stream, TAP oder Johan-Sverdrup-Ölfeld – die Pipelinerohre müssen also widrigen Umständen standhalten. Für die nötige Widerstandsfähigkeit sorgt die passende Außenbeschichtung der Rohre. Sie soll die Stahlrohre vor Korrosion schützen. „Bei in der Erde oder im Wasser verlegten Pipelines wird die schützende Lackschicht direkt auf die Metalloberfläche aufgetragen“, erläutert das Deutsche Lackinstitut. Mit Schichtdicken zwischen 300 und 500 Mikrometern biete sie für lange Zeit einen wirksamen Schutz vor Korrosion und anderen Umwelteinflüssen.

Beschichtungen ermöglichen Langlebigkeit
Eine häufige Schutzvariante ist laut dem Lackinstitut eine Epoxy-Pulverlackbeschichtung. Dazu werden die Rohre mit einer Polyethylenschicht umwickelt, bevor sie meist durch eine Wasserwand wieder heruntergekühlt werden, damit sie verladen und transportiert werden können. „Die Polyethylenschicht sorgt insbesondere bei unter Wasser oder in der Erde verlegten Pipelines für einen zusätzlichen Schutz vor mechanischen Einflüssen.“

Manchmal ist die Außenbeschichtung noch nicht ausreichend. So erhielten bei der 1.223 Kilometer langen Nord-Stream-Pipeline die Rohre zusätzlich noch einen 60 bis 112 Millimeter dicken Betonmantel. „Damit liegen sie in einer Tiefe zwischen fünf und 250 Metern stabil auf dem Meeresboden und können nicht verrutschen“, so das Lackinstitut.

Auch eine Beschichtung im Inneren ist notwendig. So genannte Durchflusseffizienzbeschichtungen oder Flow Coatings verringern die Reibung des Gases an der Rohrinnenoberfläche. „Sie sollen die Innenflächen von Pipelines noch strömungsgünstiger machen.“ Die Schichtdicken im Innenbereich variieren je nach Medium, das durch sie transportiert wird. „Bei Gaspipelines sind das in der Regel lösemittelfreie Epoxidharzbeschichtungen mit Schichtdicken zwischen 50 und 100 Mikrometern“, so das Institut. Je nach Druck in der Pipeline werden Rohre mit unterschiedlicher Wandungsstärke verwendet.

Entmagnetisierte Großrohre
Auch die Schweißnähte werden unter unwirtlichen Umgebungen herausgefordert. Eine Variante, die Güte der Naht zu sichern und sie nicht zu einer Schwachstelle werden zu lassen, ist die Entmagnetisierung der Rohre. „Die Magnetisierung kann einerseits beim Walzen, Fräsen, Formen und Plasmaschneiden der Stahlbleche entstehen und andererseits beim Unterpulver-Schweißen der Spiral- oder Längsnahtrohre“, erklärt Dietmar Rieser, Geschäftsführer von Schuler ATIS. Beim Zusammenschweißen der Rohrenden im Feld werde der Lichtbogen bei zu hohem Restmagnetismus abgelenkt, was die Qualität der Naht beeinträchtige. „Bei entmagnetisierten Großrohren ist das nicht der Fall.“ Jüngste Ergebnisse deuteten zudem auf eine erhöhte Korrosion von nicht entmagnetisierten Rohren hin, berichtet Schuler ATIS.

Eine hohe Betriebsfestigkeit für den Werkstoff und dessen Verbindungsstellen ist also Bedingung für eine Langlebigkeit einer Pipeline. „Null Fehler“ in der Schweißnaht sei daher die geforderte Realität, unterstreicht Salzgitter Flachstahl. Zunehmend wichtiger werde die Sauergasbeständigkeit. Denn „es werden immer häufiger Öl- und Gasquellen mit hohem Schwefelwasserstoffgehalt angeschlossen und ausgebeutet“, erläutert das Unternehmen. Diese Medien seien zudem hoch korrosiv, wenngleich auf der atomaren Ebene und mit bloßem Auge nicht erkennbar. Die Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung von Stählen für Großrohre seien, so Salzgitter Flachstahl, in mehreren Normen wie der EN 10028, EN 10208 oder API 5L beschrieben. Standards sind im Pipelinegeschäft also immens wichtig.

Zerplatzte Pipelineträume
Auch wenn im Pipelinesektor viel Bewegung ist – nicht alle Träume von guten Geschäften durch Großprojekte erfüllten sich in den vergangenen Jahren. So wurde vor drei Jahren das Nabucco-Projekt eingestellt, das Erdgas von Aserbaidschan nach Mitteleuropa transportieren sollten. Für die South Stream, die russisches Gas durch das Schwarze Meer nach Südost- und Südeuropa liefern sollte, kam Ende 2014 das Aus. Die politischen Entwicklungen hatten die South Stream eingeholt. Auch ob die Turkish Stream – aus Sicht Russlands – als Ersatz für die South Stream gebaut wird, wird auf politischer Ebene entschieden. In der Diskussion ist mittlerweile auch der Bau einer Nord Stream 2 durch die Ostsee, allerdings ist auch sie in Europa umstritten.

Neben politischen Entwicklungen – gerade in den vergangenen Jahren – entscheiden zunehmend auch ökologische Aspekte über die Realisierung von Pipelines. So lehnte US-Präsident Barack Obama die Genehmigung für die Errichtung der Öl-Pipeline Keystone XL von der kanadischen Provinz Alberta über knapp 2.000 Kilometer bis zum US-Bundesstaat Texas ab. Als Grund hierfür wurde der Klimaschutz genannt. Hintergrund: Das Öl wird aus klimaschädlichen Teersanden gewonnen. Zugleich benötigen die USA mittlerweile nicht mehr kanadisches Erdöl in gleichem Umfang, weil der intensive Einsatz von Fracking in den vergangenen Jahren für eine starke zusätzliche Quelle sorgte.

Rohrhersteller gucken nicht in die Röhre
Gekippt wurden auch die Pläne für eine Ölförderung in der Tschuktschensee vor der Küste Alaskas. Aus Sicht von Shell war der zu erwartende Ertrag bei gleichzeitig hohen Kosten nach Probebohrungen nicht so wie erhofft. Der Ölkonzern cancelte schließlich das Projekt doch noch. Woraufhin Umweltschützer jubelten, die vor den Folgen für die Natur gewarnt hatten. Manche Experten munkeln, dass der lautstarke Protest auch eine Rolle bei der Entscheidung gespielt haben könnte.

Auch wenn mancher Traum wie eine Seifenblase platzte, werden weltweit weitere Pläne für Pipelines – zum Beispiel für die großen Märkte im asiatischen Raum – geschmiedet und liegen noch zahlreiche Ideen in den Schubladen der Planer. Leistungsfähige Rohrhersteller werden also auch zukünftig nicht in die Röhre gucken müssen.

Zu sehen sind Innovationen aus der Rohrbranche auf der Tube Düsseldorf vom 16. bis 20. April 2018.