China: Neue LNG-Verflüssigungstechnologien? 

Wenn man diese Frage hört, denkt man als Erstes an riesige Fabriken, Module mit einem Gewicht von Zehntausenden Tonnen und natürlich an Gazprom. Doch die Realität in China sieht mittlerweile oft anders aus. Sie sprechen viel von Durchbrüchen, aber vor Ort, in Projekten, sieht man etwas anderes: eine Betonung auf kleine und mittlere Lösungen, auf Anpassung und nicht nur auf Gigantomanie. Und hier liegen viele Nuancen, die in Berichten oft verloren gehen.

Wechselnder Fokus: von Megaprojekten zu Flexibilität

Zuvor waren alle auf der Suche nach Skaleneffekten, nach Analoga von Anlagen wie Yamal LNG. Die Logik ist einfach: Mehr Volumen bedeutet geringere Stückkosten. Doch der chinesische Gasmarkt, insbesondere in abgelegenen Regionen oder zur Versorgung im Transportwesen, erfordert eine andere Logik. Für die Arbeit mit Erdölbegleitgas oder kleinen Feldern ist es notwendig, eine manchmal mobile Anlage schnell bereitzustellen. Hier befindet sich heute das Haupttestgelände für Technologie.

Ich sehe zum Beispiel eine wachsende Nachfrage nach Verflüssigungstechnologiengemischte Kältemittel(MRC) im kompakten Design. Nicht diese riesigen Kaskadenkreisläufe, sondern solche, die für bestimmte Gasversorgungsbedingungen optimiert sind. Oft ist die Zusammensetzung des Gases instabil, der Druck schwankt – und es gibt fertige „Boxen“. Entscheidungen aus dem Westen sind hier ins Stocken geraten. Wir müssen es modifizieren, hybridisieren. So geschehen bei einem Projekt in Xinjiang: Wir gingen von einem Kreislauf mit Propan-Ethan-Vorkühlung aus, mussten aber einen zusätzlichen Kreislauf integrieren, um ihn an saisonale Veränderungen anzupassen. Unter dem Gesichtspunkt der Effizienz war es nicht ideal, aber die Anlage arbeitet und steht nicht still.

In dieser Nische – mittlere und kleine Kapazitäten von 50 bis 500.000 Tonnen pro Jahr – wird mittlerweile viel experimentiert. Schlüsselwort -Modularität. Bauen Sie nicht jahrelang vor Ort, sondern bauen Sie es aus vorgefertigten Blöcken zusammen. Doch hier gibt es einen Haken: Die chinesische Ausrüstung für kryogene Wärmetauscher hinkte vor zehn Jahren weit hinterher. Jetzt holen sie auf, aber ehrlich gesagt ist das Vertrauen vieler Betreiber noch nicht absolut. Ich sehe oft einen Hybrid: Die Hauptkompressoren sind deutsch oder amerikanisch, und die Hilfssysteme und Rohrleitungen werden vor Ort hergestellt.

Kalte Herzen der Projekte: Kompressoren und Wärmetauscher

Wenn wir über den technischen Kern sprechen, dann läuft alles auf zwei Knoten hinaus. Das erste sind Turboexpander und Kompressoren. Chinesische Hersteller wie Shenyang Blower Works haben große Fortschritte bei Axialkompressoren für große Anlagen gemacht. Für Anwendungen mit mittlerer Leistung sind jedoch häufig Hochdruck-Radialgebläse erforderlich, und hier werden oft Ariel oder Dresser-Rand bevorzugt. Nicht weil unseres schlecht ist, sondern weil Zuverlässigkeitsentwicklungen in einem kontinuierlichen Zyklus über Jahre hinweg nicht schnell kopierbar sind. Ich habe Versuche gesehen, es in der Ausschreibungsphase zu ersetzen – die Ingenieure des Kunden sind normalerweise entschieden dagegen, die Risiken eines Produktionsstopps sind zu groß.

Die zweite Einheit sind Wärmetauscher. Alphabetisches Durcheinander an Technologien:Spiralwunde(verdreht) von Linde oder Shell vsPLATTE-FIN(gelötete Lamellenplatte). Verdrehte sind zuverlässig, aber teuer und schwer. Plattentypen sind kompakter und billiger, erfordern jedoch hochreines Gas. China entwickelt derzeit aktiv seine Produktion von Plattenwärmetauschern. Unternehmen wie Hangzhou Hangyang stellen gute Geräte her, aber wenn es um das Wichtigste geht – den kryogenen Hauptwärmetauscher für eine große Linie –, greifen Kunden oft immer noch zu bewährten westlichen Lieferanten. Dabei geht es nicht um Patriotismus, sondern um Garantien. Eine einmonatige Unterbrechung der Lieferung eines solchen Geräts könnte zu Verlusten in zweistelliger Millionenhöhe führen.

Energieeffizienz: Wo nach Reserven suchen?

Effizienz ist in aller Munde, doch in der Praxis wird sie oft zugunsten der Kapitalkosten oder der Startgeschwindigkeit geopfert. Eine typische Geschichte: Ein Designinstitut gibt ein Technologiediagramm mit schönen Zahlen zum spezifischen Energieverbrauch heraus. Dann kommt der Kunde und sagt: „Das Budget wurde um 20 % gekürzt, machen wir etwas Einfacheres?“ Und die Optimierung beginnt: Die Vorkühlstufe wird entfernt und das Kälterückgewinnungssystem vereinfacht. Infolgedessen funktioniert die Installation, aber sie funktioniert nicht. 10-15 % mehr Energie, als es könnte.

Ein Trend, der dies zu kompensieren versucht, ist die Integration erneuerbarer Energiequellen. Ich habe von einem Pilotprojekt in Qinghai gehört, bei dem ein Teil der Energie zur Verflüssigung aus Sonnenkollektoren gewonnen wird. Im Moment ist dies eher eine Demonstration als eine Wirtschaft. Die Variablengenerierung passt nicht gut zu einem Prozess, der rund um die Uhr laufen muss. Aber als Backup-Quelle oder zur Abdeckung von Spitzenlasten an Nebenaggregaten hat die Idee eine Lebensberechtigung.

Eine realistischere Reserve sind Digitalisierung und Predictive Analytics. Implementierung digitaler Zwillingssysteme zur Überwachung von Wärmetauschern und Turbomaschinen. Dadurch können Sie einen Wirkungsgradabfall frühzeitig erkennen – beispielsweise durch einen Anstieg des Druckabfalls oder mikroskopische Schwingungsänderungen. Aber auch hier entstehen zusätzliche Kosten für Software und Personalschulung. Nicht jeder Betreiber ist bereit.

Menschen und Wissen: das schwache Glied?

Technologie ist nur die halbe Wahrheit. Sie können die modernste Ausrüstung kaufen, aber wenn es kein Team gibt, das die Physik des Prozesses versteht und nicht nur weiß, wie man Knöpfe gemäß den Anweisungen drückt, wird das Ergebnis katastrophal sein. Das ist in China schwierig. Es gibt nur wenige erfahrene Kryo-Ingenieure, die mehrmals von der Inbetriebnahme bis zur planmäßigen Wartung gegangen sind. Sie werden von großen staatlichen Giganten wie CNOOC oder Sinopec betreut.

Bei kleinen privaten Projekten ist das ein Ärgernis. Ich habe gesehen, wie in einer APG-Verflüssigungsanlage ein Bediener, der mit der Schaumbildung im Abscheider klarkam, in Panik Druck in das System abließ, was zu einem eintägigen Stillstand führte. Das Problem konnte mit Standardmethoden gelöst werden, es lagen jedoch keine Erfahrungen vor. Daher wächst die Nachfrage nach Engineering und technischem Support durch Dritte. Hier mögen UnternehmenChengdu Yizhi Technology Co.- ein von Huaxi Technology gegründetes Designinstitut. Sie verkaufen nicht nur Technologie, sondern begleiten das Projekt in allen Phasen, was für mittelständische Unternehmen von entscheidender Bedeutung ist. Ihre Erfahrung in der chemischen Technologie hilft, den Projekten nach zu urteilen, bei der Lösung nicht standardmäßiger Probleme mit der Gaszusammensetzung.

Training ist ein separates Problem. Die Lehrpläne an den Universitäten sind von der Realität abgekoppelt. Absolventen kennen die Theorie des Claude-Zyklus, haben aber keine Ahnung, wie der Niveauregler in der unteren Spalte im wirklichen Leben aussieht. Daher umfassen erfolgreiche Projekte immer eine lange Phase der Installationsüberwachung und Inbetriebnahme unter Einbeziehung eines Technologielizenzgebers oder eines erfahrenen Engineering-Zentrums.

Blick in die Zukunft: Was wird die Branche antreiben?

Ich denke, dass wir in den nächsten fünf bis sieben Jahren keine revolutionären Durchbrüche in der Physik der Verflüssigung selbst erleben werden. Erwarten Sie nicht das Erscheinen einer Art „Quanten“-Zyklus. Die Evolution wird den Weg der Optimierung, Digitalisierung und weiteren Miniaturisierung gehen. Der Fokus wird sich verlagernschwimmende LNG-Verflüssigungseinheiten(FLNG) kleinerer Tonnage für die Erschließung von Offshore-Feldern im Südchinesischen Meer. Das ist eine neue Herausforderung: Aufstellen, begrenzter Platz und Explosionsschutzanforderungen sind um eine Größenordnung höher.

Ein weiterer Treiber ist Wasserstoff. Die Wasserstoffwirtschaft ist derzeit in aller Munde. Aber auch Wasserstoff muss für den Transport verflüssigt werden. Und das sind völlig unterschiedliche Temperaturen (20 K gegenüber 111 K für LNG) und unterschiedliche Materialien. Chinesische Forschungsinstitute und Unternehmen betreiben in diesem Bereich bereits aktive Forschung und Entwicklung. Vielleicht ergeben sich aus Entwicklungen im Bereich der Kryotechnik für Wasserstoff dann neue Lösungen für klassisches LNG, beispielsweise im Bereich Isoliermaterialien oder Kältemittelmanagementsystemen.

Letztendlich sind ?neue Technologien? In China bedeutet dies oft nicht, das Rad neu zu erfinden, sondern eine intelligente und schnelle Anpassung der Welterfahrung an die spezifischen Bedürfnisse des Landes: dezentrale Gasquellen, strenge Anforderungen an die Amortisationszeit, wachsende Umweltstandards. Und der Hauptindikator für den Erfolg sind nicht Patente, sondern die Anzahl der Anlagen, die vor Ort, bei kaltem und heißem Wetter, unter der Kontrolle lokaler Spezialisten stabil funktionieren. In Bezug auf diesen Indikator, wenn man sich die Karte der neuen Projekte ansieht, gibt es tatsächlich Fortschritte. Langsam, mit Vorbehalten, mit Fehlern, aber unumkehrbar.