Versuchsanlagen

Versorgungsanlagen



Treibstofflager LH2
Das Flüssigwasserstofflager, das von einem nahen Steuergebäude aus gesteuert und überwacht wird, ist aus folgenden Einheiten aufgebaut:
- einem vakuumisolierten Hauptlagertank mit einem nutzbaren Innenvolumen von 270 m³ und einer Lagertemperatur von 20 K (-253,15 °C)
- einem vakuumisolierten Pilottank mit einem nutzbaren Innenvolumen von 55 m³
- zwei Anschlussmöglichkeiten zum Abtanken von Tankwagen
- einer Bedrückungsanlage
- einer Transferleitung zum Prüfstand P5
- einer Transferleitung zum Prüfstand P4.1
- Sicherheitseinrichtungen

Treibstofflager LOX
Das Lager für den Flüssigsauerstoff ist ähnlich aufgebaut wie das Flüssigwasserstofflager. Es besteht aus:
- einem vakuumisolierten Lagertank mit 210 m³ Fassungsvermögen (Lagertemperatur 90 K)
- zwei Anschlüssen für Tankwagen und einer Bedrückungsanlage
- einer Transferleitung zum P5
- Sicherheitseinrichtungen
Die Sauerstoffanlieferung erfolgt durch entsprechende Tankfahrzeuge mit einem Volumen von 15 m³ je Fahrzeug. Der gelagerte Sauerstoff wird über eine 250 m lange Transferleitung in den Fahrtank des P5 gefördert. Die Transferleitung ist baugleich zu der des Wasserstoffs. Die Fördermenge beträgt bis zu 40 m³/h. Die zum Transfer notwendige Bedrückung des LOX-Tanks erfolgt durch die geregelte Verdampfung von flüssigem Sauerstoff in einem angeschlossenen Wärmetauscher.

Produktionsanlage für GN2
Der Betrieb der Prüfstände und der zugehörigen Anlagen erfordert eine ausreichende Versorgung mit gasförmigem Stickstoff in verschiedenen Druckstufen. Um diesen Bedarf zu decken, befinden sich im oberen Teil des Versuchsgeländes eine Anlage, die in der Kompressorstation D22 GN2
verdichtet, die von der zugehörigen Steuerwarte G56 aus bedient wird.

Produktionsanlage für GHe
Der Betrieb der Prüfstände und der zugehörigen Anlagen erfordert eine ausreichende Versorgung mit gasförmigem Helium in verschiedenen Druckstufen. Um diesen Bedarf zu decken, befinden sich im oberen Teil des Versuchsgeländes eine Anlage, die in der Kompressorstation D57 GHe
verdichtet, die von der zugehörigen Steuerwarte G56 aus bedient wird.

Kühlwasserversorgung
Die Versorgung der Prüfstände P4 und P5 mit Kühlwasser erfolgt über die Hochbehälter N33, N63 und N63a. Die Versorgung der Prüfstände P4
und P5 mit Kühlwasser war vor dem Umbau des P4.1 zum Höhenprüfstand in seiner gegenwärtigen Ausführung über die Hochbehälter N33 und N63
erfolgt. Im Zuge des Umbaus wurde die Kühlwasserversorgung um eine neue Transferleitung und einen weiteren Hochbehälter, den N63a, erweitert. Den Bedürfnissen der Prüfstände angepasst, wird das im Tiefstollen gesammelte Wasser rückgekühlt, sowie für den P4.1 mit Antikorrosionsmitteln dotiert. In den Hochbehältern werden im N33 maximal 1.000 m³, im N63 1.000 m³ und im N63a 4.000 m³ enthärtetes Kühlwasser bereitgestellt. Nach Ende eines Versuchs am P4.1 hat das Kühlwasser eine errechnete Mischtemperatur von ca. 65°C. Die neue Rückkühlanlage wird das
Kühlwasser in zwei Stufen, mit einer Leistung von maximal 822 kW je Anlage, auf 7 °C abkühlen und in die Hochbehälter zurückfördern.
1. Stufe: zwei Plattenwärmetauscher mit Trockenkühler (von 65 °C auf 30 °C)
2. Stufe: zwei luftgekühlte Kältemaschinen (von 30 °C auf 7 °C)
Die Zeitdauer der Rückkühlung der 6000 m³ Kühlwasser (von 65 °C auf 7 °C)
beträgt 82 h bis 138 h abhängig von der Außentemperatur. Der Durchsatz des Kühlwassers während des Versuchs P4.1 beträgt für den Diffuserstrang
ca. 1.900 l/s, wobei das Kühlwasser durch zwei Pumpen auf 14 bar erhöht wird. Für den Kondenserstrang steht ein Durchsatz von ca. 3.600 l/s zur Verfügung.

Abwasserreinigung
Das DLR betreibt am Standort Lampoldshausen eine umfangreiche Abwasserbehandlungsanlage. In dieser Neutralisationsanlage werden die
kontaminierten Abwässer der Prüfstände so aufbereitet, dass diese dann unter Erfüllung der gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte in die Umwelt ausgeleitet werden können. Die Anlage ist in den letzten Jahren umfangreich modernisiert worden. Das ausgeleitete Wasser unterliegt ständig scharfen behördlichen Kontrollen. Bei dieser letzten Ausbaustufe wurden Anlagen eingebaut, bei denen die sogenannte katalytische Nassoxidation mit Wasserstoffperoxid (H2O2) und UV-Licht, sowie das sogenannte Ammoniakstripping zur Anwendung kommen. Die physikalische Entfernung durch Ausblasen von Ammonium ist durch das Gleichgewicht zwischen Ammonium (NH4+) und Ammoniak (NH3) möglich. Eine Gleichgewichtsverschiebung zu Gunsten des gasförmigen und gering wasserlöslichen Ammoniaks beginnt oberhalb eines pH-Werts von 9; bei einem pH-Wert von 11,5 liegt der Stickstoff zu 100 Prozent als Ammoniak vor. Um einen schnellen Stoffaustausch zu erreichen wird deshalb der pH-Wert durch Zugabe von Natronlauge stufenweise auf &Mac179; 10 eingestellt. Bei der Strippung wird der Ammoniak, über eine Umwälzpumpe, in einer Kolonne mit Rieselboden in die Gasphase übergeführt. Die nun mit Ammoniak beladene Strippluft wird über ein Umluftgebläse umgewälzt, einem
schwefelsauren Wäscher zugeführt und in diesem gereinigt. Als Abfallprodukt entsteht dabei Ammoniumsulfat (NH4)2SO4.

Folgende Vorteile sprechen für die Anwendung: 
- höchst mögliche Abwasserqualität (unter Betrachtung der stark variierenden organischen Inhaltsstoffe im Abwasser)
- keine Aufsalzung des Abwassers
- geringe Störanfälligkeit durch einfache Reaktortechnik
- geringerer Personal- und Wirtschaftsaufwand
- gute Erweiterungsmöglichkeit

 

 

 

 

 


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