pbr Planungsbüro Rohling
Der Hitze die Spitze genommen
pbr AG erbrachte Technikplanung für neue Kühltürme des DLR in Köln
Bevor technische Komponenten in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz kommen, testet das DLR sie gründlich. Ein neues Kühlturmgebäude sorgt dafür, dass die Wärme z. B. von den Turbinen-Prüfständen effizient abgeführt wird. Am Standort des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln forschen neun Einrichtungen in den Feldern Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr, Energie und Sicherheit. Auch externen Partnern bietet das DLR die Möglichkeit, Produkte in Großversuchsanlagen wie Windkanälen, Triebwerks- und Materialprüfständen unter realistischen Bedingungen zu testen. Um die im Testbetrieb frei werdende Abwärme abzuführen, wird eine Rückkühlleistung von 60 MW benötigt. Diese Leistung konnte nur durch den Bau einer neuen zentralen Kühlturmanlage erzielt werden. Die pbr AG erarbeitete das Kühlkonzept für das DLR in enger Abstimmung mit dem DLR-Baumanagement West und erstellte die Planung der Technischen Ausrüstung. Das Konzept beinhaltet eine Rückkühlanlage mit Kühlwasserleitungen und -pumpen einschließlich der Prozessleittechnik, der Abwasser- und Wasseranlagen, der lufttechnischen Anlagen sowie Krananlagen. Der Technikplanung ging eine Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und der Lärmemissionen voraus. In dem Projekt wurden hohe Anforderungen an Lärmschutz, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit gestellt.
Der Kühlturm – Feines Zerstäuben und Luftstrom
Die Anlage gliedert sich in den Kühlturm mit zwei Zellen und das Pumpenhaus. Im Inneren, am Boden des Kühlturms, befindet sich die zweigeteilte Kühlturmtasse mit einem warmen und einem kalten Becken. Das 50 °C warme Wasser wird über 167 Düsen im Kühlturm versprüht, während kalte Luft durch die Lamellenstruktur im Kühlturmsockel angesaugt wird. Die kalte trockene Luft nimmt Feuchtigkeit und damit Wärme aus dem von oben herabtropfenden Wasser auf und strömt durch den sogenannten Rieselkörper, der durch seine möglichst große Oberfläche ein feines Zerstäuben des Wassers bewirkt. Dann wird die warme Luft mittels der beiden Ventilatoren nach außen transportiert. Das gekühlte Wasser wird dem Kühlkreislauf wieder zugeführt.
Die Ventilatoren bewegen sich mit 180 Umdrehungen pro Minute. Aufgrund des Durchmessers von acht Metern erreichen die Flügel an der Spitze eine Geschwindigkeit von 271 km/h. Oberhalb der Ventilatoren angebrachte Schalldämpfer reduzieren die Lärmemissionen auf das vorgegebene Maß. Antriebswelle und Motor der Ventilatoren befinden sich außen, ebenso die Einrichtung zur Ölversorgung. Daher erfolgt die Wartung an diesen Anlagenteilen, wie vom Bauherrn gefordert, gut zugänglich von außen.
Das Pumpenhaus – Das Herz des Kühlsystems
Unmittelbar neben dem Kühlturm wurde das Pumpenhaus mit der kompletten Regelungstechnik und Stromversorgung errichtet. Hier sind die Anbindungen an den Kühlturm und für die Versuchsstände angeordnet. Der Vor- und Rücklauf zum Kühlturm ist jeweils mit einem Hosenstück an die einzelnen Stränge angebunden. Der Trinkwasserzulauf für den Kühlturm ist mit Hilfe eines freien Auslaufs in Trichterform umgesetzt worden. Auf diese Weise wird eine Rückwärtsverkeimung vom Kühlturm in die Trinkwasseranlage unterbunden.
Voraussichtlich wird sich der Kühlturm innerhalb von zwei Jahren um 5 cm mehr setzen als das Pumpenhaus. Um Schädigungen zu verhindern, wurden alle relevanten Verbindungsleitungen mit Kompensatoren ausgestattet. Darüber hinaus nehmen Druckluftbehälter, sogenannte Windkessel, die Druckschläge in den Leitungen bei Störabschaltungen der Pumpen auf.
Fertigstellung 10/2015
Gesamtbausumme 10,4 Mio. €
Bauherr Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
Leistungen pbr AG Technische Ausrüstung
Fotos: Axel Hartmann, Köln
Bevor technische Komponenten in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz kommen, testet das DLR sie gründlich. Ein neues Kühlturmgebäude sorgt dafür, dass die Wärme z. B. von den Turbinen-Prüfständen effizient abgeführt wird. Am Standort des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln forschen neun Einrichtungen in den Feldern Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr, Energie und Sicherheit. Auch externen Partnern bietet das DLR die Möglichkeit, Produkte in Großversuchsanlagen wie Windkanälen, Triebwerks- und Materialprüfständen unter realistischen Bedingungen zu testen. Um die im Testbetrieb frei werdende Abwärme abzuführen, wird eine Rückkühlleistung von 60 MW benötigt. Diese Leistung konnte nur durch den Bau einer neuen zentralen Kühlturmanlage erzielt werden. Die pbr AG erarbeitete das Kühlkonzept für das DLR in enger Abstimmung mit dem DLR-Baumanagement West und erstellte die Planung der Technischen Ausrüstung. Das Konzept beinhaltet eine Rückkühlanlage mit Kühlwasserleitungen und -pumpen einschließlich der Prozessleittechnik, der Abwasser- und Wasseranlagen, der lufttechnischen Anlagen sowie Krananlagen. Der Technikplanung ging eine Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und der Lärmemissionen voraus. In dem Projekt wurden hohe Anforderungen an Lärmschutz, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit gestellt.
Der Kühlturm – Feines Zerstäuben und Luftstrom
Die Anlage gliedert sich in den Kühlturm mit zwei Zellen und das Pumpenhaus. Im Inneren, am Boden des Kühlturms, befindet sich die zweigeteilte Kühlturmtasse mit einem warmen und einem kalten Becken. Das 50 °C warme Wasser wird über 167 Düsen im Kühlturm versprüht, während kalte Luft durch die Lamellenstruktur im Kühlturmsockel angesaugt wird. Die kalte trockene Luft nimmt Feuchtigkeit und damit Wärme aus dem von oben herabtropfenden Wasser auf und strömt durch den sogenannten Rieselkörper, der durch seine möglichst große Oberfläche ein feines Zerstäuben des Wassers bewirkt. Dann wird die warme Luft mittels der beiden Ventilatoren nach außen transportiert. Das gekühlte Wasser wird dem Kühlkreislauf wieder zugeführt.
Die Ventilatoren bewegen sich mit 180 Umdrehungen pro Minute. Aufgrund des Durchmessers von acht Metern erreichen die Flügel an der Spitze eine Geschwindigkeit von 271 km/h. Oberhalb der Ventilatoren angebrachte Schalldämpfer reduzieren die Lärmemissionen auf das vorgegebene Maß. Antriebswelle und Motor der Ventilatoren befinden sich außen, ebenso die Einrichtung zur Ölversorgung. Daher erfolgt die Wartung an diesen Anlagenteilen, wie vom Bauherrn gefordert, gut zugänglich von außen.
Das Pumpenhaus – Das Herz des Kühlsystems
Unmittelbar neben dem Kühlturm wurde das Pumpenhaus mit der kompletten Regelungstechnik und Stromversorgung errichtet. Hier sind die Anbindungen an den Kühlturm und für die Versuchsstände angeordnet. Der Vor- und Rücklauf zum Kühlturm ist jeweils mit einem Hosenstück an die einzelnen Stränge angebunden. Der Trinkwasserzulauf für den Kühlturm ist mit Hilfe eines freien Auslaufs in Trichterform umgesetzt worden. Auf diese Weise wird eine Rückwärtsverkeimung vom Kühlturm in die Trinkwasseranlage unterbunden.
Voraussichtlich wird sich der Kühlturm innerhalb von zwei Jahren um 5 cm mehr setzen als das Pumpenhaus. Um Schädigungen zu verhindern, wurden alle relevanten Verbindungsleitungen mit Kompensatoren ausgestattet. Darüber hinaus nehmen Druckluftbehälter, sogenannte Windkessel, die Druckschläge in den Leitungen bei Störabschaltungen der Pumpen auf.
Fertigstellung 10/2015
Gesamtbausumme 10,4 Mio. €
Bauherr Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
Leistungen pbr AG Technische Ausrüstung
Fotos: Axel Hartmann, Köln
