Die Kühltürme des DLR in Köln
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 Kühlleistung von 60 MW benötigt. Diese Leistung konnte nur durch den Bau einer neuen zentralen Kühlturmanlage erzielt werden. Die pbr AG erarbeitete das Kühlkonzept in enger Abstimmung mit dem DLR-Baumanagement West. Das Konzept beinhaltet eine Rückkühlanlage mit Kühlwasserleitungen und -pumpen einschließlich der Prozessleittechnik, der Abwasser- und Wasseranlagen, der lufttechnischen Anlagen sowie Krananlagen.
Anforderung an die Planung
Aufgrund der hohen Energieumsätze in den Prüfständen kommt es im Versuchsbetrieb zu sehr raschen Lastwechseln. Die Technikplanung musste deshalb eine schnelle Reaktion der Regelung und der angesteuerten Stellglieder sicherstellen. Darüber hinaus waren für den Notfall Eingriffsmöglichkeiten auf die Kühlwasserversorgung gefordert, um ein Scheitern der sehr teuren Versuche zu verhindern. Um diese anspruchsvolle Regelaufgabe zu realisieren, musste in die Prüfstands-Steuerung eingegriffen werden. Der Anschluss der Bestandsanlagen an die neue Kühlwasserversorgung erfolgte unter Aufrechterhaltung des Betriebes, weil Unterbrechungen mit hohen Einnahmeausfällen verbunden gewesen wären.
Der Kühlturm – Feines Zerstäuben
Die Anlage gliedert sich in den Kühlturm mit zwei Zellen und das Pumpenhaus. Am Boden des Kühlturms befindet sich die zweigeteilte Kühlturmtasse mit einem warmen und einem kalten Becken. Das heiße Wasser wird in den Kühlturm gesprüht, während kalte Luft durch die Lamellenstruktur im Kühlturmsockel angesaugt wird. Die kalte Luft nimmt Feuchtigkeit und damit Wärme aus dem herabtropfenden Wasser auf und strömt durch den Rieselkörper, der durch seine 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 U/min. Aufgrund des Durchmessers von 8 m erreichen die Flügel an der Spitze eine Geschwindigkeit von 271 km/h. Schalldämpfer oberhalb der Ventilatoren reduzieren die Lärmemissionen. Antriebswelle und Motor der Ventilatoren befinden sich außen, ebenso die Einrichtung zur Ölversorgung. Daher erfolgt die Wartung gut zugänglich von außen.
Das Pumpenhaus
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. Daher wurden alle Verbindungsleitungen mit Kompensatoren ausgestattet.
