IPM-Neuigkeiten

Versuchsanlage THERESA nimmt für DAQUA Fahrt auf

20. Sep. 2019
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Wasserdampf spielt in der Energietechnik eine zentrale Rolle als Wärmeträger. In Turbinen wird überhitzter Dampf durch das Senken von Druck und Temperatur entspannt und kann so seine Arbeit an einer Welle verrichten. In thermischen Speichern wird beim Übergang (Phasenwechsel) von gasförmig zu flüssig Energie im Heißwasser gespeichert. Diese latente Wärme des Wassers wird als Speicherkapazität genutzt.

Wird dem überhitzten Dampf Energie entzogen, sinkt zunächst seine Temperatur bis zum Sättigungspunkt ab, der sogenannte Sattdampf ist erreicht. Sinkt der Energieinhalt weiter wird aus Sattdampf Nassdampf, in dem sich erste Wassertröpfchen bilden. Je größer der Flüssigkeitsanteil im Dampf, also je mehr Tröpfchen, desto leichter kann es in Turbinen zum Verschleiss an den Schaufeln oder zu Beschädigungen an den Leitungen kommen.

Bis heute stellt die Dampfqualität eine nur schwer messbare thermodynamische Größe dar. Dies liegt daran, dass die Flüssigkeit sowohl fein verstreut in der Dampfströmung als auch in Form von Flüssigkeitsfilmen an der Wand auftritt und damit ihr Anteil von den Messinstrumenten schwer zu erfassen ist. Es existieren bereits Verfahren, die bei einem Anstieg Alarm schlagen können, über das genaue Volumen der Tröpfchen können sie jedoch keine Aussage tätigen.

Diese Lücke wird nun durch die drei Partner des DAQUA-Projektes (FKZ: 13FH163PX8) geschlossen. Das Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik (IPM) an der Hochschule Zittau/Görlitz, die  HZDR Innovation GmbH (INNO) sowie das Institut für Fluiddynamik des Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) entwickeln gemeinsam ein Hybrid-Messverfahren, das die Stärken von thermodynamischen und elektrischen Messverfahren kombiniert.

Erprobt werden die Ergebnisse im Zittauer Kraftwerkslabor, an der Versuchsanlage THERESA, die mit ihren Möglichkeiten der thermischen Energiespeicherung sehr gute Bedingungen bietet und oft für Forschung und Industrieanfragen zum Einsatz kommt. Auch bei DAQUA fördert zum einen das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), im Rahmen der Richtlinie zur Förderung von Forschung an Fachhochschulen mit Unternehmen, während die HZDR Innovation GmbH das Projekt mit Drittmitteln unterstützt.

Abbildung: 3D-Bild des Entwurfes vom Versuchsstand

Projektmitarbeiter Sebastian Braun nutzt das vielversprechende Forschungsthema, um die Erkenntnisse zum Messverfahren in einer Promotion der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Zusätzlich kann ein neuer technischer Mitarbeiter ab November seine Arbeit an der THERESA aufnehmen. Fachlich wird das Projekt durch Professor Uwe Hampel vom Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf sowie den Professoren Hans-Joachim Kretzschmar und Alexander Kratzsch begleitet, der gleichzeitig auch Projektleiter ist. Bis Juni 2022 haben alle Projektpartner Zeit, ihre Forschung erfolgreich abzuschließen.

Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung                                                HZDR-Logo


Kontakt:

Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik

Prof. Dr.-Ing. Alexander Kratzsch

Tel.: 03583 612-42 82

E-Mail: a.kratzsch@hszg.de

 

Letzte Änderung:14. November 2017

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