Planung und Aufbau der DLP-InfrastrukturDer Geschäftsbereich Test Systems der FEV hat die Aufgabe der Planung und Erstellung des Prüffelds einschließ-lich des Gebäudes und der gesamten technischen Infrastruktur übernommen. Die zentralen technischen Anlagen des Dauerlaufprüfzentrums garantieren eine hohe Verfügbarkeit, denn sie verfügen über eine redundante System-auslegung und sind für den vollkontinuierlichen Betrieb ausgelegt.

1 Die Randbedingungen

MitderEntscheidungzumBaudesDLPwurdeinnerhalbderFEVMotorentech­nik der Geschäftsbereich Test Systemsmit der Aufgabe der Planung und Er­stellung des Prüffeldes einschließlichdes Gebäudes und der gesamten tech­nischenInfrastrukturbeauftragt.Hier­durch wurde eine klare SchnittstellezumAuftraggeber,derFEVDLPGmbH,

geschaffen.DasLeistungsspektrumdesGeschäftsbereichsTestSystemsumfasstehierbei:– Planung– Prozesserstellung– Realisierung – Prüfstandskomponenten – Prüfstände – Prüffeld– Projektmanagement– WartungundService.

DiePlanungvonPrüfstandsanlagenunter­scheidet sich von der anderer GebäudedurchihrwesentlichumfangreicheresAn­forderungsprofil,diehöhereKomplexitätund die extreme Installationsdichte dertechnischenGebäudeausrüstung(TGA).DieteilnehmendenFachdisziplinensindengvernetztindenPlanungsprozesseingebun­den.DiePlanungdergesamtenInfrastruk­tursetztsichformellausdennachstehen­denPlanungsdisziplinenzusammen:

FEV

FEV Dauerlaufprüfzentrum34

Dauerlaufprüfzentrum | Technische Infrastruktur

– Objektplanung (GebäudeundFunk­tion),Objektüberwachung

– Tragwerksplanung(StatikundKons­truktion)

– TechnischePlanung – TechnischeGebäudeausrüstungTGA

(Ver­/Entsorgung) – Prüftechnik/Prüfstände– Sondergebiete,Genehmigungsplanung

undKoordinationsplanung– Projektsteuerung,Projektmanagement.ZusammenfassendkanndieAufgabederFEVMotorentechnikwiefolgtdargestelltwerden:– PlanungundErrichtungvon31Dauer­

laufprüfständen gemäß Kapazitäts­planung

– Infrastrukturfürzirka100MitarbeitereinschließlichWerkstättenundLabore

– Erweiterungsmöglichkeitfürzusätz­licheelfPrüfständeinnerhalbdes1.Bauabschnitts

– ErfüllungderVorgegebenenRandbe­dingungenwie

– Bremsenleistung – TemperaturbereichederMedienkon­

ditionierungen – Kraftstoffsorten(zehnStück)– Verfügbarkeit – kontinuierlicherBetrieb,dasheißt

365Tage/Jahr – Verfügbarkeit>85%– MinimierungderLife­cycle­Kostender

Anlage– Projektlaufzeitvon24Monatenein­

schließlichStandortsucheundGeneh­migungsverfahren.

2 Objektplanung (Gebäude, Grundfunktion), Tragwerksplanung

Zur Entwicklung eines funktionalenPrüfstandsgebäudesimHinblickaufeineoptimierteNutzungimBetriebdientennachstehende Planungsparameter alsEingangsgröße,Bild 1:– funktionale Verbindungen von Teil­

prozessen,hierunter: – Kontrollraum↔Prüfbereich(„muss

derPrüfstandsfahrerdenMotorse­hen?“)

– spezialisiertePrüfstände(Tiefkälte­prüfstände)↔Mischbetrieb

– Prüfzellengebundeneoderaufgaben­gebundeneMesstechnik

– RedundanzderSysteme – VerfügbarkeitderAnlagen– WegebeziehungenwährenddesPro­

zessablaufs – Kontrollraum/Prüfbereich↔dezen­

traloderzentraleLeitwarte – Werkstatt↔dezentraloderzentral – Kommunikation↔Bürozuordnung– Raumverbindungen, physikalische

Randbedingungen – LeistungsspreizungderBremsen­

nennleistung – Gleichzeitigkeitsfaktorderzentralen

SystemeundderPrüffeldleistung – BemessungderTragstruktur – FlächenbedarfTGA – Brandschutz– GesetzeundVorschriften – BImSchG,TA­Luft,TA­Lärm – Erschütterungsschutz.

Die Autoren

Dr.-Ing. Stefan Trampertist Senior Projekt­manager bei FEV Motorentechnik GmbH in Aachen und Ge­schäftsführer der FEV Dauerlaufprüfzentrum GmbH in Brehna und war gesamtverantwort­lich für die betriebsfer­tige Errichtung des DLP.

Philipp Kleyist Ressortleiter Pro­jekte und Beschaffung des Geschäftsberei­ches Test­Systeme der FEV Motorentechnik GmbH in Aachen und war verantwortlich für die schlüsselfertige Errichtung der tech­nischen DLP­Infra­struktur.

Franz Weyermannist Leiter Fertigung der FEV Motorentechnik GmbH in Aachen und war verantwortlich für das Teilprojekt Tech­nische Gebäudeaus­rüstung (TGA) und für die Fertigung der Prüf­technik des DLP.

Frank Petersist Projektleiter bei FEV Motorentechnik GmbH in Aachen und war verantwortlich für die Elektroversorgung und die elektrischen Prüftechnik­Kompo­nenten des DLP.

Bild 1: Prozessorientierte Entwicklung des Gebäudelayouts

MTZextra I März 2009 35

Bild 1 im Beitrag über die Prozessent­wicklungzeigtdenKernprozessineinemPrüfstandgebäude.DieHauptprozessliniedeszuprüfendenMotorsisteingebettetineineUmgebungauszahlreichenFüh­rungs­undUnterstützungsprozessenmitoptimalenVoraussetzungenfüreinegu­teKommunikationallerBereiche.

DerHauptpfaddesWorkflowsbeginntmitdemAuftragseingangundderEin­gangsprüfung(auftragskonformeAnlie­ferung),gefolgtvomZusammenbauunddem Aufrüsten des Prüflings in einerVorbereitungswerkstatt.DadieVorberei­tungdesVersuchsträgerswesentlichdieEffizienz einer Prüfstandsanlage be­stimmt,hatdieserProzessteilmitdenTeilfunktionenLogistik,Prüflingsadapti­on,Komponentenlager,messtechnischeAufrüstung,KalibrierungundVorinbe­triebnahmewesentlicheBedeutung.

DaseigentlichePrüfenderMotorenwirdbestimmtdurchdieRüst­undAb­rüstzeit im Prüfstand sowie die Prüf­standsnebenzeit(meistnichtdeterminier­bareEreignisse).EinesicheretechnischeVersorgungdesPrüfstandesisteinewei­tereGrundvoraussetzung.

NachdemPrüfenerfolgtdieAuswer­tung der Messdaten und parallel derRückbaudesPrüflings.DieausdemPrüf­versuchgewonnenenErkenntnissesindwesentliche Eingangsgrößen im SinnederkontinuierlichenVerbesserung.DerGesamtwirkungsgradeinerPrüfstandan­lage wird damit bestimmt durch denPrüfling,denPrüfstandunddieGesamt­organisation.DieserProzessistfolglich

elementarerAusgangspunktfürdieEnt­wicklungdesGebäudelayouts.InderVor­planungwurdenverschiedeneGebäude­layoutssowiederenAnordnungaufdemGrundstückuntersucht.DieLayoutswur­deneinandergegenübergestelltundimHinblick auf die Erfüllung der Aufga­benstellung,auchindenAusbauundEr­weiterungsstufen,überprüft.

DasDauerlaufprüfzentrumwurdealseingeschossiges,nichtunterkellertesGe­bäude geplant. Die gewählte Gebäude­strukturbestehtausvierHallen,unter­teiltinsechsverschiedeneBereiche.ZumErhalteineshohenRestwertsderLiegen­schaft(Nutzungsneutralität)sindalleBe­reichevonihrerBaukonstruktionsoaus­gelegt,dasseineleichteUmnutzungdesGebäudeserfolgenkann.DasäußereTrag­werk (Hülle) istvominnerenTragwerk(Prüfstände)entkoppelt,sodasssichna­hezudaskompletteGebäudeentkernenließeundFlexibilitätfürzukünftigePrüf­standanforderungen,aberaucheinean­dereNutzunggegebenwäre.

DasTitelbildzeigtdasstatischesGrund­konzeptdesGebäudes.DieGründungbe­stehtauseinerStahlbeton­BodenplattealsFlachgründungmiteinerumlaufendenFrostschürze.DieFundamentefürStützenundWändesindEinzel­beziehungsweiseStreifenfundamente. Die Motorenprüf­ständeinA2undC1/2habendurchAbsen­kungderBodenplatteeinenDoppelbodenvon60cm.DieseBereichewurdeninwas­serundurchlässigem Beton ausgeführt.DieAußenkonstruktionbestehtausStahl­beton­FertigteilstützenmitKöcherfunda­

menten.DieDachbindersindHolz­Leim­bindermitzweiseitigemGefälle.DieDach­konstruktionfürdasgesamteGebäudeisteinStahlleichtdachmitzweiseitigemGe­fällevon2%.DieAußenwändebestehenausStahlblechkassetten.

EinweitererTeilderPlanungbestandausderInfrastrukturunddenAußenan­lagen.HiermusstenalleErschließungs­anforderungenerfasstundimHinblickaufmöglicheErweitungendurchdachtwerden.DarausentwickeltesichderPlanfürdieVerlegungallerVer­undEntsor­gungsleitungen sowie die HerstellungderStraßen,Parkplätze,Verkehrsflächen,GrünflächenundZaunanlagen.Nachfol­genddieGebäudedaten:Abmessungen– HalleA:Länge105m/Breite25m/Hö­

he10m– HalleB:Länge50m/Breite25m/Höhe

10m– HalleC:Länge105m/Breite25m/Hö­

he10m– HalleM:Länge40m/Breite25m/Hö­

he10mGebäudekenngrößen– Grundstücksflächezirka60.549,00m2

– überbauteFlächezirka7.548,36m2

– Nebengebäudezirka135,45m2

– Technikflächenzirka910,00m2

– Stellplätzezirka1.155,00m2

– Verkehrsflächenzirka4.129,00m2.

3 Prüffeldsimulation

ÄhnlichdemEnergieflussimMotoristim„gefeuert“betriebenenPrüffeldderge­samteEnergiefluss(PrimärenergieKraft­stoffundHilfsenergien)fürPrüfzelleundTGA(technischeGebäudeausstattung)zuermittelnundzuoptimieren.FürdieAus­legungderTGAundzurrealistischenBe­schreibungderEmissions­undImmissions­situation(Genehmigungsverfahren),mussimVorfelddereigentlichenPlanungeineintensiveBetriebsanalysezurrechneri­schenBestimmungderPrüffeldgesamt­leistung(beispielsweisealsJahres­Durch­schnittsleistung und wahrscheinlicheMaximalleistung)durchgeführtwerden.DiesgeschiehtdurcheinePrüffeldsimu­lation.Hierbeiwirdunterschiedenzwi­schen installierter Bremsen­Nennleis­tung,aufgebauterMotoren­NennleistungsowietatsächlichgefahrenerMotorleis­tung(prüfprogrammspezifisch).

Bild 2: Definition des Gleichzeitigkeitsfaktors zur Planung der Vorsorgungsanlagen (TGA)

FEV

FEV Dauerlaufprüfzentrum36

Dauerlaufprüfzentrum | Technische Infrastruktur

MitdenErgebnissenderPrüffeldsimu­lation,demsogenanntenGleichzeitig­keitsfaktorGZ,könnendanndiefürdiePlanung der Versorgungsanlagen rele­vantenKenngrößenabgeleitetwerden.DerGZ­FaktoristdefiniertalstatsächlichgefeuertgefahreneMotorleistungbezo­genaufdieinstallierteLeistungderAsyn­chronmaschinen,Bild 2.

ImVergleichzuPrüffeldern,aufde­nenprimärEntwicklungstätigkeitenab­gewickeltwerden,kanndieAufgabenstel­lungdesDLPdurchdenFokusaufdieDauererprobungetwaspräziserformu­liert werden. Die Gestaltung von Ent­wicklungsprüffeldernsowiedieDimen­sionierungdertechnischenEinrichtun­genbasierenaufnichtpräziseabsteckba­ren Feldern von Eingangsgrößen. DasDLPermöglichteaufgrundderfundier­tenKapazitätsplanunganhandvonPrüf­programmkollektivenundderprozess­orientiertenAbwicklungdifferenziertereVorgabenalsGrundlagefürdiePlanungdesPrüffelds,unteranderem:– Prüffeld­KonfigurationmitAnzahlder

Prüfstände,ihrerLeistungsclusterungsowieihrerspezifischenEigenschaften

– DefinitionderverschiedenenPrüfpro­gramme(Typen,Dauer,Häufigkeit)

– ZahlderverschiedenenPrüfläufeimJahr

– HäufigkeitsverteilungenderPrüflauf­kategorien

– Häufigkeitsverteilungen der Motor­Leistungskategorien.

DasProjektteambildetedenGesamtpro­zess im Prüffeld in einer Simulations­softwareab.Mithilfederbenannten,ein­grenzendenAuslegungsdatenunddem

entwickeltenProgrammtoolwurdeeineVielzahlvonoptimierendenSchlussfol­gerungenmöglichundeskonntenwich­tigeGrößendarausabgeleitetwerden:– Prüffeldgesamtleistung– mittlerePrüffeldleistung– KraftstoffverbrauchPrüffeld– Abgasmenge– Kühlwassermenge– Kaltwassermenge– Prozesswärme– Elektro­Netzanschluss– Schadstoffmassenströme– Schadstoffkonzentrationen.DieSimulationüberden JahresverlaufzeigtnichtnurdiePrüffeldleistungauf,sonderngibtauchAufschlussdarüber,obundwelcheBereicheausgelastetbe­ziehungsweiseüberlastetsind.DurchVa­riation von Größen konnten EngpässesukzessiveausgeschaltetundGrößenop­timiertwerden,bishinzurAnzahlder

Prüflingspaletten. Die Prüffeldsimula­tionermöglichte:– optimierte Größen in den Techni­

schenZentralenfürallewichtigenVer­sorgungssystemeaufBasiseinersimu­liertenPrüfstandsgesamtleistungundeinermittlerenPrüffeldleistung

– Datenbasis bereits in der Genehmi­gungsphasenachBundes­Immissions­schutz­GesetzmitrealistischerenProg­nosen zum Emissionsverhalten derGesamtanlage

– realistischereDimensionierungenderVorbereitungswerkstättenundande­ren Servicezonen durch einen opti­miertenWorkflow

– optimale,angemessene Investitions­kostenbereitsineinerfrühenProjekt­phase.

Bild 3zeigtdiePrüffeldleistungenalsEr­gebniseinerPrüffeldsimulationübereinBetriebsjahr.NebendemdirektenSimu­lationsergebnis(gelb,Feuerungswärme­leistungbei simulierterTeilauslastungundtheoretischerMotorenbestückung)istauchdieFeuerungswärmeleistungdar­gestellt,dieaufderBestückungmitdenheuteinderEntwicklungbefindlichen,realenMotorenundeineroptimiertenPrüffeldauslastungberuht(rot,kunden­spezifischesrealesMotorenkollektiv).

AusdiversenUntersuchungenderEUunddesACEAistbekannt,dassdieMo­tornennleistungderFahrzeugflotteninEuropazwischen1995und2005umzir­ka30%gestiegenist.UmdieZukunftsfä­higkeitdesPrüffeldeszusichern,wur­denausgehendvoneinerPrognosezurNennleistungzukünftigerMotorenunddem optimierten Simulationsergebnis

Bild 3: Prüffeldleistungen als beispielhaftes Ergebnis der Prüffeldsimulation

Bild 4: Sankey-Energiefluss-Diagramm eines Prüfstands

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dieGZ­FaktorenzurAuslegungallerAn­lagenkomponentenfürdenBauabschnitt1nachfolgendenKriterienfestgelegt:NichtohneBetriebsstörungerweiterbar:– Zentrale,einzelneAnlagenteile (wie

Medienversorgungsleitungen,Trassie­rungen):GZ1entsprechendderlang­fristigen Entwicklung der Prüffeld­leistung

– bereichsweisegeclusterteAnlagen(bei­spielsweiseTiefkälteversorgung,Schwer­punktstationen,Trafoanlagen):GZ2ent­sprechend der langfristigen Entwick­lungderPrüffeldleistung,GZ2>GZ1.

OhnenennenswerteBetriebsstörunger­weiterbar:– zentrale,modulareAnlagenkomponen­

ten (beispielsweise Rückkühlerein­heiten, Elektrokabel): GZ3 entspre­chend kurz­ bis mittelfristiger Ent­wicklungderPrüffeldleistung

– dezentraleAnlagenkomponenten(ein­zelnem Prüfstand zugeordnet, bei­spielsweiseLüftung):GZ4=1.

4 Dimensionierung der technischen Anlagen

MitdenErgebnissenausderSimulations­berechung und den ermittelten Kenn­größendesPrüffeldesstandendieerfor­derlichenBasisdatenzurDimensionie­rungderzentralentechnischenAnlagenzurVerfügung.Ausgehendvomeinzel­

nenPrüfstandunddessenEnergievertei­lungbeistationäremMotorbetrieb,Bild 4,wurdendanndieeinzelnenSystemederTechnischenGebäudeausrüstungdimen­sioniert. Das sind beispielsweise Kraft­stoff, Kühlwasser, Kaltwasser, Verbren­nungsluft,StromundAbgas.BetrachtetmandieWändeeinesPrüfstandesalsSys­temgrenze, so fließen in ihm die fol­gendenenergetischrelevantenStröme,Bild 5:– zugeführterKraftstoff– zugeführteLuft– elektrischeLeistung– Abgas– zu­undabgeführteKühlmittel– WärmestromandieUmgebung.

NachderEnergiebilanzundderDimen­sionierungdererforderlichendezentra­lenKomponentenfürdieVer­undEntsor­gungssystemeeinesPrüfstandswieAb­gas,LüftungundKühlwasserwerdendieeinzelnenPrüfständezurGesamtanlagezusammengefasst.MitdenausderSimu­lationabgeleitetenGleichzeitigkeitsfak­torenkanndanndieEnergiebilanzderGesamtanlageerstelltwerden,Bild 6.

ZurFormierungeineslangfristigsta­bilenunderfolgreichenUnternehmensdarfsichdiePlanungkeinesfallsnuranden Investitionskosten ausrichten. EssindvielmehrdiesogenanntenLife­cycle­KostenzurBewertungeinerAusführungs­formheranzuziehen.Damitwerdenne­bendenInvestitionskostendieBetriebskos­tenzueinementscheidendenElementderGesamtbetrachtungunddesProjekt­beziehungsweiseUnternehmenserfolgs.

DamitderTGAwesentlicheKostenverbunden sind, wurden während derPlanungsphasefürnahezualleGewerkeumfangreicheLife­cycle­KostenanalysenverschiedenerAnlagenprinzipiendurch­geführt. Auf der Basis dieser Analysenund den funktionalen AnforderungenandieAnlagesinddieEntscheidungenüber den technischen AnlagenaufbauundderenDetaillierunggefälltworden.Bild 7zeigtdieZusammenfassungeinersolchenLife­cycle­KostenanalyseamBei­spielderPrüfstandslüftung.

WeiterezentraletechnischeAnlagendesDLPsind:– Kraftstoffversorgung– Kühlwasserversorgung/Rückkühlung– Kaltwasserversorgung– Druckluftversorgung

Bild 5: Energie-ströme über die System-grenze des einzelnen Prüfstands

Bild 6: Energiebilanz der Gesamtanlage – schematisch

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FEV Dauerlaufprüfzentrum38

Dauerlaufprüfzentrum | Technische Infrastruktur

– Verbrennungsluftversorgung– lufttechnische Anlagen zur Wärme­

abfuhr– Stromversorgung– AbgasabführungmitKaminanlage– Wärmeversorgung– Tiefkälteversorgung– MSR (Mess­, Steuer­ und Regelungs­

technik)– IT­Infrastruktur– Brandmeldeanlage– Raumluftüberwachung– SanitärtechnikmitWasserversorgung– Wärmedämmung,Brandschottung.DieVielzahlderSystememitdenjeweilsunterschiedlichen Lösungsmöglichkei­ten,aberhäufigauchgegenseitigerBe­einflussung, veranschaulicht die Kom­plexität der zu lösenden Aufgabe. DieausgeführtenVer­undEntsorgungskon­zeptesinddasErgebnisderSystemver­gleiche,derAussagenderPrüffeldsimu­lation sowie der Investitions­ und Be­triebskosten.Essindebenfallsdieörtli­chenKlimadaten(DIN4710)eingeflossen.DasPrüffelderzeugtüberdieausschließ­lichverwendetenAsynchronmaschinenzudem Strom, der einerseits selbst ge­nutztwird,aberauchbeiÜberschussindasöffentlicheNetzeingespeistwird.

EineweiterebesondereHerausforde­rungwardieSicherstellungeinerVerfüg­barkeitvonmehrals85%.HierzuwurdebesonderenWertaufeinheitlichePrüf­ständeundPrüfstandsequipmentgelegt.DiessichertzusätzlicheinehoheFreiheitin der Belegungsplanung. Die Einheit­lichkeitderPrüfständewurdedurchdieWahlstandardisierterModule (Einhau­sung)mitgleichenMedienanschlüssenerreicht. Weiterhin wurde eine mög­lichsthoheVariabilitätbezüglichQuer­undLängsaufbauberücksichtigt.Sokön­nenbeispielsweisediefürdenQuerauf­bauausgelegtenPrüfständeebenfallsfürdenLängsaufbaugenutztwerden.

DiePrüfeinrichtungenwiezumBei­spiel Konditionierungen oder Abgas­messgerätewurdenweitgehendalsmo­dulareundmobileGeräteausgelegt.DiessichertnebenderhohenFlexibilitätbe­züglichdesEinsatzortsauchdenschnel­lenAustauschimWartungs­beziehungs­weiseReparaturfall.Beidenkritischen,zentralenAnlagenkomponentenwie– VersorgungKühl­/Kaltwasser– Stromversorgung,Stromrückspeisung– Kraftstoffversorgung

– Heizung(WärmeerzeugungundWär­meverteilungHallen/Prüfstände)

– Abgasanlage(Absaugung)– Drucklufterzeugung– IT­NetzwurdeinderPlanungsphaseuntersucht,welchetechnischenLösungenfürdenbe­sonderen Einsatzbereich eines Dauer­laufprüffeldesambestengeeignetsind.AusfallsicherheitwurdeentwederdurchredundantenEinsatzvonBauteilenwie

PumpenundVentilengeschaffen,odereswurdenVerschaltungsschematabezie­hungsweise ein Komponentensplittingentwickelt,welchesicherstellen,dassesbeidemAusfallvonTeilkomponentenzukeinem Stillstand des gesamten Prüf­feldeskommt,Bild 8.DieTabellefastdietechnischeDatenderwichtigstenAnla­gendesDLPzusammen.

WeiterhinwurdeeinekomplexeAnla­genüberwachungmitMonitoringinstal­

Bild 7: Zusammenfassung der durchgeführten Life-cycle-Kostenanalyse und funktionalen Bewertung am Beispiel der Prüfstandslüftung

Bild 8: Sicherung der Anlagenverfügbarkeit durch Clusterung und Redundanz am Beispiel der Kühlwasserversorgung

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liert. Hierüber können neben den Be­triebsstundenzahlreicheParameterer­mitteltundFunktionenüberwachtwer­den,welchegrundlegendeEingangsgrö­ßenfüreinepräventiveWartungsind.

ZweifellosbestimmtdieVielzahlderPrüfanforderungendasDauerlaufprüf­feld.DieTechnikdientaberletztendlichdemMenschenundauchumgekehrt–siemussvomMenschenbedientwerden.Im Prüffeld arbeiten Menschen in derLeitwarte,indenWerkstättenunddenBüros.DiesengilteseineangenehmeAr­beitsumgebung zu schaffen. Für dieseRäumeistdieHaustechnikentsprechendden Nutzungsanforderungen und Ar­beitsstättenrichtliniengeplantundreali­siertworden.DasGebäudehatalleerfor­derlichenSicherheitsanlagenwieBrand­meldeanlage,Rauch­/Wärme­Abzugsan­lagenoderFeuerlöschanlagen.

5 Gestaltung und Ausführung der TGA im DLP

HoheVerfügbarkeit,redundanteSystem­auslegung,vollkontinuierlicherBetriebund zentrale AnlagenüberwachungeinesDauerlaufprüffeldserforderneinezielgerichtete Ausführung der Versor­gungsanlagen.Der finanzielleUmfangzurPlanungundErrichtungderTGAisteinbedeutenderAnteilandenGesamt­projektkosten. ImFolgendensollenda­hereinigewichtigezentraletechnischeAnlagenundderenAufbaubeschriebenwerden.

5.1 Die MedienversorgungDieumfangreicheVersorgungdesPrüf­feldsumfasstfolgendeMedien:Kühlwas­serK40,KaltwasserK6,KaltwasserK12,KaltwasserK­20,HeizwärmeH70,Druck­luftnetz4/6bar,TrinkwasserundErdgas,Bild 9.

Der größte Part zur Medienversor­gungimDLPentfälltaufdieVersorgungmit Kühlwasser (K40) und Kaltwasser(K6).DiehierfürerforderlicheErzeugungwurdevollumfänglichaufderzentralenTechnikflächeerrichtet,Bild 10.DieKäl­teerzeugungfürdenKaltwasserverbrau­cherkreis(K6)wirdhierbeiüberfünfluft­gekühlteKaltwassersätzeverschiedenerGröße mit einer Gesamtleistung von3250kWsichergestellt.JederKaltwasser­satzverfügtübermindestenszweiunab­

hängigvoneinanderarbeitendenVerdich­terkreisläufen(Redundanz)mitSchrau­benverdichtern. Die Ansteuerung undFolgeschaltung der Maschinen erfolgtüberdiezentraleLeittechnikinAbhän­gigkeitvonderSystemtemperatur.

Zur Versorgung des Kühlwasserver­braucherkreises (K40) dienen vier Tro­ckenkühlermodulemiteinerGesamtleis­tungvon3740kW.DieKühlwasseraus­trittstemperaturvon38°Cwirdüber16drehzahlveränderlicheAxialventilatorenjeRückkühlwerkgewährleistet.ZurSta­bilisierung der KühlwassertemperaturimSchwachlastbetriebwirdeinAufheiz­systemeingesetzt.

Um für Medienversorgung des DLPdie notwendige Versorgungssicherheit

zugewährleisten,wurdendieMedienlei­tungeninjedemGebäudeteilinFormei­nergeschlossenenRingleitungausgebil­det. Vorgeschaltet sind jeweils redun­danteundfrequenzgeregeltePumpensta­tionen,alsStellgrößedienthierbeieineNetzschlechtpunktregelung. Das ge­samteVersorgungsnetzwirdmiteinemGlycol­Wassergemisch (34/66%) betrie­ben. Dies stellte besondere Anforde­rungenandasAnlagenkonzept.UmeineautomatisierteNachspeisungsowieEnt­leerungundEntlüftunganannäherndjedemPunktderAnlagenzurealisieren,wurdeeinezurVersorgungsleitungpa­rallel liegendeGlycolleitungrealisiert.DieNachspeisungderAnlageerfolgtau­tomatischinAbhängigkeitdesAnlagen­

Nr. Anlage Leistung Vorhaltung für Erweiterungen

1. Kühlwassererzeugung zirka 4 x 985 kW zirka 935 kW

2. Kaltwassererzeugung 2 x 290 kW3 x 1200 kW zirka 1200 kW

3. Tiefkälteerzeugung zirka 520 kW zirka 130 kW

4.Lüftungsanlagen – Zu­ und Abluftluft

Prüfmodulezirka 1.200.000 m3/h zirka 530.000 m3/h

5. Abgasanlage zirka 230.000 m3/h zirka 100.000 m3/h

6. Wärmeversorgung zirka 1,5 MW zirka 0,5 mW

7. Anschlussleistung Elektro

6 Trafo‘s mit je 1000 kVA2 Trafo‘s mit je 630 kVA 2 Trafo‘s mit je 1000 kVA

8. Kraftstoffversorgung 8 Sorten zirka 280.000 l

2 Sorten zirka 120.000 l

Tabelle: Technische Daten der wichtigsten Anlagen des DLP

Bild 9: Medienversorgung im DLP

FEV

FEV Dauerlaufprüfzentrum40

Dauerlaufprüfzentrum | Technische Infrastruktur

druckesübereinenunterirdischenGly­coltankmit10m3Volumen.InSelbigenführen auch die Entleerleitungen, sodasseingeschlossenesSystembesteht.

Natürlich gehören zur AusstattungdesDLPauchdiverseGebäudeinstallati­onenwiestatischeHeizwärmeversorgung,dynamischeHeizwärmeversorgungfürlufttechnischeAnlagensowieSanitärbe­reiche,Bild 11.

Einenweiteren,jedochtechnischan­spruchsvollerenTeildesDLPbildenfünfTiefkälteprüfständefürBemessungsleis­tungenvon200,300und600kW.Jederdieser fünf Prüfstände erhielt eine zu­sätzlicheselbst tragendeKältekammerausSandwichelementenfüreineKabinen­Innentemperaturvon­10°C.DieRaum­temperaturwirdüberUmluftkühlermitentsprechenderLeistunggeregelt.Hier­fürsindLuftmengenbiszu75000m3/hvorgehalten.

ZurLuftkonditionierung im tiefkal­tenBetriebwirdeinespezielleLuftaufbe­reitungsanlage mit Adsorptionssystemeingesetzt. Dies verhindert eine unge­wollteEisbildungimPrüfraum.Zurwei­terenAusstattungderPrüfkammernge­hörtdieVersorgungderKühlmittelkon­ditionierung mit Kühlflüssigkeit K­20.DieErzeugungdestiefkaltenMediumsK­20 erfolgt mittels zweier speziellerFlüssigkeitskühlermitKältemittelR507.

Der resultierende Ausführungszeit­raum von sieben Monaten zur Errich­

tung der gesamten MedienversorgungmitKostenvonmehrerenMio.Eurostell­tehöchsteAnforderungenandasausfüh­rendeUnternehmen.16000mRohrlei­tungen, zirka 3000m Schweißnaht,25000mLeistungs­undSteuerkabelso­wie65000kgStahl,umnureinigeEck­datenzunennen,gebeneinGefühlfürdenUmfangdererbrachtenLeistungenimvorgenanntenZeitraum.

Die Inbetriebnahme der Anlagen er­folgteinengerZusammenarbeitmitderDLP­Betriebsmannschaft sowieallenander Anlage beteiligten Gewerken. Prüf­

standfürPrüfstandwurdegetestetundoptimiert. Hierzu mussten die MedienschrittweisezurVerfügunggestelltwer­den.DiesstelltesowohlfürdieTerminpla­nungalsauchfürdieMontageplanungs­und Ausführungsphase hohe Anforde­rungenandieVorbereitungundSchnitt­stellenkoordination. Hierdurch konnteaufprovisorischeMaßnahmeninvollemUmfangverzichtetwerden,wasdenKos­tenaufwanderheblichminimierte.

5.2 Die Anlagenleittechnik (ALT)Derartige gebäudetechnische AnlagenstellennatürlichauchihreAnforderun­gen an die Automationstechnik. Zirka6000HardwareDatenpunkteverteiltauffünfhochverfügbareProzessorenSiemensS7 417H, sowie 27 Prozessoren S7 300sinddieEckdateneinesambitioniertenProjektsderGebäudeautomationstech­nik.AbernichtnurdieAnzahlderSPSKomponenten,auchdieAnforderungenan die Verfügbarkeit der Anlagen undeinzelnen Geräte waren während derkurzenBauzeitdieHerausforderungendiesesProjekts.

UmeinmöglichstgeringesAusfallrisi­kobeieinemdennochschlankenKosten­rahmenzuerzielen,wurdeimengenDia­logzwischenFEVunddenausführendenFirmeneinKonzeptentwickelt,beidemderAusfallvonGesamtversorgungsanla­gennahezuausgeschlossenwerdenkann.DasausführendeUnternehmen,welchesfürdieMess­,Steuer­undRegeltechnikderGewerkeKälte­,Tiefkälte­,Heizung­

Bild 11: Statische und dynamische Heizwärmeverteilung, teilweise mit Redundanz

Bild 10: Kühl- und Kaltwassererzeugung auf der zentralen Technikfläche

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und Medienversorgung verantwortlichwar,realisierteauchdieIntegrationderSteuerungstechnik für Lüftungs­ undKraftstoffanlagenaufEbenederAnlagen­leittechnik,Bild 12.UnterdiesenVoraus­setzungenwurdeeineAutomationsanla­geaufgebaut,welchedieverschiedenenGewerkederausführendenFirmeninei­nerfürdasDLPeinheitlichenBedienober­flächevereint.DieseAusgangslageermög­lichtnuneineindividuellzugeschnitte­ne, intuitive Bedienung und Überwa­chunginderPrüffeldleitwarteundeineeinfache Instandhaltung in einem ho­mogenenAutomationssystem.

DieSystemtopologiezurAutomationder gebäude­/versorgungstechnischenAnlagenzeigtauf,dassausgehendvon

derAnlagenleittechnikbiszudenKopf­stationenderfünfInformationsschwer­punkte (Kälte­, Heizungs­, Lüftungs­,Kraftstoff­undTiefkälteversorgung)Re­dundanzdurchDopplungderAutoma­tions­ und Bedienkomponenten sowiederDatenwegegeschaffenwurde.DieserAufbauermöglichteinenständigenBe­trieballerSteuerungsprogramme,wel­chedirektfürdiekonstanteVersorgungallerPrüfständezuständigsind.DieSteu­erungderHardware­I/OserfolgtebenfallsübereinredundantesBussystem,umdieGefahreinesAusfallsderGesamtanlagezuminimieren.ErstabderEin­/Ausga­beebenewirdaufdieseRedundanzver­zichtet,dadieGefahreinerVersorgungs­lückedurchdieredundanteAusführung

derTGA­KomponentenwieDoppelpum­penoderentsprechendeLeistungsreser­ven bei den Erzeugungskomponentenbereitsminimiertwird.

BeimAufbaudereinzelnenPrüfstän­dewurdeebenfallsaufhochverfügbareSteuerungenundredundantenAufbauverzichtet.DurchdieserationaleStruk­tur wurde ein Äußerstes an Betriebs­sicherheitfürdieübergeordnetenAnla­genunddieGesamtversorgungdesDLPverwirklicht,ohneübertriebeneRedun­danzvorkehrungenzutreffenunddem­entsprechende Kosten zu verursachen.EinweitererwichtigerPunktnebenderAutomationsebeneistdersichereAufbauvon Steuerspannungskreisen in denSchaltanlagen.Hierwurdeeineredun­danteSteuerspannungsversorgungmiteinerkonsequentenAufteilungderAbsi­cherungdurchgeführt,umauchaufdie­serEbenekeineAusfallrisikenundEng­stellenbeiWartungundInstandhaltungzuschaffen.

Um optimale Rahmenbedingungenund gleich bleibende klimatische Be­dingungenfürdasDLPzuschaffen,wur­deeineEthernet­IP­KopplungzwischendemPrüfstandsautomatisierungssystem(TCM)unddenlufttechnischenAnlagenrealisiert.ÜberdieseAnlagewerdendieRahmenbedingungen betreffend Luft­menge,TemperaturundSicherheitsmat­rixgesteuert,aberauchAnforderungenanüberlagerteSystemewiedieKraftstoff­versorgungweitergegeben.DieserPunktgiltinsbesonderefürdenBereichderTief­kälteprüfstände, da hier entsprechendhoheAnforderungenandieKonditionie­rungderPrüfräumegestelltwerden.UmeinenoptimalaufdenMessbetriebabge­stimmtenAblaufzugewährleisten,müs­seneineVielzahlanParameterngeregeltundüberwachtsowieVersorgungsanla­genfürdieTiefkälteerzeugungundLuft­trocknungoptimalindenBetriebsablaufintegriertwerden.

ZurBedienungundÜberwachungdergesamtentechnischenAnlagenwurdenzweiBedienplätzeerrichtet,welcheihreDatenzentralüberdiebeidenALT­Serverbeziehen,Bild 13.

DasServersystemermöglichtdurchsei­nenredundantenAufbauauchbeiWar­tungs­undÄnderungsarbeiteneinekon­tinuierlicheBedienbarkeitdesgesamtenLeistungsumfangs.NatürlichbieteteinderartigerAufbauauchVorteileinBezugBild 13: Überwachung und Bedienoberflächen der TGA-Automation

Bild 12: Netzwerktopologie der TGA-Automation

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Dauerlaufprüfzentrum | Technische Infrastruktur

aufDatensicherheitderBetriebshistorie,welchelaufenderfasstundinDatenban­kengesichertwird.FürdieWartungundÄnderungderALTstehteinSystempfle­geplatzmitFerneinwahlmöglichkeitzurVerfügung.Diesermöglichteinenschnel­lenundunkompliziertenSupportsowieeinezielgenaueUnterstützungderDLP­Betriebsmannschaftwährenddergesam­tenLaufzeitdesPrüfzentrums.

Als Leittechniksoftware wurde mitdemSiemens­SystemWinCCeinleistungs­starkes und flexibel einsetzbares Soft­waretoolmiteinerhohenZukunftssicher­heitgewählt.DurchdieAuswahleinerhomogenenProduktreihevonderAuto­mationsstationbiszurLeittechnikent­stehtweiterhineineVielzahlanVortei­lenbeiderInstandhaltungundkontinu­ierlichenAnpassungderAnlagenandieBedürfnissedesDauerlaufprüfbetriebs.SokannzumBeispielüberdenSystem­pflegeplatznichtnurdieLeitebenege­pflegt, sondernauchdieÜberprüfungundProgrammierungderAutomations­stationenvorgenommenwerden.

5.3 LüftungDie lufttechnischen Anlagen des DLPumfassen:– 31dezentralelufttechnischeAnlagen

(LTA)fürdieMotoren­,Antriebsstrang­undAttrappenprüfstände

– eineZentraleAbgasanlage– zweiRaumlufttechnik­Anlagen(RLT)

fürdieAttrappenprüfständesowiedieWerkstättenundBüros.

Zur Inbetriebnahme, für den Probebe­triebundfürdieEinregulierungderAn­lagen in Verbindung mit den spezi­fischen Nutzeranforderungen, den Si­cherheits­undAlarmtestssowiefürdieFunktionderzentralübergeordnetenGe­bäudeleittechnikwaren stets exaktge­plante,aufeinanderabgestimmteDurch­führungsszenarienbiszurAnlagenüber­gabeandieBetriebsmannschaftdesDLPerforderlich.ImFolgendenwirddierea­lisierteAnlagentechnikbeispielhaftan­handderPrüfstandslüftungderDauer­laufprüfständeundderzentralenAbgas­anlagenäherbeschrieben.

Die Kühlung der Prüfzellen erfolgtüberdieaufjedemPrüfmodulmontier­tenLüftungsgeräte.ÜberWetterschutz­

gitterinderFassadewirdAußenluftan­gesaugt.DieKanalführungderFortluftverläuftvomLüftungsgerätüberSchall­dämpferundDachhaubeninsFreie.DieimLüftungsgerätkonditionierteZuluftwird über einen im Prüfmodul plat­ziertenLuftverteilermitintegriertenLüf­tungsgittern und Anschlussstutzen indiePrüfzelleeingeblasen.DasLüftungs­konzeptumfasstdieGrundfunktionen:– Heizen der Prüfzelle vor Prüflings­

startundbeiSchwachlastimWinter– KühlenderPrüfzellebeihöherenPrüf­

lingslastendurchAbführenderentste­hendenAbwärmeausderPrüfzelle

– RaumdruckregelungderPrüfzelleinKombination mit der Wahrung derMassenstrombilanzbeiunterschied­lichenPrüflingsbetriebszuständen.

Hierzuwurdeeineenergetischoptimier­teBetriebsweisederlufttechnischenAn­lageermittelt,welchedurchdiezugehö­rigeRegelungstechnikimAnlagenschalt­schrank umgesetzt wird. Beim LastfallKühlenwirddieTemperaturinderSaug­kammer der Abluft aus energetischenGründenauf+40°Cgeregelt.BeimLast­fall Heizen wird die Zulufttemperaturauf+10°CinderDruckkammerderZu­luft geregelt. Durch diese beiden Eck­wertewirdderPrüfraumtemperaturbe­reichindenfestgelegtenundgefordertenGrenzengehalten.

DieÜberwachungderfreiprogrammier­barenGrenztemperatur(+38°C)oberhalbdesPrüflingserfolgtübereinenzusätz­lichenPrüflingsfühler,welcherbeiÜber­schreiten des Sollwertes die zulässigeAblufttemperaturnachuntenkorrigiert.

Bild 15: Lüftungsgerät im Prüfstand zur standardmäßigen Ansauglufttemperierung

Bild 14: Prüfstands-Lüftungsanlagen mit Luft-Wasser-Register und Versorgung über einen Mischkreis

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DieLuftmengewirdinAbhängigkeitderin die Prüfzelle eingetragen Last überdrehzahlgeregelteVentilatorengeregelt.

FürdieEinhaltungdervorgenanntenGrenzwerteistinderLTAeinLuft­Was­ser­Registereingebaut,Bild 14.DiesesRe­gisterhatdieFunktionen„Kühlen“und„Heizen“,entsprechendderindiePrüf­zelleeingetragenWärmeleistung.Umei­netrockeneKühlungderLuftsicherzustellen, wird das Register über einenMischkreisversorgt,derdieVorlauftem­peraturdesK6anhebt,sodassimKühlre­gisterkeineEntfeuchtungerfolgt.

Zur Vermeidung der ÜberströmungvonLuftausderZelleindenHallenbe­reichwirdinderZelleeinUnterdruckgehalten.DieDruckdifferenzgegenüberderHallebeträgt10Pa.ÜbergeeigneteMessgerätewirddieDruckdifferenzzwi­schen Prüfzelle und Halle gemessen.ÜberdieDrehzahlregelungdesAbluft­ventilatorswirdderUnterdruckinderPrüfzellegeregelt.

DieFilterüberwachungerfolgtüberdieDifferenzdruckmessunganderLTAmit entsprechender Meldung an dieMSR.DadieLTAfürdenBetriebmitver­schmutztenFilternausgelegtist,isteineAlarmmeldungnichterforderlich.

5.4 Ansauglufttemperierung, AbgasabsaugungInnerhalb jedesPrüfmoduls ist jeweilseinweiteresLüftungsgerätmitdenFunk­tionenFiltern,elektrischesHeizenundKühlenfürdieZufuhrtemperierterVer­brennungsluft von 20°C direkt zumPrüfling installiert, Bild 15. Weiterge­hende Anforderungen an die Verbren­nungsluftkonditionierunghinsichtlichFeuchteundDruckwerdendurchmobi­le Ansaugluftkonditioniersysteme derFEVabgedeckt.

Zur Entsorgung werden die entste­hendenAbgaseausdemverbrennungs­motorischenBetriebderPrüfständeübereinzelneStichleitungenandenPrüfstän­den,überdieSammelleitungeninHalleCundHalleAsowieeinezentraleSaug­kammerdenAbgasventilatorenaufderzentralenTechnikflächezugeführt.DiedruckseitigeZusammenführungderAb­gaseausdeneinzelnenAbgasventilato­renerfolgtinderDruckkammer,vonwodieAbgaseüberdendruckseitigenAb­gasschalldämpferunddenAbgaskaminandieUmgebungabgeführtwerden.Die

Abgasventilatoren werden über vonei­nanderunabhängigeFrequenzumrichterdrehzahlgeregelt.FührungsgrößeistdersogenannteAnlagenschlechtpunkt,dermit einem geeigneten Messaufnehmeran der Abgassammelleitung abgenom­menwird.MittelsderDrehzahlregelungderAbgasventilatorenwirdamAnlagen­schlechtpunkteindefinierterUnterdruckgegenüberderUmgebung(HalleC1/C2/M/A1/A2)eingeregelt.

5.5 Brandschutz, LöschtechnikBrandereignisseinPrüfständengeheninderRegelmitdirekterundindirekterPer­sonengefährdungeinher.HitzeundRauchstelleneineprimäreGefährdungdar,diemanuelleLöschversuche,vorallembeira­scherBrandausbreitung,inderRegelver­hindern.WerdenbeiautomatischenLösch­

anlagenGasewieetwaCO2eingesetzt,be­stehtdarüberhinauseinePersonengefähr­dung aufgrund der Toxizität des Gases.AufgrunddieserRahmenbedingungenisteineVorwarnzeitvonzirka30Sekundendie Regel – Zeit, die eine ungehinderteBrand­undRauchgasausbreitungundso­mit vergleichsweise hohe Primärbrand­schädenzurFolgehabenkann.

AufgrundderVolumenvergrößerungdurch das einströmende CO2 im Prüf­stand sind Druckentlastungsklappenzwingenderforderlich.KanndieDruck­entlastungunddienachabgeschlosse­nemLöschvorgangerforderlicheCO2­Ent­sorgung/­absaugung nicht direkt überdieFassadeerfolgen,sindaufwändigeAb­luftsystemenötig.InsbesondereinKälte­prüfständenstelltdieseAnforderungei­nebesondereHerausforderungdar.

Bild 17: Nebeldüsen zur Erzeugung des Wassernebels und installierter Flammenmelder

Bild 16: Zentraler Löschraum mit Vorratsbehälter, Hochdruck-Pumpeneinheit, Notlöschsystem sowie Brandmelde- und Löschsteuersystem in Gebäudeteil M

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Dauerlaufprüfzentrum | Technische Infrastruktur

DieForderungnacheinereffektivenBrandschutzlösungfürdasDLPumfasstedaherfolgendeKriterien:– Personenschutz– MinimierungvonPrimärbrandschä­

den– kurzeBetriebsunterbrechungen– geringerEinflussaufdieInfrastruk­

tur– unbemannterDauerbetrieb.ImDLPwirddieHochdruckwassernebel­Löschtechnik eingesetzt. Sie bekämpftBrändemitkleinstenTropfenunbehan­deltenTrinkwassers,welchesichähnlichderAusbreitungeinesGasesimLöschbe­reichverteilen.Auchverdecktliegende

Brandherde,zumBeispielimBereichdesPrüflings,könnensichererreichtwerden.Die wichtigsten Löscheffekte sind derKühl­undderInertisierungseffekt.DurchdenKühleffektwerdenzudemPersonenund Technik vor Hitzeeinwirkung ge­schützt.NebendenobenbeschriebenenLöscheffektenkanneinevergleichsweisedeutlicheAuswaschungvonkorrosivenRauchgasenundvonRußimGegensatzzuGaslöschsystemenbeobachtetwerden.DieVorteileimÜberblick:– geringerePersonengefährdung– keineVorwarnzeit– schnelleBrandbekämpfung– Rauchgasauswaschung

– gleichmäßigeAbkühlungheißerOber­flächen

– kurzeBetriebsunterbrechung– keineLogistikundEntsorgungpersonen­

gefährdenderLöschmittelwieCO2– keineDruckentlastungsklappen.DasHochdruckwassernebelsystembestehtimWesentlichenausdenKomponenten:– Löschwasservorratsbehälter– Hochdruck­Pumpeneinheit– Notlöschsystem– HauptverteilerundStrangrohrnetz– Bereichsventile– DüsensockelundDüsenköpfe– Brandmelde­/Löschsteuerzentrale.Vorratsbehälter,Hochdruck­Pumpenein­heit,NotlöschsystemundBrandmelde­undLöschsteuerzentralesindineinemzentralen Löschraum untergebracht,Bild 16.

Mittels Hochdruckplungerpumpenund einem Druck von mindestens100barwirdmitspeziellenNebeldüseneinfeinerWassernebelerzeugt,Bild20.Im Löschfall werden je Düsenkopf aufeineSchutzflächevonbiszu6,25m2zir­ka4,5l/minLöschwasserfreigesetzt.DieLöschwassermengen betragen je nachLöschbereichsgrößelediglichzwischen23,00bis100,00l/min.IntiefkaltenPrüf­ständensinddarüberhinausZusatzmaß­nahmengetroffenwerden,diedasSys­temin jedemBetriebszustandbzw. imgesamtenTemperaturprofilfunktionsfä­higerhalten.NebendenPrüfständenwer­denauchderenDoppelbödensowiediezentralen Räume der Kraftstoffversor­gungalsLöschbereicheberücksichtigt.

Unmittelbar an jedem der Löschbe­reichebefindetsicheinBereichsventil.Das Haupt­ und Verteilerrohrnetz zwi­schen Löschanlagenzentrale und Be­reichsventilenistmitLöschwassergefülltundzumZweckederÜberwachungvor­gespannt.AufdieseWeisebeginntbereitsnachzirka5sderLöschvorgang.

DerLöschwasservorratistmitledig­lich4,0m2für30minausgelegt.SollteimBrandfalldieöffentlicheStromver­sorgungausfallenodergareinunwahr­scheinlicher Pumpendefekt auftreten,istdieFunktiondesNotlöschsystemsfürzehn Minuten mit Hilfe einer Druck­flascheneinheitenergieunabhängig si­chergestellt.

Die Brandmelde­ und Löschsteuer­technikumfasstsowohldieautomatischeÜberwachungdesbeschriebenenSchutz­Bild 19: Monitoring der Tankfüllstände durch die Anlagenleittechnik

Bild 18: Erdverlegte Tanks mit Füllstation im Gaspendelverfahren

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umfangsalsauchdieÜberwachungundAnsteuerungderLöschanlage.DiePrüf­stände sind in gemischter Bestückungmit Rauch­, Thermodifferential­ undFlammenmeldern ausgestattet, Bild 17.DieAnsteuerungderLöschanlageerfolgtin2­Melderabhängigkeit.Dabei führenzweiMeldergleicheroderunterschied­licherKenngrößezurAuslösung.Zusätz­lich ist neben den automatischen Mel­derneineHandauslösungjeLöschbereichinstalliert.

Ferner wurden die Prüfstände miteinemsog.Löschstop­Tasterausgestattet,der es ermöglicht, den Löschvorgang,zumBeispielbeieinerFehlauslösung,zuunterbrechen.Brandmelde­undLösch­steuerzentralesindmiteinerNotstrom­versorgungfür72hausgestattet,umdieEnergieunabhängigkeitsicherzustellen.DarüberhinausbesitzendieAnsteuerele­menteausRedundanzgründenfürjedenLöschbereicheineigenesNetzteil,eineei­geneCPUundeineNotstromversorgung.

5.6 KraftstoffversorgungZurVersorgungdermotorischbetriebe­nenPrüfständewurdeeinzentralesKraft­stoffversorgungssystemunterfolgendenRandbedingungenaufgebaut:– SonderkraftstofffähigkeitallerPrüf­

stände– optimierteLagervolumenimHinblick

aufVerbrauchundVerfügbarkeit– hoheVersorgungssicherheitfürDau­

erlaufversuche– niedrige Kosten, insbesondere wäh­

rendBetriebundzurInstandhaltung

– Einhaltung aller gesetzlichen Vor­schriften.

FürdasDLPwurdeeinezu100%sonder­kraftstofffähige Versorgung aller Prüf­ständeübereinenspeziellenKraftstoffver­teilererreicht.DieKraftstoffversorgungwurdemittelswasserrechtlicherEignungs­feststellungnachdemWasserhaushalts­gesetz(WHG),nachderVerordnungüberAnlagenzumUmgangmitwassergefähr­dendenStoffen(VAwS)sowiemitderGe­nehmigungnachBetriebssicherheitsver­ordnung(BetrSichV)realisiert.Damitistein uneingeschränkter Betrieb mit zu­künftigenBio­KraftstoffenwieEthanol,Methanol,oderMischungenmitStandard­kraftstoffensowieBiodieselmöglich.

Die Sonderkraftstofffähigkeit stelltbesondereAnforderungenandieBestän­

digkeitdereingesetztenWerkstoffeunddieEigenschaftendereinzelnenAnlagen­komponenten.UmeineoptimaleWerk­stoffbeständigkeitgegenüberdenunter­schiedlichsten Kraftstoffen zu gewähr­leistenwurdensämtlicheKomponenten,wieLagerbehälter,Pumpen,ArmaturenundRohrleitungen inEdelstahlausge­führt.DieFörderpumpenwurdendich­tungslosalsmagnetgekuppelte,frequenz­geregelte Zahnradpumpen eingebautundhabeneinemaximaleFörderleistungvon 7l/min. Alle weiteren DichtungenwurdeninPTFEausgeführt.

BeiAuswahlderTankanzahlund­grö­ßewarnebendemprognostiziertenKraft­stoffverbrauchindenPrüfständenauchdieForderungennachverschiedenenSon­derkraftstoffenmitentscheidend.IndieBetrachtungflossebenfallsmitein,dasseinausreichendgroßerPufferindenLa­gertanksvorhandenist,bisdieNachliefe­rungvonneuemKraftstoff,gegebenen­fallsauchbeieinerStraßensperrungfürGGVS­Transporte,gewährleistet ist.DesWeiterenmussnachMöglichkeitderkom­plette Inhalt eines Straßentankwagensentleertwerdenkönnen,umdieKraftstoff­einkaufspreisezuminimieren.

DieBefüllungdesunterirdischenTank­lagerserfolgtübereinenzentralenBefüll­schrankindem,nebendenFüllanschlüs­sen,auchdiedazugehörigenGaspendelan­schlüsseangeordnetsind,Bild 18.

Um einen Überblick über die aktu­ellenTankfüllständezuerhalten,wur­dennebeneinermanuellenPeileinrich­tungdieTanksmiteinerelektronischen,kontinuierlichenFüllstandsmesseinrich­

Bild 21: Kraftstoffverteiler mit Schnellkupplungen und prüfstandszugeordneter Pumpe zur Versorgung der Einzelleitung zum Prüfstand

Bild 20: Einführung der Kraftstoff-Einzelleitungen in Gebäude C1/C2

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Dauerlaufprüfzentrum | Technische InfrastrukturD

OI:

10.1

365/

s357

78-0

08-0

245-

4

tung nach dem Prinzip der geführtenMikrowelleausgestattet.SomitkönnendieTankfüllständejederzeitanderAn­lagenleittechnikermitteltwerdenundrechtzeitigindieKraftstofflogistikein­fließen,Bild 19.

ZurVersorgungderMotorprüfständemit speziellen Sonderkraftstoffen inkleinerenMengenisteineunabhängigeVersorgungsanlage mittels Fässern er­richtet. JederPrüfstandkannübereinFassmitspeziellemSonderkraftstoffbe­triebenwerden,wobeivieraktiveFass­plätzezurVerfügungstehen.

WesentlicherAspektbeiderKonzepti­onderKraftstoffversorgungsanlagewareinehoheAnlagenverfügbarkeit.Dabeihatsichherausgestellt,dasseineEinzel­versorgungderPrüfständemiteinerdemPrüfstandzugeordnetenPumpeundei­nerEinzelleitungzumPrüfstandoptimalist,Bild 20.DasPrinzipderRingleitungenzurVerteilungdergefordertenVielfaltangleichzeitigeinsetzbarenKraftstoffsortenimGebäudewärebeiidentischerAnzahlanRingsystemenmiteinemdeutlichhö­herenInstallationsaufwandverbunden.AndererseitsergäbensichbeireduzierterAnzahlanverfügbarenRingsystemenimFall des Kraftstoffwechsels sehr hohe

SpülverlusteunddieredundanteAusle­gungderKraftstoffversorgungerfordertehierbeizusätzlichenAufwand.

DieSortenvorwahlvonmaximalachtverschiedenenKraftstoffsorteninBauab­schnitt1erfolgtübereinenKraftstoffver­teiler mit Trockenkupplungen, Bild 21.DieAufwendungenfürdasSpüleneinerEinzelleitungbeiKraftstoffsortenwech­selfüreinenPrüfstandsindgering.

Neben den hochwertigen mechani­schenKomponentenwurdezudemeinehochverfügbareSiemens­Steuerungein­gebaut, die über redundante Profibus­Systeme mit der Kraftstoffversorgungkommuniziert.FernerbestehtdieMög­lichkeit,dieAnlageimInselbetriebohneAnlagenleittechnik zu betreiben. DieelektrotechnischeVerknüpfungderein­zelnenGewerkeerfolgtdurchdiedirekteKommunikationderjeweiligenSPS­Steu­erungen untereinander. ÜbergeordnetistdieAnlagenleittechnik.

BesondereHerausforderungwardiegenehmigungsrechtliche Planung derzentralen Kraftstoffversorgung nachWHG,VawSsowienachBetrSichV.ZumZeitpunktdesErlaubnisantragesexistier­tekeineRechtsgrundlagefürTanklagermitethanolhaltigenKraftstoffen.Daher

konntenuraufdieMöglichkeiteinesAn­tragesaufEignungsfeststellungzurück­gegriffenwerden.UnterMitwirkungdesTÜVHessenwurdeeinspeziellesKonzepterarbeitet,welchesderBehördedieGe­nehmigungzurErrichtungundzumBe­triebdesTanklagersundderVersorgungs­systemeermöglichte.DiesesKonzeptbe­inhaltetenebenVorgabenfürdieAusfüh­rung auch Vorgaben für die WartungundInstandhaltungderentsprechendenAnlagen.DiesgaltbesondersfürdieAus­führungderflüssigkeitsdichtenTankwa­genentleerstelle,derBehälterausstattungfürleichtentzündlicheStoffe,derAus­führung des KraftstoffpumpenraumessowiederverlegtenoberirdischenundunterirdischenRohrleitungen.

AllevorgenanntenAnforderungenandieKraftstoffversorgungwurdeninner­halbeineskurzenZeitraumesvonnursechsMonatenumgesetzt.BedingtdurchdieEinzelversorgungderPrüfständewaresmöglichjenachVerfügbarkeitdurchdenNutzerPrüfständesukzessiveinBe­triebzunehmen.AuchBestanddurchdieFunktiondesInselbetriebesdieMög­lichkeitdieAnlagezunächstohnefertiggestellte Anlagenleittechnik in Betriebzunehmen. ■

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