Versorgungszentrale, Ansicht Süd-West
Versorgungszentrale, Ansicht Süd-West

Flughafen München Franz Josef Strauß
Zentrale Fernwärme-/Fernkälteerzeugung in der Versorgungszentrale

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Projektdaten

Planungs- und Ausführungszeitraum:1987..1993
Projektgröße:ca. 9 Mio. €
Auftraggeber: a) + b) Flughafen München GmbH
c) Regierungsbaumeister Schlegel GmbH

Ingenieurleistungen

Versorgungszentrale, Ansicht Süd-Ost
Versorgungszentrale, Ansicht Süd-Ost

Kurzbeschreibung

Das Konzept der Fernwärme- und Fernkälteversorgung, das einen Bestandteil des Gesamt-Energiekonzeptes darstellt, wurde durch das Ingenieurbüro Wolfgang Rögelein, VBI, München, in Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber, der Flughafen München GmbH, Hauptabteilung Planung, in den Jahren 1987, 1988 entwickelt.

Versorgungskonzept

Prinzipschaltbild der Versorgungszentrale Flughafen München
Prinzipschaltbild der Versorgungszentrale Flughafen München

Dem Energiekonzept liegen folgende Rahmenbedingungen zugrunde:


Erzeugung von Strom und Fernwärme

Gas-Diesel-Aggregat 1,58 MW elektrisch, 1,73 MW thermisch, bei Aufstellung
Gas-Diesel-Aggregat 1,58 MW elektrisch, 1,73 MW thermisch, bei Aufstellung

Die Notstromversorgung des Flughafens wird durch ein Blockheizkraftwerk (BHKW), bestehend aus sieben baugleichen Gas-Diesel-Aggregaten mit je 1,58 MW elektrischer Leistung und je 1,73 MW thermischer Leistung gewährleistet. Der nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) erzeugte elektrische Strom wird bei Parallelbetrieb zum öffentlichen Netz zur Grundlastabdeckung des Strombedarfs des Flughafens verwendet. Der darüber hinaus benötigte elektrische Strom wird aus dem öffentlichen Netz bezogen.
Durch die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme erreichen die Motoraggregate einen mittleren Wirkungsgrad von 80%.


Ammoniakversorgung zur Entstickung der BHKW-Abgase
Ammoniakversorgung zur Entstickung der BHKW-Abgase

Für die Reinigung der Abgase aus dem Verbrennungsprozeß der Gas-Diesel-Motoren werden Entstickungskatalysatoren nach dem SCR-Verfahren eingesetzt. Für die Entstickung wird im Katalysator Salmiakgeist (Ammoniak) eingesprüht, bevor das Abgas über die Katalysatorflächen geführt wird.


Druckluftkompressoren
Druckluftkompressoren

Die Gas-Diesel-Motoren werden mit Hilfe von Druckluftmotoren gestartet. Die für diese Anlasser mit einem Mindestdruck von 30 bar benötigte Druckluft wird im Regelfall mit Kolbenkompressoren erzeugt. Zur Zwischenspeicherung der für den jeweiligen Startvorgang benötigten Luftmenge werden mehrere Druckbehälter im System vorgesehen. Diese Druckbehälter werden über die Kolbenkompressoren mit Druckluft aufgeladen. Um eine angemessene Redundanz verfügbar zu halten, werden in der Regel 3 Kompressoren eingesetzt.


Absorptionskältemaschinen 2 x 1.8 MW
Absorptionskältemaschinen 2 x 1.8 MW

Die durch den Kraft-Wärme-Kopplungsprozeß erzeugte Wärme in Form von Heißwasser 130°C wird sowohl für die Erzeugung von Fernkälte im Grundlastbereich mittels zweier Absorptions-Kältemaschinen (Single-Effect) mit je 1,8 MW und einer im Jahre 1997 aufgestellten Double-Effect Absorptionskältemaschine mit einer Kälteleistung von Q'0=3,0 MW bei Abkühlung der Antriebswärme auf 60°C als auch für die Einspeisung von Grundlastwärme in das Fernwärmenetz verwendet.


Einbringung Heißwasserspeicher
Einbringung Heißwasserspeicher

Zum Ausgleich der bei stromgeführtem BHKW-Betrieb zeitweise überschüssig anfallenden Abwärmemenge und des außentemperaturabhängig und tageszeitlich unterschiedlich auftretenden Wärmebedarfs der Absorptions-Kältemaschinen und der Fernwärmeverbraucher dient eine Pufferspeicheranlage mit 10 hintereinandergeschalteten Heißwasserspeichern mit je 90 m3 Inhalt und einer Gesamtspeicherkapazität an nutzbarer Energiemenge von ca. 30 GJ.


Durch die Einbindung externer, im HKW Zolling erzeugter Fernwärme wird der Wärmeleistungsbedarf des Flughafens im Mittellastbereich gedeckt. Für die Übernahme der externen Fernwärme sind derzeit vier Wärmetauscher mit einer Wärmeübertragungsleistung von je 10 MW installiert.

Spitzenkessel Gruppe IV 130°C (140°C) Gas-/HEL-Befeuerung, 2 x 8,0 MW, 1 x 5,0 MW
Spitzenkessel Gruppe IV 130°C (140°C) Gas-/HEL-Befeuerung, 2 x 8,0 MW, 1 x 5,0 MW

Sofern die erforderliche Heizleistung mit der gespeicherten bzw. ausgekoppelten Wärme und mit der in der Übergabestation abgenommenen Fernwärme nicht erreicht wird, erfolgt der Einsatz der mit Erdgas oder Heizöl EL befeuerten Spitzenlastkessel. Die Zu- und Abschaltung der drei Spitzenlastkessel - es sind zwei Kessel mit 8,0 MW und ein Kessel mit 5,0 MW installiert - erfolgt lastabhängig.


HD-Dampfkessel Gruppe IV, Sattdampf 10 bar, 0,8 MW
HD-Dampfkessel Gruppe IV, Sattdampf 10 bar, 0,8 MW

Das Umlauf-, Zusatz- und Ergänzungswasser für den Heißwasserkreislauf wird für salzarme Wasserführung aufbereitet und in einer thermischen Entgasungsanlage behandelt. Der für die kontinuierliche Entgasung erforderliche Dampf wird durch einen erdgas-/heizölbefeuerten 0,8 MW HD-Dampfkessel erzeugt.


Permeatstation zur Herstellung vollentsalzten Wassers
Permeatstation zur Herstellung vollentsalzten Wassers

Netzpumpen
Netzpumpen

Das Heißwassersystem verfügt über eine Pumpen-Mitteldruckhaltung mit einem Haltedruck von ca. 5,8 bar Ü bezogen auf OKFB Kesselhaus. Die Heißwasser-Umwälzung erfolgt durch Pumpen im Vor- und Rücklauf mit differenzdruckabhängiger Drehzahlregelung.



Erzeugung von Fernkälte

Turbo-Kältemaschinen 3x3.8 MW
Turbo-Kältemaschinen 3x3.8 MW

Die Erzeugung von Grundlastkälte erfolgt mit drei Absorptions-Kältemaschinen mit Q'0=6,2 MW. Zur Deckung der Spitzenlast wurden bis 2002 zusätzlich drei baugleiche Turbo-Kompressionskältemaschinen mit Verdampferleistung von je Q'0=3,8 MW eingesetzt. (Diese wurden im Rahmen der Erweiterung der Versorgungszentrale durch elektrische Kompressionskältemaschinen ersetzt.)


Rückkühlwerk
Rückkühlwerk

Ein Rückkühlwerk mit sechs Rückkühltürmen und einer Gesamtrückkühlleistung von ca. 30 MW dient sowohl der Notkühlung der BHKW-Aggregate als auch der Kondensatorkühlung der vorbeschriebenen Kältemaschinen.


Rückkühlwerk
Rückkühlwerk

Automatisierungssystem

MSR-Anlagen
MSR-Anlagen

Die vollautomatisierten Fernwärme- und Fernkälteversorgungsanlagen sind mit speicherprogrammierbaren MSR-Anlagen in DDC-Technik ausgerüstet. An das übergeordnete Versorgungszentralen-Leitsystem werden über zwei Schnittstellenrechner ca. 2.500 Informationspunkte übertragen.


Gasversorgung

Gasverteilung
Gasverteilung

Für die Versorgungszentrale mit BHKW und Spitzenheizkesseln, den Cateringbetrieb LSG, die De-Icing-Anlagen sowie das Kempinski-Hotel wurde ein HD-Gasleitungsnetz für einen zulässigen Betriebsüberdruck von 4,0 bar mit Gasverteilstation in der Versorgungszentrale sowie Druckregel- und Zählstationen bei den Abnehmern installiert.


Gasrampe Kessel
Gasrampe Kessel


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