Campus Maschinenbau Garbsen
Der Campus Maschinenbau erstreckt sich über eine beeindruckende Hauptnutzfläche von 20.760 Quadratmetern und bietet modernste Einrichtungen für Forschung und Lehre. Im Zentrum stehen drei Institutsbauten, der hochmoderne Forschungsbau "Dynamik der Energiewandlung" (DEW), ein Hörsaalgebäude, eine Mensa sowie das Seminar- und Kommunikationsgebäude (IK-Haus). Ein Technikhaus sichert die Energieversorgung. Die Gebäude sind um eine idyllische Grünfläche angeordnet, was ein angenehmes Lern- und Arbeitsumfeld schafft. Die Investitionen betrugen rund 182 Millionen Euro. Der Campus wurde durch das Land Niedersachsen sowie der LUH, der Forschungsbau DEW durch den Bund und das Land Niedersachsen finanziert.
Das Gebäude des DEW
Die räumliche Bündelung interdisziplinärer Arbeitsgruppen zeigt sich nicht nur als äußerst zielführend bei der Erreichung wesentlicher Fortschritte im Sinne der Forschungsprogrammatik des DEW, sondern wirkt, wie die Einwerbung gemeinsamer Projekte zeigt, innovations- und kooperationsfördernd.
Den Kern des Forschungsbaus bilden sowohl das zentrale Forschungsgroßgerät „Kompressorstation zum dynamischen Antrieb von Turbomaschinen- und Kraftwerksprüfständen“ als auch die durch die beteiligten Institute eingebrachten und zukünftig im Verbund mit dem Forschungsgroßgerät genutzten Versuchsträger. Der Forschungsbau DEW und dessen Forschungsgroßgerät erlauben es, Untersuchungen insbesondere im wichtigen Teillastbereich transient-dynamisch durchzuführen. Erst mit dem Forschungsbau DEW werden die zur Erforschung des Teillastverhaltens und des transienten Betriebs erforderlichen anspruchsvollen Versuchsbedingungen im Technikumsmaßstab geschaffen. Die experimentelle Infrastruktur des Forschungsbaus befähigt weiterhin zur Forschung in unterschiedlichen Bereichen zur Energie- & Wärmewende.
Diese Projekte werden erst durch den Forschungsbau DEW als zentrale Infrastruktur mit seinen einzigartigen technischen und räumlichen Voraussetzungen ermöglicht. Aufgrund der multidisziplinären Zusammensetzung der Arbeitsgruppen im Forschungsbau ist eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung möglich. Teile der Infrastruktur des Forschungsbaus (Ladeluftstation, Hochdruck-Sondergasversorgung) werden auch in einem weiteren Forschungsgebäude von den sowohl im Forschungsbau als auch darüber hinaus arbeitenden Projektgruppen genutzt und können so optimal ausgelastet werden.
Die LUH hat die Transformation des Energiesystems als Forschungsschwerpunkt etabliert. Der Forschungsbau DEW stellt als Infrastruktur mit seiner Forschungsprogrammatik eine wichtige Säule des Forschungsschwerpunktes dar und stärkt damit das universitäre Forschungsprofil.
Die Hauptnutzfläche des Forschungsbaus umfasst ca. 3.000m2, davon sind ca. 540 m2 Büroflächen (inkl. Besprechungs-/Arbeitsräume) und ca. 2000 m2 Labor- und Technikumsflächen.
Prüf- und Versuchsfeld für thermische Energiewandlungssysteme
Das neu errichtete Prüffeld für thermische Energiewandlungssysteme dient der experimentellen Untersuchung und Validierung zentraler Prozesse der Energiewandlung in Kraftwerksanlagen. Die installierten Prüfstände bilden die wesentlichen Energiewandlungskomponenten eines thermischen Kraftwerks im Maßstab eines Technikums ab. Im Gegensatz zu konventionellen Laborversuchsständen weisen sie eine vergleichbare technisch-physikalische Komplexität sowie ähnliche Betriebsbedingungen wie reale Komponenten auf.
Diese hohe Realitätsnähe ist eine grundlegende Voraussetzung für die Analyse dynamischer und transienter Systemcharakteristika, die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Teilsystemen sowie die Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse in industrielle Anwendungen. Damit leistet das Prüffeld einen wesentlichen Beitrag zum Technologietransfer zwischen Forschung und Praxis.
Die Integration der einzelnen Prüfstände innerhalb eines gemeinsamen Prüffelds ermöglicht eine systemübergreifende Betrachtung der Energiewandlungsprozesse. Dadurch können interdisziplinäre methodische Ansätze – insbesondere aus den Bereichen Thermodynamik, Strömungsmechanik, Mess- und Regelungstechnik sowie Werkstofftechnik – miteinander verknüpft werden. Dies umfasst sowohl die koordinierte Erfassung, Auswertung und Interpretation der Messdaten als auch die Entwicklung und Validierung von Modellen zur Beschreibung komplexer Prozessdynamiken.
Das Prüffeld verfügt über eine umfassende technische Infrastruktur, die auf eine flexible und vielseitige Nutzung ausgelegt ist. Es umfasst insgesamt 14 separate Prüfzellen zur Untersuchung unterschiedlicher Energiewandlungsprozesse sowie eine mehrstufige Verdichterstation, die variable Betriebsbedingungen und Prozessführungen ermöglicht. Ergänzt wird die Anlage durch Montagebereiche für den Auf- und Umbau experimenteller Aufbauten, Leit- und Steuerzentralen zur Überwachung und Regelung der Versuchsbetriebe sowie Werkstätten und Bürobereiche, die den wissenschaftlichen und technischen Betrieb unterstützen.
Mit der Fertigstellung des Versuchsfelds steht somit eine leistungsfähige und hochgradig modulare Forschungsinfrastruktur zur Verfügung, die die experimentelle Untersuchung, Bewertung und Optimierung bestehender sowie neuartiger Energiewandlungskonzepte ermöglicht. Das Prüffeld schafft eine zentrale Grundlage für die Entwicklung zukunftsorientierter, effizienter und nachhaltiger Energie- und Kraftwerkstechnologien.
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Leibniz Universität Hannover
Innerhalb des Versuchsfelds befinden sich insgesamt 14 Prüfzellen, die für die flexible Integration unterschiedlicher Prüfstände ausgelegt sind. Das Prüffeld ermöglicht den Betrieb von Motoren und Turbomaschinen mit Leistungen bis zu 3 MW im Vier-Quadranten-Betrieb, wodurch sowohl Antriebs- als auch Generatorbetrieb unter variablen Lastbedingungen abgebildet werden können.
Die Prüfzellen sind mit einer Schalldämmung bis 135 dB ausgestattet und sind berstssicher ausgeführt. Ein Laserschutzsystem ermöglicht den sicheren Einsatz optischer Messverfahren. Zudem ist jede Prüfzelle mit einer abnehmbaren Deckenstruktur versehen, um einen effizienten Austausch von Prüflingen zu gewährleisten.
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Leibniz Universität Hannover
Grossgerät Kompressorstation
Als zentrales Forschungsgroßgerät wird eine Kompressorstation zum dynamischen Antrieb von Turbomaschinen- und Kraftwerksprüfständen eingesetzt. Sie nimmt eine Schlüsselposition innerhalb der interdisziplinären experimentellen Untersuchungen ein und bildet das Herzstück der anlagentechnischen Infrastruktur des Prüffelds.
Das Großgerät besteht aus mehreren Hauptkompressoren sowie einem umfangreichen System aus Luftkonditionierungs-, Kühl- und Regelungsanlagen. Ergänzt wird dieses durch die zugehörigen Armaturen- und Rohrleitungssysteme, die eine präzise Einstellung und Steuerung der Versuchsluftqualität hinsichtlich Druck, Temperatur, Feuchte ermöglichen. Dadurch kann die Bereitstellung der Prozessluft sowohl im offenen Betrieb als auch im Kreislaufbetrieb flexibel realisiert werden.
Die Kompressorstation ist so ausgelegt, dass im Closed Loop experimentelle Untersuchungen mit unabhängiger Reynolds- und Mach-Zahlregelung auch bei hohen Lastgradienten und über weite Betriebsbereiche hinweg durchgeführt werden können. Gleichzeitig gewährleistet die Anlage eine hohe Regel- und Wiederholgenauigkeit, die für präzise und reproduzierbare experimentelle Untersuchungen von zentraler Bedeutung ist.
Zur Aufladung und Evakuierung des Loop-Systems stehen eine Unterdruckstation sowie eine weitere kleinere Verdichterstation für Versuchsluft- und Sperrluftversorgung zur Verfügung.
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Leibniz Universität Hannover
Einzigartige Möglichkeiten zum Testen von Turbomaschinen unter realistischen und transienten Randbedingungen für alle Testzellen
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Leibniz Universität Hannover
LCS - Verdichterstation für Versuchsluft- und Sperrluftversorgung
Zur Einstellung des Druckniveaus im Versuchsluftkreislauf sowie zur Versorgung verschiedener Subsysteme und Prüfstände – wie beispielsweise Motoren, Brennkammern oder Dichtsysteme (Sperrluft) – ist eine speziell dafür ausgelegte Verdichterstation erforderlich. Diese Anlage stellt die erforderliche Druckluftqualität und -menge bereit, um stabile und reproduzierbare Betriebsbedingungen innerhalb der Prüfstände sicherzustellen.
Die Station ist mit zwei mehrstufigen, ölfreien Schraubenverdichtern ausgestattet, die für den Dauerbetrieb unter variablen Last- und Druckverhältnissen ausgelegt sind. Durch den ölfreien Verdichtungsprozess wird eine hohe Reinheit der Prozessluft gewährleistet, was insbesondere für empfindliche Messungen und thermodynamische Untersuchungen von Bedeutung ist.
Die Verdichterstation ist in das zentrale Regelungs- und Überwachungssystem des Prüffelds integriert und ermöglicht dadurch einen automatisierten Betrieb.
Technische Kenndaten:
Pressure: 8 bar +/-10mbar
Temperatur: < 35°C
Drucktaupunkt: < 3 °C
Massenstrom: < 1,8 kg/s
ISO 8573-1:2010: Klasse 4 (Ölfrei)
Ansprechpartner
Geschäftsführung DEW
30823 Garbsen
Geschäftsführung DEW
