Innovatives Wasserversorgungskonzept kühlt Beschleunigeranlagen des Deutschen Elektronen-Synchrotron in Hamburg

Im Rahmen seiner Forschungsaktivitäten betreibt das Deutsche Elektronen- Synchroton (DESY) in Hamburg verschiedene Beschleunigeranlagen, die einen hohen Bedarf an Kühlwasser aufweisen. Hierzu wird Grundwasser aus mehreren auf dem Betriebsgelände gelegenen Brunnen gefördert und aufbereitet. Als Ersatz für die erneuerungsbedürftige und in die Jahre gekommene Aufbereitungsanlage wurde nun ein neues Aufbereitungssystem konzipiert und umgesetzt. Dieses beinhaltet unter anderem die Möglichkeit, die Brunnen im laufenden Betrieb auf das Verfahren der Unterirdischen Enteisenung und Entmanganung (UEE-Betrieb) umzustellen, sodass keine zusätzlichen oberirdischen Aufbereitungsanlagen mehr erforderlich sind.

DESY zählt zu den weltweit führenden Beschleunigerzentren. Mit mehreren Großgeräten erkunden Forscher den Mikrokosmos in seiner ganzen Vielfalt – vom Großgeräte wie der hier abgebildete Freie-Elektronen-Laser FLASH sind auf eine kontinuierliche Versorgung mit Kühlwasser angewiesen. Das neue Kühlwasser-Aufbereitungssystem stellt diese Versorgung dauerhaft sicher. Abb.: Deutsches Elektronen-Synchrotron Wechselspiel kleinster Elementarteilchen über das Verhalten neuartiger Nanowerkstoffe bis hin zu jenen lebenswichtigen Prozessen, die zwischen Biomolekülenablaufen. Die Beschleuniger wie auch die Nachweisinstrumente, die DESY entwickelt und baut, sind einzigartige Werkzeuge für die Forschung: Sie erzeugen das stärkste Röntgenlicht der Welt, bringen Teilchen auf Rekordenergien und öffnen völlig neue Fenster ins Universum. Als eines der größten deutschen Forschungszentren trägt DESY mit seiner Grundlagenforschung dazu bei, neues Wissen und neue Denkansätze zu schaffen. Das Forschungsgelände befindet sich im Hamburger Stadtteil Bahrenfeld und hat eine Fläche von über 50 ha. Als ständige Mitarbeiter sind bei DESY ca. 2.300 Personen beschäftigt. Zusätzlich arbeiten hier pro Jahr rund 3.000 Gäste, die meisten davon Wissenschaftler. Zur Deckung des Kühlwasserbedarfs (Spitzenbedarf aktuell 187 m³/h) wird aus mehreren Grundwasserbrunnen, die sich auf dem Betriebsgelände befinden, Wasser gefördert und der Aufbereitungsanlage im betriebseigenen Wasserwerk zugeleitet. Die bisher genutzte Anlage dient der Enteisenung, Entmanganung, Entsäuerung und Härtestabilisierung. Aufgrund des hohen Alters und des großen Instandsetzungsbedarfs sowie der veralteten Technik ist die Aufbereitungsanlage erneuerungsbedürftig.  Durch den Betrieb des Systems mit Versickerung des sauerstoffhaltigen Kühlwassers und auch der Versickerung eines großen Anteils des auf dem Gelände anfallenden Niederschlagswassers in den Untergrund haben sich die
Milieubedingungen im Grundwasserleiter vom deutlich reduzierenden zum oxidierenden Milieu hin verändert. Entsprechend  liegen die Eisen- und Manganwerte des Rohwassers aktuell unter den seitens DESY vorgeschriebenen Grenzwerten (Eisen: 0,1 mg/l; Mangan: 0,05 mg/l). Insofern wären Enteisenung und Entmanganung nicht erforderlich. Der Bedarf der Entsäuerung ist jedoch aktuell gegeben, dies wird auch in Zukunft der Fall sein. Ferner müssen dem aufbereiteten Wasser Härtestabilistatoren und Korrosionsinhibitoren zum Schutz der Kühlanlagen zugesetzt werden.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 04 - 2015 (April 2015)
Seiten: 5
Preis inkl. MwSt.: € 5,00
Autor: Dr. rer. nat. Christoph Czekalla
Dipl.-Ing. Florian Franz
Barbara Conrad

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