Die Hochdruck-Brennkammer des DLR besteht aus einem Hohlraum der Größe zweier hintereinanderliegender Litfasssäulen. Darin können Turbinen- und Brennerteile bei hohem Druck und hoher Temperatur betrieben und getestet werden. Gesteuert wird der Hochdruck-Brennkammer-Prüfstand HBK 4 von einem höher gelegenen, schallisolierten Raum aus. Auf Computermonitoren können die Ingenieure die Verbrennungsprozesse in Zahlen ablesen, die ihnen unter anderem Informationen über die bei der Verbrennung entstehenden Gase geben. Professor Heinrich Weyer, Direktor des Instituts für Antriebstechnik der DLR in Köln-Porz: "Wie verhält sich das Kohlenmonoxid, wie verhalten sich das CO2, das O2, die unverbrannten Kohlenwasserstoffe, Stickoxid und Ruß. Das sind die Komponenten, die über komplizierte Abgasanalysen gemessen werden, weil man Informationen darüber erwartet: Wie stabil brennt die Brennkammer und wie ist ihr Schadstoffspektrum?"
Die Hochdruck-Brennkammer steht je nach Versuch unter sehr hohem Druck, bis zum 40-fachen des Atmosphärendrucks. Dieser Druck darf nicht zusammenbrechen, deshalb erfolgt das Ausströmen der Abgase über eine Drossel, erläutert Weyer: "Betriebsdrücke und Temperaturen sind realistisch, nur die Geometrie ist verkleinert auf einen oder zwei Brenner. Aber wir müssen natürlich diesen hohen Druck abbauen, das macht die Drossel, unser Kernstück. Es muss dreißig bar bei über 2000 Grad Kelvin abbauen können. Das hat zunächst große Probleme und sehr viel Entwicklungsarbeit verursacht. Aber jetzt kann sie das, da sind wir sehr stolz drauf."
Die Drossel hat eine Verkleidung aus Hitzeschutzmaterialien wie der Bauch eines Spaceshuttle und wird darüber hinaus aufwändig wassergekühlt, denn in der Brennkammer kann es 1750 Grad Celsius heiß werden. Ein weiteres Problem ist der ungeheure Lärm, den der Versuchstand ohne Gegenmaßnahmen verursachen würde. 150 bis 160 Dezibel können im schlimmsten Fall erreicht werden, so Heinrich Weye. Zum Vergleich: ein startendes Düsenflugzeug erzeugt 110 Dezibel. "Das erträgt kein Mensch mehr", weiß Weye. "Wir müssen diesen Lärm verhindern, denn wir dürfen die Umwelt nicht stören. Deshalb gibt es einen ausgebufften Schalldämpfer, sodass man das Gerät praktisch nur noch flüstern hört." Das DLR-Zentrum für Verbrennungstechnik kann in seinem Prüfstand unterschiedliche Zusammensetzungen der Brenngase testen. Neben die klassischen Kohlenwasserstoffmischungen wie Erdgas werden in Zukunft auch verwandte Stoffe wie Grubengas oder aus Biomasse gewonnene Gase treten.
[Quelle: Mathias Schulenburg]
Die Hochdruck-Brennkammer steht je nach Versuch unter sehr hohem Druck, bis zum 40-fachen des Atmosphärendrucks. Dieser Druck darf nicht zusammenbrechen, deshalb erfolgt das Ausströmen der Abgase über eine Drossel, erläutert Weyer: "Betriebsdrücke und Temperaturen sind realistisch, nur die Geometrie ist verkleinert auf einen oder zwei Brenner. Aber wir müssen natürlich diesen hohen Druck abbauen, das macht die Drossel, unser Kernstück. Es muss dreißig bar bei über 2000 Grad Kelvin abbauen können. Das hat zunächst große Probleme und sehr viel Entwicklungsarbeit verursacht. Aber jetzt kann sie das, da sind wir sehr stolz drauf."
Die Drossel hat eine Verkleidung aus Hitzeschutzmaterialien wie der Bauch eines Spaceshuttle und wird darüber hinaus aufwändig wassergekühlt, denn in der Brennkammer kann es 1750 Grad Celsius heiß werden. Ein weiteres Problem ist der ungeheure Lärm, den der Versuchstand ohne Gegenmaßnahmen verursachen würde. 150 bis 160 Dezibel können im schlimmsten Fall erreicht werden, so Heinrich Weye. Zum Vergleich: ein startendes Düsenflugzeug erzeugt 110 Dezibel. "Das erträgt kein Mensch mehr", weiß Weye. "Wir müssen diesen Lärm verhindern, denn wir dürfen die Umwelt nicht stören. Deshalb gibt es einen ausgebufften Schalldämpfer, sodass man das Gerät praktisch nur noch flüstern hört." Das DLR-Zentrum für Verbrennungstechnik kann in seinem Prüfstand unterschiedliche Zusammensetzungen der Brenngase testen. Neben die klassischen Kohlenwasserstoffmischungen wie Erdgas werden in Zukunft auch verwandte Stoffe wie Grubengas oder aus Biomasse gewonnene Gase treten.
[Quelle: Mathias Schulenburg]