Auftraggeber:   BASF Werk Ludwigshafen

Veranlassung / Zielsetzungen: 

• Energieeinsparungen durch Erhöhung des Betriebswasserspiegels im Entnahmebauwerk
• Untersuchungen hinsichtlich der Auswirkungen eines erhöhten Betriebswasserspiegels auf die Bauwerkssicherheit durch Druckstoß- und Massenschwingungsphänomene bei Pumpenausfall

Methoden / Entwicklungen:

• Einsatz der auf einem 1D-Ansatz (implizites Finite-Differenzen-Verfahren) basierenden Simulationssoftware Flowmaster
• Modelltechnische Erfassung des vernetzten Zuleitungssystems bestehend aus Rohrleitungsstrecken, Zwischenbehältern und Schächten mit Überfallkanten zur Abscheidung überschüssigen Kühlwassers (Modellränder)
• Entwicklung geeigneter Modellansätze zur Simulation der stationären und instationären Vorgänge im Entnahmebauwerk

Untersuchungen/Ergebnisse:

• Modellkalibrierung anhand eines im Vorfeld durchgeführten Feldversuches
• Durchführung von Sensitivitätsanalysen hinsichtlich unsicherer Randbedingungen (Zuflussmengen, Überfallhöhen und Rohrrauheiten)
• Analyse der Simulationsergebnisse zeigte gute Dämpfung des Gesamtsystems, welche signifikante Massenschwingungen verhindert
• Quantifizierung der Druckanstiege im instationären Zustand bei Pumpenausfall für unterschiedliche Berechnungsszenarien (Überfallhöhen, Zuflüsse)
• Signifikante Energieeinsparung durch angepasste Betriebsweisen

Abbildungen:

Abb.: Systemskizze des Entnahmebauwerkes (links), Ausschnitt und Ergebnisdarstellung des Simulationsmodells Flowmaster (rechts)