Nachrichten aus der Westfälischen Hochschule

Blitzgenerator für Siemens/Mülheim

Zwischen den Halbkugeln des Blitzstoßspannungsprüfstands von Florian Zellmer baute sich die Hochspannung auf und wurde von dort in das Prüfobjekt geleitet. Während des Versuchs ist Zellmer natürlich nicht so nah dran mit der Nase. Sicherheitsvorkehrungen bei Siemens in Mülheim sorgten für einen erfolgreichen Verlauf des Prüfversuchs. Foto: WH/BL

Die Westfälische Hochschule baute einen Blitzgenerator für Siemens in Mülheim: Im Auftrag und mit der Absicht, neue Erkenntnisse über das Verhalten von elektrischen Isoliersystemen zu liefern.

(BL) Siemens baut in Mülheim große Turbogeneratoren zur Stromerzeugung aus Gas oder Dampf. Selbstverständlich sind alle Generatoren bis ins Detail technisch beschrieben und geprüft, wie es deutsche und internationale Normen vorgeben. Und doch: Vor einiger Zeit fasste Siemens den Plan, die berechneten und simulierten Leistungsgrößen bei Blitzstoßspannung einmal auch praktisch zu messen, für Siemens ein „nichtkonventionelles Prüfvorhaben“. Das Hochspannungslabor der Westfälischen Hochschule nahm die Herausforderung an, nachdem einschlägige kommerzielle Prüfanlagenhersteller und -betreiber abgewunken hatten: Das sei ökonomisch nicht zu rechtfertigen und außerdem technisch wahrscheinlich nicht möglich.

Im Auftrag von Siemens baute Student Florian Zellmer (23) unter der Leitung und Aufsicht von Prof. Dr. Markus Jan Löffler eine mobile Hochspannungs-Versuchsanlage. „Bauen“ ist dabei ein anderes Wort dafür, dass er sich ingenieurorientiert überlegte, wie er den Einschlag eines natürlichen Blitzes ins Stromnetz praktisch nachspielen könne. Mit Stahl vom Schrottplatz und Kondensatoren aus dem Hochschullabor machte er sich an die Arbeit. Der Strom kam aus der Steckdose. Zellmer spannte ihn über Transformatoren auf 200.000 Volt hoch und formte aus der Wechselspannung die Gleichspannung, die auch der natürliche Blitz infolge der Wolkenreibung zur Erde hinabschickt. Dafür waren spezielle Leistungswiderstände nötig, die er vorausberechnet, gebaut und mit leitfähigem Salzwasser befüllt hat. Nun galt: „Probieren geht über studieren.“

Zellmer verlud seine über zwei Tonnen wiegende mobile Versuchsanlage auf einen LKW und fuhr zu Siemens in Mülheim. Dort baute er sie auf und unter den vielzähligen Augen von Siemens-Mitarbeitern fuhr er die Spannung hoch. Nicht nur die physikalische, auch die Spannung bei den Siemensianern. Zellmer: „Der Versuchsstand funktionierte. Und zwar genau mit der Impulskurve für den künstlichen Leitungsblitz, wie sie die DIN vorschreibt.“ Stufenweise tastete er sich an die Isolierkraft des Versuchsobjekts heran. Parallel nahmen die Siemens-Mitarbeiter mit ihrer Messtechnik genaue Informationen zu Strömen und Spannungen auf – wertvolle Daten für die Weiterentwicklung von Generatoren.

Siemens bedankte sich ausdrücklich und schriftlich: „Dem Prüfvorhaben musste ein erheblicher experimenteller Charakter zugesprochen werden. Sie haben diese Herausforderungen angenommen und durch Motivation, Ingenieurs-Kompetenz und Flexibilität das initiale Experiment zu einer erfolgreichen Messung und Prüfung gewandelt. Die Messergebnisse liefern uns neue und maßgebliche Erkenntnisse.“ Schöner kann man es wahrscheinlich kaum ausdrücken. Vielleicht so: Ein Folgeauftrag von Siemens zu weiteren Messungen im Generator-Werk Mülheim liegt bereits auf dem Tisch.