1 Vollentsalzungsanlage  2 Deionatspeicher  3 Deionatpumpe  4 Speisewassersammelbehälter 

5 Kondensatpumpen  6 Speisevorrichtungen 7 Zwangsumlauf-Kessel  8 Sektional-Teilkammerkessel 

9 Umwälzpumpen  10 Hauptverteiler  11/12 Heißdampfreduzier- und Kühlstation 13 Dampfstrahler für Saugluftentaschung  14/15/16 Verbraucher  17 Kondensatsammelbehälter

Bild 5. Längsschnitt des Kesselhauses mit einem Teil der Nebenanlagen

1 Bekohlungsanlage 1.1 Tiefbunker   1.2 Zuteiler   1.3 Becherkettenförderer   1.4 Reversierbandanlage   
1.5 Hochbunker   2 Kesselhaus 3 Dampferzeuger   4 Entaschung   5 Rauchgaskanal   6 Entstaubungsanlage   
7 Schornstein

Erst in den 70er Jahren wurde der Versuch unternommen, ausgehend vom Wissenschaftsbereich Energiesystem- und Kraftwerkstechnik der Sektion Energieumwandlung ein sogenanntes Kraftwerkstechnisches Praktikum [19, 28] durchzuführen. Konzipiert waren Versuche am zwischenzeitlich demontierten 5 t/h-Salzkohlekessel (Stoffmengen, Rauchgastemperaturen und –zusammensetzung, Dampftemperaturen und –drücke, Belastung, Wirkungsgrade, Brennstoff- und Ascheanalysen u. a.), am nunmehr ebenfalls demontierten Elektrofilter (Abscheidegrad, Lastcharakteristiken u. a.), am Ventilatorkühlturm (Belastung, Energieverbrauch u. a.), an der Vollentsalzungsanlage (Wasseranalyse, Wirkungsweise, Leistung u. a.) sowie an der Kondensationsturbine (An- und Abfahrvorgang, Laständerung, Wirkungsgrad, Synchronisation). Das Praktikum sollte den Studenten das Verhalten der einzelnen Anlagenteile und ihr Zusammenwirken im Gesamtsystem des Heizkraftwerkes demonstrieren und von ihnen selbständige Entscheidungen verlangen.

Umfangreiche Maßnahmen der Instandhaltung, Wartung und Bedienung bei gleichzeitiger Wärmeversorgung erschwerten jedoch die planmäßige Durchführung des Praktikums.

Lehrveranstaltungen an der Kondensationsturbine in den Studienjahren 1972/73 bis 1974/75 bestätigten die Richtigkeit einen solchen Praktikums. Es diente dem Kennenlernen der Funktions- und Arbeitsweise ebenso, wie dem Vertrautmachen mit der entsprechenden Messtechnik. Anhand gemessener Werte war u. a. die Leistung des Kondensators zu beurteilen und anzugeben, wie diese verbessert werden kann. Hierzu waren die üblichen Kennwerte (wie Grädigkeit, thermischer Austauschgrad, Kühlflächenbelastung usw.) zu berechnen. Der Anfahrvorgang und die Synchronisation an das Netz wurden vorgeführt.

Mit Inbetriebnahme des ersten Ausbildungskernreaktors im Hochschulwesen der DDR [1, 17] am Standort der ehemaligen Gegendruckturbine in der Maschinenhalle im Jahre 1978 konnte eine praxisnahe Ausbildungseinrichtung geschaffen werden, deren Nutzer nicht nur Studenten der TU Dresden, sondern auch Angehörige anderer Hochschulen des Territoriums  und weiterer Einrichtungen sind.

Im Rahmen der Lehrveranstaltung Maschinenuntersuchungen wird schon seit Jahren als Teil des Anlagensystems Dampferzeuger und –verbraucher eine Kleindampfturbine (32 kW; 3.000 min^-1) im Mollier-Bau (Wissenschaftsbereich Mess- und Automatisierungstechnik) von Studenten untersucht. Die Zuführung des für den Betrieb erforderlichen Dampfes erfolgt vom HKW (Bild 6).

Bild 6. Extern betriebene Versuchanlagen, Stand 1988

4. Forschung

Die Verknüpfung von Lehre und Forschung ist für eine solide Ausbildung unerlässlich.

Bereits mit der Inbetriebnahme des Heizkraftwerkes im Jahre 1905 wurde die heute selbstverständliche Wärme-Kraft-Kopplung angewandt. Das war damals beispielgebend für alle Heizkraftwerke Europas [7, 17].

Die unterschiedliche Bauart der installierten Kessel und Turbinen, ihre verschiedene Wirkungsweise, die vielfältigen Nebenanlagen, wie Wasseraufbereitung, Bekohlungs- und Entaschungsanlagen, Kühlturm sowie Ruths-Speicher sind für Forschungsvorhaben in einem hochschuleigenen HKW geradezu prädestiniert. Die erste heute bekannte Forschung im Werk war der Problematik der Abfallwärmenutzung gewidmet. Das Kühlwasser der Kondensatoren wurde durch ein Rohrsystem gedrückt, das im Boden unter den zu beheizenden Pflanzen einer Gärtnerei untergebracht war [36].

Weitere Forschungen bis zu Beginn des zweiten Weltkrieges, die sicher durchgeführt wurden, sind heute nicht mehr nachweisbar. Auch nach der Zerstörung (30 %) des Werkes durch anglo-amerikanische Bomber 1945 und dem sofortigen Wiederaufbau nach dem Krieg gab es viele betriebliche Aufgaben zu lösen, die eine zielgerichtete Forschung zunächst nicht ermöglichten.

Erst in den 50er Jahren begann man zunehmend die vorhandenen Dampferzeuger für Verbrennungsversuche [34, 35] zu nutzen.

Der Umbau des Sektional-Kessels (Bild 3) durch Erhöhung des Feuerraumes mit Einbau von Strahlungsheizflächen und einer Rückführdecke führte zu einer Leistungssteigerung von 8 auf 12 … 13 t/h [4, 5] und war Ausgangspunkt, bei künftig zu rekonstruierenden Dampferzeugern die Wanderrostfläche durch Verkürzung des Zündgewölbes wirksamer zu machen.

Eigens für die Verbrennung salzhaltiger Rohbraunkohle wurde ein 5 t/h-Versuchsdampferzeuger entwickelt, gebaut und 1963 in Betrieb genommen. Zu dieser Problematik gibt es eine Reihe gesonderter Veröffentlichungen [2, 3, 8, 10, 11, 15, 21, 22, 23, 24, 26, 29, 30].

Weitere interessante Kurzzeitbrennversuche erfolgten 1980 mit aufbereitetem Haushaltmüll aus fernbeheizten Wohnungen als Zusatzbrennstoff für Braunkohlenbriketts [18] am La-Mont-Dampferzeuger.

Das letzte am 5 t/h-Versuchsdampferzeuger durchgeführte Forschungsvorhaben (1980) diente der Auslegung von Kohlenstaubzündbrennern zur Heizölsubstitution für Zünd- und Stützfeuerzwecke.

Auch die vorhandenen Nebenanlagen wurden in die Forschung einbezogen, so der zweistufige Horizontal-Elektrofilter [11] und der Gegenstrom-Ventilatorkühlturm [32].

Versuche zur Entgasung des Kesselspeisewassers [16] und zur Abscheidung von in Nassdampf enthaltenen Wassertröpfchen [37] sowie zur Messung der Belagbildung aus siedendem Wasser [25, 33] ergänzen das Spektrum der Untersuchungen.

In den letzten Jahren wird zunehmend der im Heizkraftwerk erzeugte Heißdampf neben der nach wie vor bestehenden betrieblichen Wärmeversorgung zum Betrieb extern entstandener Versuchsanlagen bereitgestellt (Bild 6).

So steht seit 1982 mit dem Fernwärmeversuchsstand im Mollier-Bau [27] eine Anlage für die Forschung zur Verfügung, an deren Basisanlage mit geringem Aufwand unmittelbar periphäre Versuchsstände angeschlossen werden können. Hier wird das unter idealen Verhältnissen weitestgehend erforschte klassische Arbeitsmittel Wasser unter realen, durch die Anlagentechnik bestimmten Bedingungen weiter experimentell untersucht.

Für die Forschung zur thermo- und fluiddynamischen Belastung des Sicherheitseinschlusses eines Kernkraftwerkes während eines Kühlmittelverluststörfalles wurde 1986 in unmittelbarer Nähe zum HKW ein in Stahlzellenverbundtechnologie errichteter Druckraum installiert.

Ein Prüfstand für Langzeituntersuchungen zur Entwicklung der Erosionskorrosion an Bauteilen von Kraftwerksturbinen [31] entstand ebenfalls 1986 und erhält Dampf vom HKW als Betriebsmedium.

5. Zusammenfassung und Ausblick

Das Heizkraftwerk besteht nunmehr fast 85 Jahre, wurde im Laufe der Zeit mehrfach umgebaut und im Zuge des Anwachsens der Universität mit neuen Einrichtungen versehen. Die militärisch sinnlosen anglo-amerikanischen Luftangriffe auf Dresden im Februar 1945 beschädigten auch das Gebäude des HKW. Die sofortige Wiederinbetriebnahme nach der Zerstörung sicherte zunächst die Wärme- und Stromversorgung.

Mit der Erweiterung der Universität durch großzügige Neubauten erhöhten sich die Anforderungen an das HKW. Das Fehlen eines Anschlussgleises für den Brennstofftransport ließ eine Erweiterung nicht ratsam erscheinen.

1958 begann der Anschluss der ersten Gebäude der Technischen Universität Dresden an das städtische Fernheiznetz. Damit ergaben sich zwangsläufig für die Zukunft des HKW neue Perspektiven. Das Werk wurde 1961 vom Institut für Wärmetechnik und Wärmewirtschaft übernommen und mit dem Bau und dem Betrieb des Salzkohleversuchsdampferzeugers konnten wärmetechnische Forschungsaufgaben in Zusammenarbeit mit der Industrie gelöst werden.

Seit 1968 ist das HKW Bestandteil der Sektion Energieumwandlung. Zur Absicherung des technischen Betriebsablaufes bedurfte es eines großen Instandhaltungsaufwandes. Ein Teil der Anlagen wurde demontiert, verschrottet, teilweise erneuert (u a. Becherkettenförderer, Speiseeinrichtungen) und erste Lebensdaueruntersuchungen an hochbeanspruchten Bauteilen durchgeführt.

Die gegenwärtig laufende Rekonstruktion sieht den Bau und die Inbetriebnahme eines neuen Dampferzeugers mit Rauchgasentschwefelungsanlage vor, der die vorhandenen Kessel ablösen und die Wärmeversorgung sowie den Betrieb der in letzter Zeit entstandenen externen Versuchsanlagen künftig gewährleisten soll. Eine Nutzung des Kessels für Lehre und Forschung ist vorgesehen.

Zeittafel