Modernisierung an der ETH Zürich

Modernisierung der kompletten Helium Infrastruktur

Durch den Umbau der Anlage aus dem Jahr 1999 konnte die ETH für einen Bruchteil einer Neuinvestition die Verflüssigung vollautomatisch betreiben.

Nach über 22 beziehungsweise 19 Jahren waren die beiden Helium Verflüssiger an der ETH Zürich in die Jahre gekommen. Über die nächsten Jahre erwartet die ETH, dass sich der Heliumverbrauch stetig erhöht, sodass die Verflüssigungsleistung ebenfalls Schritt halten müsste. Der konstant hohe Verbrauch von Flüssighelium an der ETH Zürich, benötigt eine langfristig funktionierende Helium Infrastruktur.

Ersatz oder Upgrade?

Die Anlage aus dem Jahr 1999 besitzt noch viele Komponenten, zu welchen nach wie vor Ersatzteile erhältlich sind. Folglich wurde evaluiert, ob diese Anlage auf den aktuellen Stand der Technik modernisiert werden kann. Die Anlage aus dem Jahr 1996 musste ersetzt werden, da ein Upgrade nicht mehr lohnenswert und die Leistungserhöhung zu gering wäre.

Die ETH wandte sich an die Linde Kryotechnik, um sie bei der Entscheidungsfindung beraten zu lassen. Linde Kryotechnik kam zum Schluss, dass man die Anlage aus dem Jahre 1996 durch eine neue, leistungsfähigere Anlage ersetzen sollte. Die Anlage von 1999 hingegen mit einer neuen Steuerung, Regelkonzept, und Kernkomponenten ergänzt, damit diese zum einen wie eine Neuanlage gesteuert werden kann und zum anderen weiterhin kritische Ersatzteile erhältlich wären. Die ETH würde eine 19 Jahre alte Verflüssigungsanlage mit Upgrade und eine neue Verflüssigungsanlage mit dem gleichen System betreiben können.

2017 wurden die notwendigen Komponenten durch Bauteile, nach Stand der Technik ersetzt. Dies umfasste die komplette Steuerung, alle Elektronikbauteile, Regelventile, sowie Druck und Temperatursensoren. Durch diese Nachrüstung konnte erreicht werden, dass der Betrieb der Anlage der einer Neuanlage gleicht.

Gesamtübersicht

Anmerkung: Detailliertere Bilder zum Umbau rechts in der Bildergalerie.

Durch den Umbau der Anlage ist es möglich, die Anlage in unterschiedlichen Betriebspunkten effizienter zu betreiben und dadurch Energie einzusparen.

In Zuge der Modernisierung wurde das Sicherheitskonzept einer Sicherheitsstudie (HASOP) unterzogen. Einige Komponenten wurden ersetzt. Damit entspricht die Anlage von 1999 dem aktuellen Sicherheitsstandard.

Heute leistet die neue L140 aus dem Standardprogramm der Linde Kryotechnik den Hauptteil zur notwendigen Leistungssteigerung. Beide Anlagen werden über eine gemeinsame Steuerung überwacht und bedient. Mit der Modernisierung kann auch die Anlage aus dem Jahr 1999 noch etliche Jahre in Betrieb bleiben.

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Kontrollsytem, Regelventile und Turbinen wurden ersetzt. Gasmanagement Panel vor und nach dem Umbau Neues Sicherheitsventil. Zentrales Kontrollsystem für neu und alt. Kompressoren- und Adsorberaustausch.
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