Funktionsweise der Scheiben-Gasbehälter


Der "Nachfolger" der Teleskop-Gasbehälter wurde als erstes von der Firma MAN 1913 zum Patent angemeldet.

Die ersten Versuche mit Wasserlose Gasbehälter soll es bereits 1874 gegeben haben, führten aber nicht zum gewünschten Erfolg.

(Siehe auch unter Erfindungen.)

Oft wird dieser Behältertyp auch "trockener Gasbehälter" genannt.

Der bislang höchste Innere Überdruck unter der Scheibe beträgt 920mm WS (Wassersäule), also etwa 92 mbar, liegt jedoch meist bei etwa 230 mm WS (Wasseräule) also etwa 23 mbar.

 

Vorteile gegenüber eines Teleskop-Gasbehälters:

Funktionsprinzip:

Der Scheiben-Gasbehälter ist vergleichbar mit einem hohlen, oben und unten geschlossenen Metallzylinder, der mit einem beweglichen „Deckel“ im Inneren versehen ist. Dieser Deckel wird Scheibe oder Abdichtscheibe genannt.


 

Schema Scheiben-Gasbehälter;lter

Quelle und © : Historisches Archiv MAN AG/manroland AG aus "MAN Scheiben-Gasbehälter" Werbeprospekt 1958

Schema Scheiben-Gasbehälter;lter

Quelle und © : Historisches Archiv MAN AG/manroland AG aus "MAN Scheiben-Gasbehälter" Werbeprospekt 1958


Abdichtscheibe und Führungsgerüst

Die Abdichtscheibe trennt den unteren mit Gas gefüllten Bereich des Behälters von dem oberen mit Umgebungsluft gefüllten Raum über der Scheibe. Die Scheibe bewegt sich je nach Gasinhalt an den Führungsschienen im Inneren des Zylinders nach oben oder unten. Zur Stabilisierung der Scheibe ist ein rollengelagertes Führungsgerüst montiert, das etwa 1/10 des Scheibendurchmessers hoch ist und somit ein Kippen der Scheibe verhindert.

Das Verhältnis von Gewicht und Fläche der Abdichtscheibe und des Führungsgerüstes bestimmt den Gasdruck unter der Scheibe. Im Augsburger Gasbehälter beträgt dessen Gesamtgewicht 356 Tonnen bei einem Scheibendurchmesser von 44,4 m, um so den gewünschten Gasdruck von 23 mbar zu erreichen.

 
Die Scheibenabdichtung

Abdichtung Scheiben-Gasbehälter;lter
Quelle und © : Historisches Archiv MAN AG/manroland AG aus "MAN Scheiben-Gasbehälter" Werbeprospekt 1958

Da sich die Abdichtscheibe je nach eingespeicherter Gasmenge hob oder senkte, musste die zwischen Scheibe und Innenwand des Gasbehälters eingebaute Abdichtung gasdicht und gleichzeitig beweglich sein. Die Abdeckschürze wurde mit Spannfedern und Gewichten an die Außenwand des Behälters gedrückt. Damit das Gas aber an möglichen undichten Stellen nicht nach oben austreten konnte, war diese Abdeckschürze etwa einem Meter hoch mit einer ölhaltiger Abdichtflüssigkeit gefüllt. So drückte das Öl an Leckstellen mit etwa 100 mbar gegen das Gas, das im Behälter mit etwa 23 mbar gespeichert wurde und lief im Laufe der Zeit durch die Leckstellen nach unten. So wurde verhindert, dass Gas aus dem Behälter durch die Abdichtung nach oben in den Bereich über der Scheibe entweichen konnte. Das Öl wurde am Grund des Gasbehälters wieder gesammelt. Pumpen beförderten es an der Außenwand in Steigleitungen wieder nach oben, wo das Abdichtöl dann durch Öffnungen innen an der Behälterwand wieder nach unten und somit in die Abdeckschürze hineinlief. Das Abdichtöl zirkulierte also in einem Kreislauf. (Siehe oberes Bild grün markiert)
Der Vorteil des Öls war nicht nur, dass es im Gegensatz zu Wasser, das als Abdichtflüssigkeit in den älteren Teleskop-Gasbehältern zum Einsatz kam, auch bei Temperaturen unter 0° Celsius noch flüssig blieb. Gleichzeitig verhinderte das Öl bei Frost die Bildung von Eis an der Behälter-Innenwand, das wiederum die Beweglichkeit der Scheibe verhindert oder die Abdichtung zerstört hätte.

 
Be- und Entlüftung

Lüftung Scheiben-Gasbehälterälter;lter
Quelle und © : Historisches Archiv MAN AG/manroland AG aus "MAN Scheiben-Gasbehälter" Werbeprospekt 1958

 
Damit sich möglicherweise austretendes Gas über der Abdichtscheibe nicht mit der Umgebungsluft zu einem explosiven Gemisch vermischte, sind am oberen Rand des Gasbehälters sowie in der Dachhaube regengeschützte Lüftungsöffnungen eingebaut. Diese gewährleisten eine ausreichende Luftzirkulation, die eventuell austretendes Gas nach außen befördert.

Diese Öffnungen dienten aber auch dem Druckausgleich, denn beim Füllen mit Gas hob sich die Abdichtscheibe und verdrängte dadurch die Luft, die sich im Raum über der Scheibe befand. Diese verdrängte Luft konnte durch die Lüftungsöffnungen ins Freie entweichen.
Bei der Entnahme von Gas aus dem Behälter funktionierte dieses Prinzip in umgekehrter Richtung: Das Herabsenken der Abdichtscheibe bewirkte einen Unterdruck, durch den wiederum Umgebungsluft durch die Lüftungsöffnungen in das Innere des Gasbehälters strömte.

Die Oberlichter im Dach des Gasbehälters gewährleisteten eine ausreichende Beleuchtung des Innenraums. So waren die Mitarbeiter des Gaswerks bei der anfangs täglichen Kontrolle von Scheibe, Abdichtung und Behälter-Innenwand nicht auf künstliches Licht angewiesen.

 

Solche Gasbehälter wurden 153 mal in Deutschland und 478 weltweit von der Fa. MAN (Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg) gebaut.

Von den 153 Stück in Deutschland gibt es leider nur noch etwa 10 Stück, der größte noch in Betrieb befindliche Behälter steht in Stuttgart (200.000 m³) und wurde vor einigen Jahren total renoviert und modernisiert.

Der größte MAN Scheibengasbehälter weltweit hatte ein Speichervolumen von 566.000 m³ (Chicago), der größte in Deutschland 350.000 m³ (Mainz), der größte heute vermutlich weltweit noch existierende ist der in der Stadt Oberhausen. Die Reste (Umhüllung) des ältesten Scheibenbehälters (1915) stehen hier in Augsburg.

Das Schema eines Scheibengasbehälter
Unterhalb der Scheibe (gelb) war das Gas, darüber (blau) normale Luft!
Mit dem skizzierten Korb (oben mittig) konnte man zu Kontroll- und Wartungsarbeiten während des Betriebes auf die Scheibe herunterfahren.
 © und Bildquelle: Oliver Frühschütz

Hersteller die früher Scheiben-Gasbehälter gebaut haben:

Hersteller die heute noch Scheiben-Gasbehälter bauen: