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Gasfabrik

[291] Gasfabrik, diejenige Fabrikanlage, in der das Leuchtgas erzeugt und gereinigt wird.

Der Gang der Gasfabrikation ist in beistehender Figur schematisch dargestellt. Die im Kohlenschuppen lagernden Kohlen werden in das Retortenhaus gebracht, um in den Retortenöfen entgast zu werden. Je nach der Größe der Fabrik sind in einem Ofengewölbe eine oder mehrere Retorten, selten über neun, eingebaut, die vorne ein gußeisernes, aus dem Ofen heraustretendes Mundstück (Retortenkopf) haben, das durch einen Deckel luftdicht verschließbar ist. In die auf ca. 1200° C. erhitzten Retorten werden die Kohlen mit Hilfe einer Lademulde oder mit der Wurfschaufel, auf großen Werken mittels einer Lademaschine eingebracht und schleunigst der Deckel geschlossen, weil sofort eine heftige Gasentwicklung beginnt. Das Gas entweicht durch das sich an das Mundstück anschließende Steigrohr und tritt durch das mit diesem verbundene Tauchrohr in die Vorlage, die ein Zurücktreten des Gases in die Retorten hindert. Es taucht nämlich das Rohr um ein bestimmtes Maß in die in der Vorlage befindliche, aus Teer und Ammoniakwasser bestehende Flüssigkeit ein. Durch diesen hydraulischen Verschluß schlägt das aus den Retorten kommende Gas hindurch, sammelt sich im oberen Teile der Vorlage und wird durch eine Rohrverbindung dem Kühler oder Kondensator zugeführt, um auf 12–15° C. abgekühlt zu werden, wobei die im Gase enthaltenen Teer- und Ammoniakwasserdämpfe niedergeschlagen und ausgeschieden werden, und zwar nimmt man bei mittleren und größeren Anlagen zuerst einen Luft- und dann einen Wasserkühler. Es folgt nun der Gassauger mit seinen Hilfsapparaten, dem Umlauf- oder Beipaßregler, um den Druck in der Vorlage auf Null zu halten, damit in den Retorten der Druck wenig mehr als der Atmosphärendruck beträgt, weil alsdann die Gasausbeute etwas höher, die Verluste durch Risse in den Retorten und die Graphitbildung an den Retortenwandungen geringer sind. Es scheidet sich in den Retorten Kohlenstoff aus und setzt sich als Graphit an den Wandungen fest. Da der Kühler nicht allen Teer aus dem Gase auszuscheiden vermag, läßt man das Gas zur Entfernung der letzten Teerteilchen weiter durch einen Teerscheider oder -wäscher gehen und führt dasselbe dann in die Gaswäscher oder Skrubber, um durch Waschung mit nach und nach ammoniakärmerem Wasser und schließlich mit reinem Wasser das im Gase enthaltene Ammoniak ganz zu entfernen. Das Waschwasser wird den Gaswäschern aus höher gelegenen Reservoiren, die mittels Pumpen gefüllt werden, zugeführt. Will man Naphthalin und Cyan aus dem Gase ausscheiden, so schaltet man den hierzu dienenden Apparat hinter den Teerwäscher und läßt dann noch einen Wasserkühler folgen, bevor das Gas in den Gaswäscher gelangt. Die aus Kühler, Teer- und Gaswäscher abfließenden Kondensationsprodukte, Teer- und Ammoniakwasser werden in Zisternen, die vollkommen wasserdicht in das Erdreich eingebaut werden, aufgesammelt. Zweckmäßig teilt man diese in drei Kammern ein und läßt in die eine alle von den Apparaten kommenden Kondensationsprodukte eintreten; der spezifisch schwerere Teer lagert sich unten und tritt von unten in die zweite Abteilung, während[291] das sich oben ansammelnde Ammoniakwasser in die dritte Abteilung überfließt. Das Gas ist noch vom Schwefelwasserstoff zu reinigen, wozu es in die Reinigerkasten, in denen die Reinigungsmasse auf Horden gelagert ist, geführt wird. Meißens sind vier Reiniger vorhanden, bisweilen drei, auf kleineren Werken oft nur zwei, deren Gang durch eine Wechselvorrichtung derart geregelt wird, daß das Gas zuerst in denjenigen, der die älteste Masse enthält, und zuletzt in den mit der frischesten Masse tritt, während der vierte, mit frischer Masse gefüllt, bereit steht eingeschaltet zu werden, sobald der Kasten mit der ältesten Masse außer Betrieb gesetzt werden muß. Das nunmehr zum Gebrauch fertige Gas tritt alsdann in den Fabrikations- oder Stationsgasmesser zur Messung der Menge und wird darauf im Gasbehälter aufgespeichert. Von hier aus tritt das Gas durch den Druckregler in das Straßenrohrnetz des Beleuchtungsgebietes.

Auf den Gasfabriken werden die Erzeugung und die Reinigung des Gases räumlich voneinander getrennt, also das Retortenhaus vom Apparatenhaus. Die Lage des Kohlenschuppens soll eine möglichst bequeme Anfuhr der Kohlen gestatten sowie einen leichten Transport derselben aus diesem in das Retortenhaus ermöglichen; man baut ihn daher meistens direkt an das letztere an. Auf neuen Werken, namentlich auf großen, werden die Kohlen mittels mechanischer Transporteinrichtungen aus dem Lagerschuppen in das Retortenhaus befördert. Das Retortenhaus muß geräumig und luftig sein und erhält meist eine eiserne Dachkonstruktion mit einer Abzugslaterne oder -schlote, damit der beim Laden und Entleeren der Retorten entstehende Rauch und Qualm leicht und ungehindert abziehen kann. Die Retortenöfen sollen sich nicht an die Umfassungsmauern des Gebäudes anlehnen, sondern frei stehen; werden Oefen mit Generatorfeuerung angewendet, so erhält das Retortenhaus eine 3 m tiefe Unterkellerung, in der das Ausschlacken der Generatoren vorgenommen wird, während bei den Halbgeneratoren ein 1,2–1,5 m tiefer Einsteigschacht vor den Oefen genügt; für Rostöfen fällt jede Unterkellerung fort. Wird zum Laden der Retorten eine Lademaschine angewendet, so ist in einiger Entfernung vor den Oefen und parallel zu diesen ein Gleis anzulegen, auf dem sich die Maschine bewegt. Auch für das »Ziehen«, d.i. das Entleeren der Retorten, werden auf einzelnen großen Werken Maschinen angewendet; meistens geschieht dieses aber von Hand, indem eine eiserne Stange, deren Ende einen kräftigen Haken bildet, in die geöffnete Retorte geführt und damit der Rückstand der ausgegasten Kohle, der Koks, herausgezogen wird. Der Koks fällt in einen vor den Ofen geschobenen eisernen Kokskarren, wird durch Uebergießen mit Wasser abgelöscht und auf den Kokslagerplatz gefahren. Auf größeren Werken wird häufig der Transport des Koks von den Oefen nach dem Lagerplatz auf mechanischem Wege mittels einer Transportrinne bewerkstelligt.

Die Apparate zur Kühlung, Reinigung u.s.w. des Gases sind im Apparatengebäude aufgestellt, das zweckmäßig in einzelne Räume zerlegt wird, und zwar in den Kühlerraum für Kühler, Teerscheider und Wäscher, den Reinigerraum für die Reinigerkästen und den Regulierraum für Fabrikationsmesser, Druckmessertafel, Beipaßregulator und Druckregler; häufig finden hier auch die Absperrvorrichtungen des Gasbehälters Unterkunft. Wenn ein auf kleinen Gaswerken nicht angewendeter Gassauger vorhanden ist, so wird derselbe mit seinem Betriebsmotor und Umlaufregler entweder in einem Maschinenraum aufgeteilt oder bisweilen auch im Regulierraum. Weiter ist ein Regenerierraum nötig, in dem die Reinigungsmasse regeneriert, d.i. wieder brauchbar gemacht wird; wenn tunlich, legt man diesen Raum in nächste Nähe des Reinigungsraumes. Die Lage der Pumpen für Teer, Ammoniak- und Klarwasser richtet sich nach dem Aufstellungsort der Reservoire und der Betriebskraft, falls solche vorhanden ist; häufig bietet der Kühlerraum hierfür einen geeigneten Platz, weniger der Maschinenraum, weil durch die unvermeidlichen Ausdünstungen der Ammoniakwasserpumpe die Messingteile des Betriebsmotors stark angegriffen werden. Auf größeren Gaswerken pflegt man einen besonderen Pumpenraum einzurichten; die Teerpumpe findet meistens auf der Teerzisterne ihren Platz. Außerdem ist noch ein Raum für das Photometer und die Apparate zur Prüfung der Reinheit des Gases vorzusehen, der, wenn dazu im Apparatengebäude kein Platz vorhanden ist, im Verwaltungsgebäude eingerichtet werden kann. Kühler-, Reiniger- und Regenerierraum bleiben bis zum Dache offen und erhalten verschließbare Ventilationseinrichtungen. Das Apparatengebäude wird mit Dampf- oder Warmwasserheizung versehen und abends durch außen vor den Fenstern angebrachte Laternen erleuchtet. Die die Apparate miteinander verbindenden Rohre, die Tauchtöpfe, welche die aus den Apparaten abfließenden Kondensationsprodukte aufnehmen, sowie die dieselben in die Zisternen führenden Teerleitungen liegen unter dem Fußboden in einer leicht zugänglichen Unterkellerung. Damit der in den Apparatleitungen sich ansammelnde Teer an bestimmten Punkten abfließen kann, erhalten sie nach diesen Punkten zu Gefälle. Auch die in diese Leitungen einzubauenden Absperrvorrichtungen der einzelnen Apparate müssen leicht zugänglich sein und deren Handräder, mit denen sie geöffnet und geschlossen werden, sollen möglichst über dem Fußboden liegen. Die Absperrvorrichtungen müssen so angeordnet werden, daß jeder einzelne Apparat einen Umgang erhält, d.h. außer Betrieb gesetzt werden kann, ohne auch die übrigen Apparate außer Tätigkeit setzen und den Betrieb unterbrechen zu müssen. In den Umgang des Teerscheiders muß eine Umgangsklappe eingeschaltet werden, damit, wenn der Apparat sich durch Teer mehr oder weniger verstopft, das Gas sich selbsttätig den Weg zu den folgenden Apparaten öffnet. Die Reinigung bedarf keines besonderen Umganges, weil durch die hierfür zur Anwendung kommenden Wechsel Vorrichtungen (s. Absperrvorrichtungen) jeder Reiniger ausgeschaltet und die Zahl der in Betrieb befindlichen Kästen in bestimmter Folge geändert werden kann.

Die Lage von Kohlenschuppen, Retorten- und Apparatenhaus zueinander kann mannigfach gewählt werden; nur ist zu beachten, daß der Verkehr zwischen den Gebäuden und die Kontrolle nicht erschwert wird und im Bedarfsfalle eine spätere Vergrößerung leicht durchführbar ist.

Das Apparatenhaus wird auf kleinen Werken stets, auf mittleren häufig an das Retortenhaus, ohne irgendwelche Verbindung mit diesem, angebaut, auf großen meistens als selbständiges [292] Gebäude errichtet. Auf großen Gaswerken zerlegt man das Apparatengebäude häufig in mehrere Einzelgebäude, z.B. in Kühlergebäude, Maschinenhaus, Reiniger-, Reguliergebäude u.s.w., die so gruppiert werden, daß ihre Reihenfolge dem Gange der Gasfabrikation entspricht. Die Lage der Gasbehälter zum Betriebsgebäude ist gleichgültig und richtet lieh nach der Gestaltung des Grundstücks; im allgemeinen nimmt man darauf Rücksicht, daß die Verbindungsleitungen mit dem Apparatengebäude einen möglichst kurzen und einfachen Verlauf nehmen.

Für den Dampfkessel errichtet man, wenn man ihn nicht wie auf kleinen Werken im Retortenhaufe aufstellt, auf großen Werken ein eignes Gebäude, an das man zweckmäßig einen Bau für den Ammoniakdestillationsapparat anschließt, falls das Ammoniakwasser auf ammoniakalische Produkte verarbeitet werden soll. Beim Entwurf einer Gasfabrik ist auch auf einen nicht zu beengten Hofplatz Rücksicht zu nehmen, damit ohne Behinderung des Verkehrs eine größere Menge Koks gelagert werden kann. Weil zerkleinerter Koks besser verkäuflich ist als großstückiger, wie er aus den Retorten kommt, empfiehlt es sich, auf dem Koksplatz eine Koksbrechmaschine für Handbetrieb, auf großen Werken eine Koksaufbereitungsanlage mit Motorbetrieb aufzustellen. Ferner sind vorzusehen ein Raum zum Aufenthalt der Arbeiter während der Pausen, in Verbindung mit einer Badeeinrichtung; eine Werkstatt mit Schmiedefeuer und Schraubstock, ein Magazin, ein Verwaltungsgebäude mit Bureauräumen und mit Wohnung für den Betriebsleiter; endlich eine Brückenwage für Fuhrwerk.

Bei der Wahl des Grundstücks sind verschiedene Gesichtspunkte zu berücksichtigen. Es muß für spätere Vergrößerung ausreichend sein und möglichst am tiefsten Punkte des Beleuchtungsgebietes liegen, namentlich wenn das letztere bedeutende Höhenunterschiede aufweist, denn da das Gas spezifisch leichter als atmosphärische Luft ist, hat es das Bestreben, aufwärts zu steigen, weshalb man bei einer tieferen Lage mit einem geringeren Druck auskommt, wodurch die Verluste infolge unvermeidlicher Undichtigkeiten des Rohrnetzes geringer werden. Bei einem spezifischen Gewichte des Gases von 0,38 entspricht einem Höhenunterschied von 10 m ein Druckunterschied von + 8 mm Wassersäule. Auf eine bequeme Kohlenzufuhr und möglichst auf einen Eisenbahnanschluß sowie auf die Beschaffenheit des Baugrundes ist Rücksicht zu nehmen. Die Größe einer Gasfabrik ist in allen Teilen so zu bemessen, daß der vierundzwanzigstündige Maximalbedarf unter Berücksichtigung dessen mutmaßlicher Steigerung während einer Reihe folgender Jahre mit Sicherheit und ohne Ueberlastung der Leistungsfähigkeit der einzelnen Apparate erzeugt werden kann. Dieses Maximum ist zu ermitteln aus der Anzahl der zu speisenden Laternen und Privatflammen unter Berücksichtigung einer allmählichen Zunahme bis zu einer bestimmten Grenze und einem Aufschlag von 10% für Verluste und Selbstverbrauch, oder man geht von der Einwohnerzahl aus, indem man einen bestimmten Jahresverbrauch pro Kopf annimmt, den man aus Vergleichung der Konsumverhältnisse von Städten ähnlicher Verhältnisse ermittelt und dabei die durchschnittliche jährliche Bevölkerungszunahme berücksichtigt. – Der tägliche Maximalbedarf beträgt durchschnittlich 0,5–0,6% des Jahresverbrauchs. Vgl. a. Gasbeleuchtung und Leuchtgas.

Literatur: Schilling, N.H., Handb. f. Steinkohlengasbeleuchtung, München 1879, 3. Aufl.; Zeitschr. d. Vereines deutscher Ingen., Bd. 36, S. 1133; Schillings Journ. s. Gasbeleuchtung und Wasserversorgung, sämtliche Jahrgänge von 1858 bis 1905 an verschiedenen Stellen; Schaars Kalender für das Gas- und Wassersack 1905 u. f.

Schaar.

Transportanlagen für Gasanstalten. Durch sorgfältig ausgeführte Maschinenanlagen zur Beförderung und Lagerung von Kohlen, Koks und Reinigermasse lassen sich im Gasanstaltsbetrieb bedeutende Ersparnisse erzielen. Ferner kann man sich bis zu einem gewissen Grade dadurch von den Störungen durch Arbeitsniederlegung und von Preisschwankungen unabhängig machen, und endlich ist durch sie bei den Kohlen auch die Gefahr einer Selbstentzündung durch Umlagerung leichter und schneller abzuwenden, als es durch Menschenhände möglich ist.

Da nahezu alle unter Massentransport aufgeführten Förder- und Lagereinrichtungen neuerdings bei dem Bau von Gasanstalten verwendet werden, so ist hier auf dieses Stichwort und auf alle darunter fallenden Stichwörter verwiesen. Im übrigen sind zahlreiche Quellenangaben über Ausführungen und Entwürfe neuer Gasanstaltsanlagen angefügt in der

Literatur: Buhle, Das Ofenhausmodell auf der Weltausstellung in Paris 1900, Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung 1900, S. 634 ff., bezw. Technische Hilfsmittel zur Beförderung und Lagerung von Sammelkörpern (Massengütern), Berlin 1901, 1. Teil, S. 101 ff.; Ders., Einrichtungen zur Beförderung und Lagerung von Kohlen, Coke und Reinigermasse für Gasanstaltsbetrieb, Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung 1901, S. 425 ff., bezw. Technische Hilfsmittel u.s.w., 1. Teil, S. 103 ff. (Brügge, Washington, Winterthur, Bielefeld, Mülhausen i. E., Allenstein, Charlottenburg II, s.a. Zeitschr. des Ver. deutsch. Ingen. 1902, S. 1470 ff. bezw. Technische Hilfsmittel u.s.w., 2. Teil, S. 47, Halberstadt, Lauscha-Lichtenberg, Freiberg i. S., Essen, Haag, Kiel, Stockholm, Basel, Warschau, Bromberg, Kassel, Frederiksborg, Zürich, Darmstadt); Ders., in Glasers Annalen 1898, II, S. 68 ff., bezw. Buhle, Transport- und Lagerungseinrichtungen für Getreide und Kohle, Berlin 1899, S. 55 ff. (Wilhelmsburg bei Hamburg); ferner ebend., Tafel IV, bezw. Tafel X (Zürich); Ders.,. Zeitschr. des Ver. deutsch. Ingen. 1900, S. 513, bezw. Technische Hilfsmittel u.s.w., 1. Teil, S. 80 ff. (New York und Milwaukee); desgl. Zeitschr. des Ver. deutsch. Ingen. 1900, S. 514, bezw. Technische Hilfsmittel u.s.w., 1. Teil, S. 81 (Berlin, Gitschiner Straße, vgl. a. 3. Teil, S. 108 u. f. 169); Ders., Deutsche Bauztg. 1904, S. 523, bezw. Technische Hilfsmittel u.s.w., 3. Teil, S. 5 (Berlin-Mariendorf); ebend. auch S. 77 und Taf. 1, Verhandl. des Vereins zur Beförd. des Gewerbfleißes, Sitzungsbericht vom 5. Dez. 1905, S. 294 und Tafel A (Berlin-Tegel), S. 68 ff. (Kassel, Merz-Rinne), S. 70 (Bautag. Marshall-Rinne, Verhandl. des Vereins zur Beförd. des Gewerbfleißes u.s.w., S. 284 ff.), S. 84 und 87 (Kokskarren), S. 94 (Königsberg, vgl. a. »Glückauf« 1905, S. 157 ff.); Weiß, A., Das neue Gaswerk der Stadt Zürich[293] in Schlieren, Zürich 1900 (Schweiz. Bauztg., Bd. 34, Nr. 17–26, 1899); Wuttke, Die deutschen Städte (Städteausstellung Dresden 1903), Text S. 233 ff.: Berlin-Tegel, Tafeln S. 97, 99, 100, Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing., Juni 1906; Bremen, Tafeln S. 102, 103; Charlottenburg, Tafel S. 104; Darmstadt, Tafel S. 107–109; Kiel, Tafel S. 111; Leipzig, Tafel S. 112; Nürnberg, Tafel S. 113; Plauen i.V., Tafel S. 116; Blum, Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung 1901, S. 21 (Cokeaufbereitung und Coketransportanlagen in den Werken der Pariser Gesellschaft); Merz, ebend. 1902, S. 377 (Die neue Förderrinne für glühende Coke in der städtischen Gasanstalt zu Kassel); Drory, ebend. 1902, S. 537 ff. (Das Retortenhaus für Oefen mit geneigten Retorten und seine Entwicklung, Wien, Berlin-Gitschiner Straße und Berlin-Mariendorf); Marshall, ebend. 1902, S. 603 ff. (Mechanischer Kohlentransport); Keppler, ebend. 1902, S. 697 ff. (Die Kohlenverladevorrichtung des Gaswerkes in Nancy, Kreisführung mit beweglichem Pfeiler); Drory, ebend. 1903, S. 577 ff. (Das Gaswerk Mariendorf bei Berlin); Salzenberg, ebend. 1903, S. 617 (Ausbau des städtischen Gaswerkes zu Krefeld); Anmund, ebend. 1903, S. 427 (Anlage und Wirtschaftlichkeit moderner Transportanlagen); Bernhard, ebend. 1904, S. 289 ff. (Das neue städtische Gaswerk in Rixdorf-Berlin); Kienle, ebend. 1904, S. 357 ff. (Transporteinrichtungen für Kohle und Koks auf einigen Gaswerken Großbritanniens); Peters, ebend. 1905, S. 240 ff. (Ueber Einrichtungen zur Förderung und Verarbeitung des Koks in Gasanstalten); Eitle, ebend. 1905, S. 766 ff. (Koks-Lösch- und -Transporteinrichtungen); Menzel, ebend. 1905, S. 909 ff. (Kohlen- u. Koksfördereinrichtungen u. Retortenbeschickung in mittleren Gasanstalten).

M. Buhle.