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Bessere Betriebsbedingungen für die Nationalen Normale im Bereich Kraft und Drehmoment

23.10.2020

Im Fachbereich Festkörpermechanik werden die Einheiten der Messgrößen Kraft und Drehmoment in Normalmesseinrichtungen dargestellt. Dies sind sehr präzise Messeinrichtungen, die unter sehr stabilen Umgebungsbedingungen betrieben werden, um den Kunden der PTB Messungen mit höchster Präzision anbieten zu können. Wie alle technischen Systeme kommen auch die Klima-, die Regelungs- und die Elektrotechnik nach vielen Einsatzjahren in einen Zustand, der eine Erneuerung erforderlich macht.

In den vergangenen zwei Jahren wurde deshalb in Zusammenarbeit mit dem Staatlichen Baumanagement Braunschweig (SBBS), dem technischen Dienst der PTB und mit den Nutzern des Gebäudes eine Komplettsanierung der technischen Anlagen des Gauß-Baus realisiert – des Gebäudes,  in dem unter anderem die Nationalen Normale für Kraft und Drehmoment der PTB beheimatet sind. Hierbei wurde auf die Unterstützung von Planungsbüros für die Bereiche Raumlufttechnik, Mess , Steuerungs- und Regelungstechnik, sowie Elektrotechnik und Hochbau gesetzt. Im Ergebnis konnten die Betriebsbedingungen für die Messeinrichtungen und die Arbeitsbedingungen für die Mitarbeiter verbessert werden.

Die Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie die elektrotechnischen Bestandsanlagen wurden neu geplant, teilweise wurden sie 1:1 ausgetauscht und auf den aktuellen Stand gebracht. Im Weiteren wurden die vorhandenen Raumlufttechnikanlagen, die für das Filtern, Heizen, Kühlen, Befeuchten und Entfeuchten der Luft in den Messräumen und Hallen verantwortlich sind, durch Austausch und Modifizierung der Einbaukomponenten im Bestand saniert.

Die Grundintention der Sanierungsmaßnahmen bestand darin, die zum Zeitpunkt der jeweiligen Errichtung der Anlagensysteme definierten Raumluftkonditionen einzuhalten und künftig eine höhere Klimastabilität in den Messhallen und Messräumen zu erzielen. Hierbei waren folgende Kriterien der Raumluftkonditionen vorgegeben:

HallenbereichUmgebungsbereich des Prüfling
Lufttemperatur21,0 °C +/- 0,5 °C21,5 °C +/- 0,2 °C
Relative Luftfeuchte40 % r. F. +/- 10 % r. F.40 % r. F. +/- 5 % r. F.

Ein wichtiger Kernpunkt der Sanierungsmaßnahme war der Schutz, der im Gauß-Bau befindlichen unterschiedlichen Messeinrichtungen von insgesamt drei verschiedenen Fachbereichen und sechs Arbeitsgruppen der Abteilung 1. Hierfür wurde in der ersten Phase der Sanierungsmaßnahme ein Staubschutzkonzept entwickelt, welches die Messeinrichtungen und ihre jeweiligen Schutzeinhausungen (siehe oben im Bild 1, darunter die Ansicht nach der Baumaßnahme) weiterhin klimatisieren zu können und vor Korrosion, Staub und sonstigen Umwelteinflüssen zu schützen. Die wesentlichen Spezifikationen und Bedingungen hierfür wurden im Rahmen von Planungsbesprechungen mit dem SBBS, den beteiligten Planungsbüros und der PTB abgestimmt und präzisiert, sodass es gelang, alle Messeinrichtungen unbeschadet über die Sanierungsmaßnahme zu bringen.

Bild 1. Messhalle Raum 109 in zwei Ansichten während der Baumaßnahme (oben) und danach (unten)

Die erreichte Stabilität der Umgebungsbedingungen ist exemplarisch für eine Messtelle in den Diagrammen im Bild 2 dargestellt.

Bild 2. Stabilität der Temperatur (oben) und der relativen Luftfeuchte (unten) nach der Sanierungsmaßnahme an einer Messeinrichtung in der Messhalle Raum 109, die Soll-Temperatur wurde für eine Vergleichsmessung auf 20,5 °C abgesenkt

In der zweiten Phase der Sanierungsmaßnahme wurde im Bereich des Altbau-Gebäudes eine Komplettsanierung der elektrotechnischen Anlage durchgeführt. In vielen Bereichen des Gebäudekomplexes war der Zustand der Anlagen nicht mehr normkonform. Mit der Anlagenneuplanung wurde gleichzeitig die elektrotechnischen Anlagenstruktur optimiert und neu ausgelegt. Diese umfasste die Starkstromanlagen, die Eigenstromversorgungsanlagen, die Niederspannungsinstallationsanlagen und die gesamten Beleuchtungsanlagen der im Gauß-Bau befindlichen Messhallen und Räume.

Die letzte Phase der Sanierungsmaßnahme galt der Erneuerung der Brandmeldeanlage und der Übertragungsnetze des Gebäudes, die aufgrund des technischen Verschleißes erneuert werden mussten. In diesem Zusammenhang wurde die Brandmeldeanlage und die Zentrale gemäß DIN 14675, DIN VDE 0833-2 sowie den Anschlussbedingungen der PTB und der Werkfeuerwehr errichtet.

Durch die gesamte große Sanierungsmaßnahme ist der Gebäudekomplex Gauß-Bau auf den neuesten Stand der Technik gebracht worden und für die zukünftigen Anforderungen hervorragend aufgestellt. Die sehr stabilen Klimabedingungen ermöglichen auch weiterhin die Teilnahme an internationalen Ringvergleichen im Bereich der Kraft- und Drehmomentmessung mit sehr geringen Messunsicherheiten.

Ansprechpartner:

Norbert Tetzlaff, FB 1.2, AG 1.21, E-Mail: Opens local program for sending emailnorbert.tetzlaff(at)ptb.de 

Mark Seidel, FB 1.2, AG 1.21, E-Mail: Opens local program for sending emailmark.seidel(at)ptb.de