Beschreibung der Beschaffung
Der durch den Auftragnehmer zu konzipierende und umzusetzende Teststand soll für die
elektrochemische Synthese von Ammoniak mittels der SSAS aus Wasserstoff bzw. Wasserdampf
und Stickstoff bzw. Luftstickstoff eingesetzt werden. Dafür werden im Teststand Single MEAs oder
Short-Stacks aus drei MEAs (Triple-MEA) bei Drücken von 50 bis zu 100 bar Betriebsdruck bei
Temperaturen von 450 bis zu 550 °C bezüglich ihrer elektrochemischen Leistungsfähigkeit
vermessen. Die Single-MEAs und Triple-MEA-Stacks bestehen aus Röhren mit einem
Außendurchmesser von 8 mm, Innendurchmesser von 5-6 mm und einer Länge von 150 mm. Sie
verfügen über Komponenten für Medienanschlüsse (Inlets: H2/H2O/Ar und N2/syn. Luft/Ar,
Klemmring-Verschraubungen mit ID 8 mm, Outlets: NH3/N2/Luft/Ar und H2/H2O/Argon) sowie
eine elektrische Kontaktierung für die Stromversorgung (Anode Pt-Wire 1 mm, Kathode Pt-Wire 1
mm).
Durch den Auftragsnehmer müssen insgesamt folgende Leistungen erbracht werden:
- Konzept und Umsetzung der Hochdruck-Hochtemperatur-Infrastruktur,
- Konzept und Umsetzung der Edukt-Feedströme,
- Konzept und Umsetzung des Druckbehälters,
- Konzept und Umsetzung der Analytik,
- Konzept und Umsetzung der Automatisierung,
- Konzept und Umsetzung der Sicherheitseinrichtung und HAZOP,
- Inbetriebnahme beim Auftragnehmer,
- Installation und Endabnahme bei Auftraggeber,
- Bereitstellung einer detaillierten Anlagendokumentation.
Folgende Anforderungen bestehen an die zu erbringende Leistungen:
Die Feedströme der Edukte H2/H2O/Ar und N2/Luft/Ar für die MEAs sollen über einen möglichst
hohen Minimalbereich größer als 100 Nml/min bis zu 1000 Nml/min mit einer möglichst geringen
Druck- und Temperaturabhängigkeit realisiert werden.
Durch den Auftragnehmer ist ein Druckbehälter auszuführen und umzusetzen, der sich für die
Integrierung der Single-MEAs und Short-Stacks eignet und über Anschlüsse und Versorgung für
deren elektrochemische und analytische Charakterisierung verfügt. Durch den Auftragnehmer ist
des Weiteren vor dem Hintergrund der spezifischen Applikation ein geeignetes Beheizungskonzept
für den Druckbehälter auszuführen.
Das Produktgas muss im Teststand einem geeigneten Analytik-Modul für online-Untersuchungen
der Zusammensetzung des Produktgases zugeführt werden. Dabei müssen Bestimmungen von
Ammoniakkonzentrationen über einen möglichst breiten Bereich bis 1% in einer Matrix aus N2,
Luft/Ar möglich sein, mindestens aber mit einem minimalen Konzentrationswert von 1 ppm. Die
Analytik muss durch geeignete apparative Maßnahmen für die spezifische Applikation (Online-
Spurenanalytik von NH3) optimiert sein.
Für die elektrochemischen Untersuchungen der Single-MEA und Triple-MEA-Stacks muss eine
elektrische Stromversorgung in den Teststand integriert sein, die eine Leistung von 1500 W mit
einer Null-Volt-Option realisiert.
Der Teststand muss über eine Automatisierung zur Überwachung und Steuerung von Feedströmen,
geregelter elektrischer Stromversorgung, Druck und Temperatur auf der Basis einer Siemens S7-
1500 Plattform und WinCC Professional-Benutzeroberfläche mit SPS Software verfügen.
Bei der Bedienung des Teststandes muss ein arbeitsergonomisches Handling durch eine/n Labor-
Mitarbeiter/in möglich sein.Für den gesamten Teststand muss bei der Endabnahme durch den Auftragnehmer eine CEKonformitätserklärung
vorlegt werden. Durch den Auftragnehmer ist dafür ein geeignetes Konzept
zu erstellen und umzusetzen.
Im Angebot müssen Anbieter einen Nachweis der Ausführung der Leistungen für die Bewertung
durch den Auftragsgeber erstellen. Das Angebot muss einen möglichst hohen Detailierungsgrad der
technischen Konkretisierung des Konzeptes aufweisen, um für den Auftragsgeber die Bewertung
einer Verbindlichkeit der Spezifizierung der wesentlichen Anlagenkomponenten zu ermöglichen.