Produktionsabläufe

In der Fabrik Hess.Lichtenau zur Verwertung chemischer Erzeugnisse wurden zwei Arten Sprengstoff hergestellt und verarbeitet, ein dritter wurde nur verarbeitet. Solange keine fertigen Betriebsgruppen existierten, wurden alle Zwischen- und Halbprodukte von anderen Fabriken bezogen bzw. an diese zur weiteren Verarbeitung verschickt. Die zur Produktkennzeichnung verwendete Abkürzung für das Werk war hlu.

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Die TNT Produktion

Die Produktion von Trinitrotoluol, kurz Tri oder TNT genannt, begann am 01.06.1938.
Zur Herstellung einer Tonne TNT wurden folgende Chemikalien benötigt:

- 1960 kg Oleum (Schwefelsäure mit 5% freiem SO³)
- 488 kg Toluol
- 1030 kg Nitriersäure
- 50 kg Natriumsulfit
- 40 kg Bicarbonat

Gleichzeitig mußten für die Produktion bereitgestellt werden:

- 130 kW/h Strom
- 110 m³ Wasser
- 4 t Dampf

Die Produktion erfolgt in drei Stufen:

Toluol -> Mononitrotoluol kurz Mono
Mono -> Binitrotoluol kurz Bi
Bi -> Trinitrotoluol kurz Tri

Den Kern der TNT-Produktion bildeten die drei Nitrieranlagen. In den Nitrierhäusern befanden sich große doppelwandigeRührkessel, jeder war mehrere Meter in den Untergrund eingelassen. Ein Rührlöffel von ca. 1x1 Meter Größe hielt den Sprengstoffbrei in Bewegung und vermischte so die Stoffe miteinander. Prozeßdampf oder Kühlwasser zwischen Innen- und Außenkessel sorgte für die gerade notwendige Temperatur.

Das nach den o.g. Produktionschritten gewonnene Tri mußte jetzt noch gewaschen werden. Im Waschhaus I wurde es zuerst mehrmals mit heißen Wasser, dann mit einer Bikarbonatlösung und einer Natriumsulfitlösung und anschließend wieder einige Male mit heißem Wasser gewaschen. Im Waschhaus II erfolgte eine aufwendige Sulfitwäsche um auch die letzten Verunreinigungen und Säurereste in dem Tri wasserlöslich zu machen und anschließend wieder mit heißem Wasser auszuwaschen.

Das so gefertigte TNT wurde danach im Gebäude 310 im Vakuum getrocknet und anschließend im Gebäude 311 granuliert. Der fertige Sprengstoff wurde im Bunker 314 in Kisten zu je 50 kg abgepackt, gelagert und zum Teil verschickt.

Im Jahr 1942/43 wurden ca. 30.000 Tonnen TNT produziert.Die Waschwässer wurden in den Waschhäusern unter ständigemRühren abgekühlt und in Absetzbehälter gedrückt in denen sich Schwebeteilchen ablagerten. Erst anschließend wurde das gesättigte, intensiv rot gefärbte Waschwasser in das Kanalisationsnetz geleitet.

Die bei der TNT-Produktion anfallenden Abfallsäuren wurden in Kesseln (z.B. Gebäude 312) zwischengelagert und anschließend in den Gebäuden 313 und 343 denitriert. Dabei fiel verdünnte Salpetersäure an, die in den gleichen Gebäuden wieder zu hochkonzentrierter Salpetersäure verarbeitet wurde. Die bei der Denitrierung anfallende 70% Schwefelsäure wurde in Gebäude 316 auf 96% konzentriert und in das Spaltgebäude 054 abgegeben. Dort wurde die Säure verdampft und in SO² gespalten. Das anfallende Gas wurde nach Reinigung und Trocknung in der Kontaktanlage zu SO³ verarbeitet. SO³ bildet mit der hochkonzentrierten Schwefelsäure Oleum, das in den Tri-Betrieb zurückgeliefert wurde.

Die Betriebsgruppe zur Herstellung von TNT:

Toluol-Lager -> 301
Säuremischanlage -> 302
Mononitrieranlage -> 334
Mono-Lager -> 335
Binitrierung -> 304/305
Bi-Lager -> 306
Trinitrierung -> 307
Waschhaus I -> 308
Waschhaus II -> 309
Trocknung -> 310
Granulierung -> 311
Lager / Versand -> 314
Tri-Lager -> 401/402
 
 

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Die Pikrinsäure Produktion

Als zweiter Sprengstoff wurde ab November 1938 Trinitrophenol (Pikrin oder Pikrinsäure) im Werk Hess. Lichtenau produziert. Pikrinsäure ensteht durch Erhitzen von Salpeter und Phenol. Für die Herstellung standen zwei Anlagen mit einer mittleren monatlichen Kapazität von 173 Tonnen zur Verfügung, damit war das Werk Hess. Lichtenau die größte Produktionsstätte von Pikrin in Deutschland.

Als militärischer Sprengstoff wurde Pikrinsäure im zweiten Weltkrieg im deutschen Heer nur noch begrenzt verwendet, teilweise wurde sie noch zur Herstellung von Pioniermunition (Bohrpatronen und 200g Sprengkörper) und von Übertragungsladungen für grössere Bomben benutzt. Ein Nachteil der Pikrinsäure ist die Neigung zur Bildung stossempfindlicher Pikrate bei Einfüllung in nicht geschützte Metallhülsen. In ihrer früher üblichen Verwendung zu Zündanlagen, detonierenden Zündschnüren und Sprengkapseln wurde sie durch die modernen Sprengstoffe Hexogen und Nitropenta abgelöst.

Zur Herstellung einer Tonne Pikrin wurden folgende Chemikalien benötigt:

- 885 kg Dinitrophenol
- 2385 kg Abfallsäure

des weiteren

- Dampf für die Temperierung
- Kühlwasser
- Wasser für die Wäsche

Es fällt Abfallsäure an, die mit Pikrinsäure und weiteren Reaktionsnebenprodukten verunreinigt ist. Ein Teil der Abfallsäure wurde für die nächste Nitrierung eingesetzt, der Rest durch Konzentration regeneriert.

In einem der gußeisernen, temperierbaren Kessel mit Rührwerk wurden 2.092 kg Abfallsäure aus der vorherigen Nitrierung auf 50 °C erwärmt. Innerhalb von 30 Minuten wurden nach und nach 750 kg Dinitrophenol zugegeben. Der nächste Schritt war das man über einen Zeitraum von 2,5 Stunden eine Mischsäure aus 355 kg 86 %iger Salpetersäure und 710 kg 20 %igem Oleum zulaufen lies. Die Temperatur mußte bei 80 °C gehalten werden. Nach erfolgtem Zulauf der Mischsäure wurde die Temperatur innerhalb von 20 Minuten auf 110-112 °C erhöht und 1,5 Stunden gehalten. Nachfolgend wurde dann die entsandene Reaktionslösung innerhalb von 2-3 Stunden auf 25-30 °C abgekühlt. Nach der Abkühlung scheidet sich die Pikrinsäure feinkristallin ab und wurde anschließend durch Zentrifugation oder Vakuumfiltration abgetrennt. Die so gewonnene Pikrinsäure wurde mit kaltem Wasser neutral gewaschen und abzentrifugiert, danach besaß sie noch einen Restwassergehalt von ca. 4 %. In Trockenhäusern wurde die Pikrinsäure in Portionen von 400 kg 24 Stunden bei einer Temperatur von 95-100 °C Restgetrocknet. Aus 750 kg Dinitrophenol werden 848 kg Pikrinsäure gewonnen. Die getrocknete Pikrinsäure wurde granuliert und in Kisten verpackt in Lagerhäuser transportiert wo das verpackte Granulat zwischengelagert wurde bis zur Verarbeitung im eigenen Werk oder zum Abtransport mit der Reichsbahn in andere Munitionsanstalten die selber kein Sprengstoff herrstellten.

Die Betriebsgruppe zur Herstellung von Pikrinsäure:

Pikrin-Nitrierhaus -> 352 bzw. 382
Pikrinsäure-Waschhaus -> 354 bzw. 384
Zwei Trockenhäuser -> 355/356 bzw. 385/386
Siebhaus -> 357 bzw. 387
Säurelager -> 360 bzw. 390

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Die Nitropenta-Anlage

Es war beabsichtigt im Werk auch den hochbrisanten Sprengstoff Nitropenta herzustellen. Nachdem die Produktionsgebäude 100er Nummern (über 25 Stk.) nahezu alle fertiggestellt waren, wurde 1940 ein Baustopp verhängt und bis Kriegsende aufrechterhalten.Allerdings wurde Nitropenta im Werk angeliefert und verarbeitet.Während des 2. Weltkrieges wurde es als Initialsprengstoff in Sprengkapseln und Zündern eingesetzt.

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Transport und Versorgung auf dem Werksgelände

Die Grundstoffe wurden in Güterwaggons und Kesselwagen bis zum werkseigenen Bahnhof Steinholz von der Reichsbahn angeliefert. Von da aus übernahmen aus Sicherheitsgründen feuerlose Dampflokomotiven den Transport bis ins Werksgelände.

Die Waggons wurden an mehreren Laderampen entladen und die angelieferten Produkte in verschiedene Lagerhäuser gebracht. Schüttgut wurde in Silos gelagert und die flüssigen Stoffen aus den Kesselwagen wurden durch ein weitverzweigtes Rohrsystem in verschiedene Kesselhäuser und unterirdische Tanks (z.B. Toluol-Lager 301 oder Säurelager 325) gepumpt.

Auf der 17 km langen Ringstrecke (Fremdlink ») mit Ausweichgleisen und Stichstrecken der Werksbahn durften wegen Funkenflug und damit verbundener Explosionsgefahr bei normalen Dampfloks nur feuerlose Speicherloks fahren. Diese kleinen Loks hatten Überdruckkessel die an Füllstellen aus dem Werksdampfnetz befüllt wurden.Auf dem weitverzweigten Straßennetz innerhalb des Werks durften nur Elektrokarren fahren, diese übernahmen den Kleingüter- und Personentransport.

Ein sehr prägendes Element des Werks waren die auf Stahl- oder Betongerüsten (Abb. P1.4) kreuz und quer durch das gesamte Fabrikgelände laufenden Rohrstränge, teilweise waren bis zu zehn Rohre an diesen befestigt. Neben isolierten Dampfleitungen, Hochdruckdampfleitungen und weiß ummantelten Säureleitungen gab es Druckrohre mit aufgeschweißten Dampfleitungen. Diese Druckleitung verband z.B. die Gebäude der Tri-Herstellung. War in einem Gebäude der Prozeß beendet wurde das Zwischenprodukt durch diese Rohre zur nächsten Produktionsstufe gedrückt. Dieses "Abdrücken" des Sprengstoffbreis war äußerst gefährlich, der ca. 80-90 Grad Celsius heiße Brei durfte nicht erkalten da dies zu einer Explosion des Sprengstoffbreies führte. Trotz dass die Rohre vorgeheizt wurden kam es im Winter immer wieder zu gefährlichen Situationen.

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