Rechtsprechung / BPatG / 2003
BPatG Beschluss vom 19.11.2003 – 7 W (pat) 301/02
7. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
19. November 2003
…
B E S C H L U S S
In der Einspruchssache
betreffend das Patent 198 36 094
… 6.70
hat der 7. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 19. November 2003 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dr.-Ing. Schnegg sowie der Richter Eberhard, Dipl.-Ing. Köhn und
Dipl.-Ing. Frühauf
beschlossen:
Das Patent wird aufrechterhalten mit den Patentansprüchen 1 und
2 vom 19. November 2003, Beschreibung und Zeichnung gemäß
Patentschrift.
G r ü n d e
I
Gegen die am 17. Januar 2002 veröffentlichte Erteilung des Patents 198 36 094
mit der Bezeichnung "Verfahren und Anordnung zum sicheren Betrieb einer
Kesselspeisepumpe bei mit Gleit- oder Festdruck betriebenem Speisewasserbehälter für ein Turbinenkraftwerk" ist am 20. Februar 2002 Einspruch erhoben worden. Der Einspruch ist mit Gründen versehen und auf die Behauptung gestützt,
daß der Gegenstand des Patents nicht patentfähig sei. Das Streitpatent ist ein Zusatz zum Patent 198 09 165 (Stammpatent).
Die Einsprechende, die an der mündlichen Verhandlung nicht teilgenommen hat,
hat ihren Einspruch auf den Stand der Technik nach der deutschen Offenlegungsschrift 33 04 705 gestützt und die Auffassung vertreten, daß gegenüber diesem
Stand der Technik der Patentgegenstand zumindest nicht auf einer erfinderischen
Tätigkeit beruhe.
Sie hat schriftsätzlich den Antrag gestellt,
das Patent in vollem Umfang zu widerrufen.
Die Patentinhaberin legt in der mündlichen Verhandlung neue Patentansprüche 1
und 2 vor, die an die Stelle der erteilten Patentansprüche treten sollen. Sie vertritt
die Auffassung, daß die Gegenstände der geltenden Ansprüche gegenüber dem
aufgezeigten Stand der Technik neu seien und auch auf einer erfinderischen Tätigkeit beruhten.
Die Patentinhaberin stellt den Antrag,
das Patent aufrechtzuerhalten mit den Patentansprüchen 1 und 2
vom 19. November 2003, Beschreibung und Zeichnung gemäß
Patentschrift.
Der geltende Patentanspruch 1 lautet:
a) Verfahren zum sicheren Betrieb einer Kesselspeisepumpe bei mit
Gleit- oder Festdruck betriebenem Speisewasserbehälter für ein
Dampfturbinenkraftwerk,
b) wobei Temperatur T und Druck p des Speisewassers in der
Saugleitung vor der Kesselspeisepumpe gemessen werden,
c) die Speisewassermenge F in der Druckleitung nach der Kesselspeisepumpe gemessen wird,
d) eine Temperaturdifferenz ∆T nach der Beziehung
∆T = TS (P-PNPSH(F)) -T ermittelt wird,
e) die Temperaturdifferenz ∆T mit einem Grenzwert G1 und einem
Grenzwert G2 verglichen wird,
f) bei Unterschreitung unter den Grenzwert G1 wird die Saugleitung
der Kesselspeisepumpe mit einem Kondensat aus einer Maschinenkondensatleitung beaufschlagt,
g) bei Unterschreitung unter den Grenzwert G2 wird die Kesselspeisepumpe ausgeschaltet gemäß DE 198 09 165,
dadurch gekennzeichnet, daß
h) bei Unterschreitung der Temperaturdifferenz ∆T unter den Grenzwert G1 die Saugleitung der Kesselspeisepumpe derart geregelt
mit Kondensat beaufschlagt wird, daß die Speisewassertemperatur T vor Kesselspeisepumpe in einem definierten Temperaturabstand ∆T1 unter der Sättigungstemperatur Ts des Speisewassers
gehalten wird, wobei dieser Temperaturabstand ∆T1 abhängig von
dem maximalen NPSH-Wert der eingesetzten Kesselspeisepumpe
festgelegt wird.
Der geltende Patentanspruch 2 lautet:
a) Anordnung zum sicheren Betrieb einer Kesselspeisepumpe bei mit
Gleit- oder Festdruck betriebenem Speisewasserbehälter für ein
Dampfturbinenkraftwerk zur Durchführung eines Verfahrens nach
Anspruch 1,
b) wobei die Kesselspeisepumpe mit dem Speisewasserbehälter
über eine Saugleitung verbunden ist,
c) in die Saugleitung direkt vor der Kesselspeisepumpe eine Kondensatzuführleitung mündet, die aus einer Maschinenkondensatleitung vor einem Niederdruckvorwärmer abzweigt,
d) in der Kondensatleitung eine Stelleinrichtung angeordnet ist, mittels der ein Durchflußquerschnitt der Kondensatleitung geöffnet
bzw. geschlossen werden kann,
e) zwischen Mündung der Kondensatzuführleitung und der Kesselspeisepumpe an bzw. in die Saugleitung ein Temperatursensor
zur Messung einer Speisewassertemperatur T, ein Drucksensor
zur Messung eines Speisewasserdruckes p angeordnet sind,
f)
in der Druckleitung der Kesselspeisepumpe ein Speisewassersensor zur Messung einer Speisewassermenge F angeordnet ist,
g) in die Kondensatzuführleitung zwischen der Stelleinrichtung und
der Mündung der Kondensatzuführleitung in die Saugleitung ein
Regelventil angeordnet ist, mittels dem bei geöffneter Stelleinrichtung eine Dosierung des von der Stelleinrichtung durchgelassenen Volumenstromes an Kondensat erfolgen kann,
h) der Temperatursensor, der Drucksensor, der Speisewassersensor,
sowie Antriebe der Stelleinrichtung und des Regelventils mit einer
Auswerteeinheit verbunden sind, mittels der anhand der Temperatur T, des Druckes p und der Speisewassermenge F sowie des
NPSH-Wertes der eingesetzten Kesselspeisepumpe Steuersignale
für die Antriebe der Stelleinrichtung und des Regelventils generierbar sind.
Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II
1. Über den Einspruch ist gemäß § 147 Abs 3 Satz 1 Ziff 1 PatG, eingeführt durch
das Gesetz zur Bereinigung von Kostenregelungen auf dem Gebiet des geistigen
Eigentums vom 13. Dezember 2001 (Artikel 7), durch den Beschwerdesenat des
Bundespatentgerichts zu entscheiden.
2. Der Einspruch ist zulässig. Er ist frist- und formgerecht erhoben (§ 59 Abs 1
PatG) und auf den Widerrufsgrund der mangelnden Patentfähigkeit (§ 21 Abs 1
Nr. 1 PatG) gestützt.
Die verteidigten Patentansprüche sind zulässig. Der geltende Anspruch 1 geht auf
den erteilten Anspruch 1 zurück. Er weicht lediglich durch Indizierung des im
kennzeichnenden Teil angegebenen definierten Temperaturabstandes zur Unterscheidung von der Temperaturdifferenz gemäß Oberbegriff von diesem ab. Die
Merkmale im geltenden Anspruch 2 sind aus den Merkmalen des erteilten Anspruchs 2 und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels hervorgegangen.
3.1 Zum Gegenstand nach dem geltenden Patentanspruch 1
Der Gegenstand des geltenden Anspruchs 1 ist neu, denn im aufgezeigten Stand
der Technik (DE 33 04 705 A1) findet sich kein Verfahren zum Betrieb einer Kesselspeisepumpe mit sämtlichen Merkmalen des Anspruchs 1.
Der Gegenstand des geltenden Anspruchs 1 beruht auch auf einer erfinderischen
Tätigkeit.
Er geht aus von dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 des Stammpatents
(198 09 165), wonach der Betrieb einer Kesselspeisepumpe (im weiteren kurz:
Pumpe) für ein Dampfturbinenkraftwerk gesteuert wird, indem zunächst aus Messungen der Temperatur und des Druckes vor der Pumpe und des Speisewasserdurchflusses nach der Pumpe eine Temperaturdifferenz aus der Sättigungstemperatur und der Speisewassertemperatur vor der Pumpe hergeleitet wird, wobei die
Sättigungstemperatur für einen Druck bestimmt wird, der sich aus der Differenz
des Druckes vor der Pumpe und des Druckes gemäß der von der Fördermenge
der Pumpe abhängigen NPSH(net positiv suction head)-Pumpenkennlinie ergibt.
Bekanntermaßen kennzeichnet der NPSH-Wert den Druck, um den der Dampfdruck der Förderflüssigkeit am Pumpeneinlaß überschritten werden muß, damit
Dampfbildung in den Schaufelkanälen der Pumpe und damit die Kavitationsgefahr
am Pumpenrad vermieden wird. Die so ermittelte Temperaturdifferenz wird mit
einem ersten Grenzwert G1 und einem zweiten, gegenüber dem ersten kleineren
Grenzwert G2 verglichen. Bei Unterschreiten des ersten Grenzwertes wird der
Pumpe Kondensat, das gemäß Stammpatent vor einem Niederdruckvorwärmer
abgezweigt ist, zugeleitet, bei Unterschreitung des zweiten Grenzwertes wird die
Pumpe abgeschaltet.
Gemäß Beschreibung (Streitpatentschrift Sp 1 Abs 0006) wies das Verfahren nach
Stammpatent noch Mängel auf. So führte die ungeregelte Zufuhr von Kondensat
zur Pumpe bei Unterschreitung des ersten Grenzwertes insbesondere bei Teillastbetrieb des Kraftwerksblockes zu einem Ausfall der der Pumpe nachgeschalteten
Hochdruckvorwärmer. Wegen der Abhängigkeit der Temperaturdifferenz von dem
NPSH-Druck und dessen Abhängigkeit von der Fördermenge der Pumpe war ferner der ∆T-Wert ständig in Bewegung und erschwerte damit die Zufuhrsteuerung
des Kondensats mittels des Motorventils.
Daraus ist die dem Zusatzpatent zugrundegelegte Aufgabe hergeleitet, bei notwendiger Einspeisung des Kondensats in die Saugleitung vor der Pumpe die Speisewassertemperatur optimiert zu fahren und einen sicheren Betrieb der Hochdruckvorwärmer zu gewährleisten (Streitpatentschrift Sp 1 Abs 0007).
Zur Lösung dieser Aufgabe ist im geltenden Patentanspruch 1 im Kern vorgeschlagen, bei Unterschreitung der ermittelten Temperaturdifferenz unter den ersten Grenzwert Kondensat geregelt der Kesselspeisepumpe zuzuführen, derart,
daß die Speisewassertemperatur vor der Pumpe in einem definierten Temperaturabstand unter der Sättigungstemperatur des Speisewassers gehalten wird, wobei
dieser Temperaturabstand abhängig von dem maximalen NPSH-Wert der Pumpe
festgelegt ist.
Zu der anspruchsgemäßen Verfahrensführung gibt der Stand der Technik dem
Fachmann weder Vorbild noch Anregung. Als hier zuständiger Fachmann wird ein
Fachhochschulingenieur des allgemeinen Maschinenbaus angesehen, der mit
Auslegung und Betrieb von Dampfkraftanlagen befaßt ist und über mehrjährige
Berufserfahrung auf diesem Gebiet verfügt.
In der deutschen Offenlegungsschrift 33 04 705 ist ein Verfahren zur Vermeidung
der Kavitation bei Kreiselpumpen für die Förderung von erwärmtem Wasser, insbesondere in der Umwälzleitung von Zwangslaufdampferzeugern, beschrieben
(Fig u zugehörige Beschreibungsteile). Dem Verfahren liegt bereits die Erkenntnis
zugrunde, daß zur Absenkung des Verdampfungspunktes kaltes Wasser in die
Saugleitung eingespritzt werden kann, eine nicht näher bestimmte Einspritzmenge
aber uU nicht zielführend, dh Kavitation vermeidend ist oder zu einem unnötig hohen Förderstrom führt (S 2 Abs 3). Entsprechend lehrt die Entgegenhaltung ein
Verfahren, nach dem zur Vermeidung der Kavitation dem Saugstutzen der Pumpe
eine Wassermenge niedrigerer Temperatur in Abhängigkeit von der Fördermenge
dieser Pumpe geregelt zugeführt wird (Anspruch 1 iVm Fig 1), wobei die Freigabe
der Regelung zusätzlich aufgrund eines Vergleichs der Wassertemperaturen in der
Leitung der Pumpe einerseits und der Einspritzleitung andererseits vorgesehen
werden kann. Somit liefert diese Entgegenhaltung dem Fachmann zwar schon die
Anregung, den der Saugleitung der Pumpe zuzuführenden kälteren Wasserstrom
geregelt zuzuführen, allerdings abweichend von der Lehre des geltenden Anspruchs 1 nach Streitpatent ausschließlich in Abhängigkeit der von der Speisewasserpumpe geförderten Wassermenge und insoweit unabhängig von Änderungen der Temperatur des Speisewassers, denn der Temperaturvergleich beim bekannten Verfahren soll offensichtlich nur sicherstellen, daß Wasser ausschließlich
dann in die Saugleitung eingespritzt wird, wenn es kälter als das Umwälzwasser
vor der Einspritzstelle ist.
Demgegenüber optimiert das streitpatentgemäße Verfahren die Einspritzwassermengensteuerung für die Speisewasserpumpe weiter dahingehend, daß dabei das
Speisewasser einen bestimmten Temperaturabstand unter der Sättigungstemperatur einhält, wobei dieser durch den maximalen NPSH-Wert bzw. den NPSH-Wert
bei maximaler Fördermenge der Pumpe – der NPSH-Wert wird mit der Fördermenge größer - vorgegeben wird und demzufolge kleiner oder gleich der nach
dem Verfahren zu ermittelnden und mit Grenzwerten zu vergleichenden Temperaturdifferenz ist. Schon die Nichtberücksichtigung von Temperatur und Druck des
Fördermediums der Pumpe während der Steuerung der einzuspritzenden Kaltwassermenge nach dem aus der deutschen Offenlegungsschrift 33 04 705 bekannten Verfahren hindert den Fachmann, die Lehre des geltenden Anspruchs 1 in
naheliegender Weise aufzufinden.
3.2 Zum Gegenstand nach dem geltenden Patentanspruch 2
Der Gegenstand des geltenden Patentanspruchs 2 ist ebenfalls neu und beruht
auch auf einer erfinderischen Tätigkeit.
Die Anordnung gemäß geltendem Anspruch 2 des Streitpatents zur Durchführung
des Verfahrens nach dem geltenden Anspruch 1 unterscheidet sich von der bekannten Anordnung nach der deutschen Offenlegungsschrift 33 04 705 ua durch
zusätzliche Verwendung eines Meßwertgebers für den Druck des Speisewassers
vor der Pumpe, durch die Anordnung dieses Meßwertgebers und eines weiteren
Meßwertgebers für die Temperatur des Speisewassers in der Saugleitung zwischen der Einleitstelle des Kondensats und der Pumpe, ferner durch eine Auswerteeinheit, in der Steuersignale für die Antriebe einer Stelleinrichtung und eines
Regelventils abhängig ua von Druck und Temperatur des Speisewassers und der
NPSH-Kennlinie generiert werden. Wegen der ausschließlich in Abhängigkeit der
Fördermenge der Pumpe gewählten Verfahrensführung bzw Regelung der Einspritzwassermenge liegt eine Änderung der hierfür vorgeschlagenen Anordnung
gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 33 04 705 in Richtung der Anlagenkonzeption nach dem geltenden Anspruch 2 des Streitpatents für den Fachmann
nicht auf der Hand. Die erfinderische Bedeutung dieses Anspruchs wird daher von
der des geltenden Anspruchs 1 mitgetragen.
Dr. Schnegg
Eberhard
Köhn
Frühauf
Hu