Experimentelle Untersuchungen an einem Wasserwirbel-Kraftwerk

Da in der Literatur keine Anhaltswerte verfügbar sind, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein mögliches Design für die Drallkammer eines Wasserwirbelkraftwerks entwickelt und in einem Modell im Maßstab 1: 9 getestet. Unterschiedliche Größen wurden variiert, um die bestimmenden Parameter zu erfassen. Dabei wurden Geschwindigkeiten und Leistungen an der Turbine gemessen. Der Durchmesser der Auslassöffnung hat den größten Einfluss auf
die Geschwindigkeiten und den Turbinenwirkungsgrad, der bei ca. 50 % liegt. Die Wirkungsgradverläufe zeigen eine große Abhängigkeit von der Fließtiefe im Oberwasser. Das Kraftwerk mit einem Anlagenwirkungsgrad von ca. 31 % ist demnach für kleine Fallhöhen geeignet.

Erneuerbare Energien gewinnen aufgrund des gesteigerten Umweltbewusstseins an Bedeutung. In Deutschland sind die großen Potenziale weitgehend ausgeschöpft, so dass der Fokus in Zukunft u. a. auf der dezentralen Kleinwasserkraft liegt. Mehrere Konzepte werden hierbei verfolgt, wobei die Archimedische Schnecke aufgrund ihrer Robustheit und Fischfreundlichkeit vielfach zum Einsatz kommt. Laut Lashofer et al. [1] waren 2006 in Europa insgesamt 40 Schnecken als Wasserkraftanlagen installiert; 2012 waren es bereits 400 Stück.
Aber auch völlig neuartige Typen, wie die VLH-Turbine (Very Low Head) oder das sogenannte Bewegliche Kraftwerk, wurden zur Nutzung geringer Fallhöhen und Durchflüsse entwickelt, um kleine Potenziale wirtschaftlich erschließen zu können. Ein weiteres Kraftwerkskonzept ist das Wasserwirbelkraftwerk über das lediglich eine wissenschaftliche Veröffentlichung [2] gefunden werden konnte. Diese Bachelor-Arbeit konzentriert sich jedoch hauptsächlich auf die Anlagen- und Elektrotechnik, wodurch sie eine wertvolle Ergänzung zu dieser Publikation darstellt.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 07-08/2013 (August 2013)
Seiten: 6
Preis: € 10,90
Autor: Franz Mühle
Dr.-Ing. Christoph Rapp
Oliver Mayer
 
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