Innovationen für stationäre Wasserräder. Segmentkranzwasserrad SKW und universelles Staudruckwasserrad usw

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1 EXFA Magdeburg Innovationen für stationäre Wasserräder SKW und universelles Raik Hesse Heiko Krause Gewerbegebiet Altenrodaer Straße 8 Institut für Maschinenkonstruktion Universitätsplatz Bad Bibra Magdeburg 1. Standorte für SKW und usw 2. SKW 3. universelles

2 1. Standorte für SKW und usw Die Marktuntersuchung (2014) stellt heraus, dass das Standortpotenzial für eine Reaktivierung stillgelegter Wasserkraftstandorte signifikant hoch ist bei Standorten mit Gefälle zwischen 2,5 m und 7,5 m Gewässerbreite geringer als 5 m oder Durchflüsse zwischen 50 l/s und l/s Leistungen von 500 W und 50 kw Der Stand der Technik bietet für diese Standorte Lösungen für Wasserräder und Durchströmturbinen, die Amortisationszeiten zwischen 15 und 30 Jahren ermöglichen. Das hieraus resultierende Markthemmnis soll durch intelligente technologische Entwicklungen überwunden werden, mit deren Hilfe die Errichtung kostengünstiger Kleinstwasserkraftanlagen möglich wird. Standorte für Anlagen gesamt [Stck] Umsetzbar [Stck/a] Umsatzpotenzial gesamt [ ]/a Deutschland ,50 Mio weltweit ,75 Mio Summe ,25 Mio Tabelle: Ergebnis der Bedarfsanalyse und der Marktvolumenermittlung

3 Wachstumskern Fluss-Strom PLUS Mühlenstandorte Abwasserbehandlungsanlagen Wehranlagen/ Staustufen Natürliche Standorte Anthropogene Standorte FACHFORUM FLUSS-STROMPLUS Staudruckwasserrad usw

4 2. SKW Entwickler: Eigenschaften: Vorortmontage Wartungsfreundlichkeit Bevorzugter Durchmesser: 3,5m < D < 4,5 m Bevorzugtes Durchfluss: 150 l/s < Q < 200 l/s

5 Wachstumskern Fluss-Strom PLUS FACHFORUM FLUSS-STROMPLUS SKW Mühlenstandorte Bodemühle Neuwerk Q= 450/s D= 4,00 m Pel= 12 kw Staudruckwasserrad usw

6 Wachstumskern Fluss-Strom PLUS FACHFORUM FLUSS-STROMPLUS SKW Klärweksstandorte Klärwerk Niederfrohna Q= 130l/s D= 2,50 m Pel= 2,0 kw Klärwerk Hillersleben Q= 100l/s D= 3,36 m Pel= 2,2 kw Staudruckwasserrad usw

7 3. Universelles Staudruckwasserrad Entwickler: Institut für Maschinenkonstruktion Eigenschaften: Vorortmontage Wartungsfreundlichkeit Modulierbarkeit bis 4 Einheiten Konstanter Wasserraddurchmesser D= 1,0 m Gefälle: 2,5m < H < 7,5 m Schluckvermögen: 50 l/s < Q < 300 l/s

8 6 Baugruppen 1. Fundamente 2. Tragrahmen 3. Wasserrad 4. Zulaufkulisse mit Druckdüse 5. Einkauf 6. Überlauf 7. Transmission und Generator mit eisenloser Luftspaltwicklung Schwenkbares Wasserrad

9 Konstruktion

10 Leistungswerte Modulare Installation: 1 bis 4 Segmente Schluckvermögen: Gefälle: Leistungsbereich: 20 l/s l/s 2,50 m 7,50 m 50 W 55 kw

11 Projektablauf

12 Standort Rübeland, Blankenburger Straße Prototypentest

13 3. Aussicht Erschließung bisher unwirtschaftlicher Kleinstwasserkraftstandorte Gefälle [m] Einsatzbereich für universelle Staudruckwasserräder und konventionelle Wasserräder Universelles Staudruckwasserrad Konventionelle Wasserräder Durchfluss [l/s] usw, neues Standortpotenzial Prototypentests und Optimierung: 07/ 2017 Ökologische Bewertung: ab 2018 Fertigungstechnologie: Martkteintritt: 2020/2021 Konventionelle Wasserräder, wirtschaftliche Standorte Konventionelle Wasserräder, unwirtschaftliche Standorte