Wasserkraft und Wasserwirtschaft
Das Ingenieurbuero Prof. Dr. Hafner ist seit mehr als 15 Jahren auf dem Gebiet Wasserkraft und Wasserwirtschaft taetig. Neben Planung und Bauueberwachung von Projekten umfassen unsere Leistungen:
Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen
Beratung bei Genehmigungsverfahren
Planung von Wasserkraftanlagen
Projektierung von Kanalisationsmassnahmen
Regenwasserbewirtschaftung
Auf dieser Seite finden Sie einige Beispiele fuer Projekte:
Kleinwasserkraftanlage in Emmerich
Kanalisationsmassnahme in Herten
Ansicht der Wasserkraftanlage vom Oberwasser
Vorhaben
Technisches Konzept
Wirtschaftlichkeit
Beitrag zum Klimaschutz
Zusammenfassung
Vorhaben
Ziel
der Projekts war, ein Laufwasserkraftwerk linksseitig an einem vorhandenen Wehr
an der Spree bei Cottbus zu errichten und den erzeugten Strom in das oeffentliche
Netz einzuspeisen. Um das Landschaftsbild nicht zu beeintraechtigen und um den
Denkmalschutzauflagen der Behoerden zu genuegen, wurde eine besondere technische
Gestaltung des Krafthauses notwendig. Eigentuemer und Betreiber der Anlage ist
die Wasserkraft-Gesellschaft Cottbus mbH, Tochtergesellschaft der Stadtwerke
Cottbus GmbH.
Technisches
Konzept
Die
Anlage ist mit einer doppelt-geregelte Kaplan-Rohrturbine mit einer maximalen
elektrischen Leistung von 290 kW ausgeruestet. Das Laufrad hat einen Durchmesser
von 1,90 m. Die Ausbaufallhoehe betraegt 2,50 m und der Ausbaudurchfluss Q
= 15,0 m³/s. In Abhaengigkeit
von der Wasserfuehrung der Spree betraegt die mittlere jaehrliche
Stromproduktion mehr als 2.000 MWh.
Folgende technische Innovationen wurden realisiert:
Die
Kaplan-Rohrturbine ist mit einem innovativen, sehr effizienten und geraeuscharmen
Einschubkegelradgetriebe ausgeruestet.
Die
neuen Schmier- und Kuehlsysteme sind als separate Kreislaeufe ausgefuehrt,
um den direkten Kontakt mit dem Triebwasser auszuschliessen.
Speziell
gefertigte, automatisch verstellbare Leitschaufeln sind durch elastische
Verbindungen vor Bruchschaeden geschuetzt. Der Leitapparat ist mit einem
automatischen Rueckstellmechanismus ausgestattet.
Um
die Durchgaengigkeit des Fliessgewaessers im Bereich der Wasserkraftanlage
zu gewaehrleisten, wurde eine Fischaufstiegsanlage installiert.
Die Turbine, die elektrotechnischen Anlagen und die UEberwachungseinrichtungen werden vollstaendig automatisch betrieben. Bei Stoerungen im elektrischen Anlagenteil erfolgt eine automatische Korrektur und selbsttaetige Wiederaufnahme des Regelbetriebes.
Wirtschaftlichkeit
Die Gesamtinvestition fuer das Projekt betrugen 2,23 Millionen Euro. Die Europaeische Kommission und das Land Brandenburg haben das Projekt als innovatives und umweltschonendes Vorhaben unterstuetzt. Der erzeugte Wasserkraftstrom wird in das Netz des lokalen Energieversorgers ESSAG, Energieversorgung Spree-Schwarze Elster Aktiengesellschaft, Cottbus eingespeist und mit 0,078 Euro verguetet. Die Amortisationsdauer liegt bei 15 Jahren.
Beitrag
zum Klimaschutz
Die Erzeugung von Strom aus Wasserkraft substituiert Strom aus fossilen Energietraegern. Jaehrlich werden so rund 2.000 Tonnen Kohlendioxid (CO2), 14,2 Tonnen Schwefeldioxid (SO2), 5,6 Tonnen Stickoxide (NOx), 1,8 Tonnen Kohlenmonoxid (CO) und 360 kg Staub vermieden.
Zusammenfassung
Aufgrund
des technischen Designs fuegt sich die Anlage gut in das Landschaftsbild ein.
Die maximale Leistung der Turbine im Dauerbetrieb betraegt 290 kW(el).
Die Anlage weist bemerkenswert hohe Wirkungsgrade fuer den Generator und fuer
das innovative Einschubkegelradgetriebe auf. Die Wasserkraftanlage arbeitet aeusserst
zuverlaessig und hat eine sehr hohe betriebstechnische Verfuegbarkeit. Die
Inbetriebnahme erfolgte im Dezember 1996.
Entwurf, Ingenieurplanung und Bauueberwachung: Ingenieurbuero Prof. Dr. Hafner
Dieses
Vorhaben wurde durch das "Thermie Programm zur Foerderung erneuerbarer
Energietraeger" der Europaeischen Kommission, DG XVII, unterstuetzt.
(Inbetriebnahme
Juni 2000)
Abwasserwerke
Emmerich
Blackweg 40
46446
Emmerich
Ausgangslage
Wasserkraftnutzung
Beitrag
zum Umwelt- und Klimaschutz
Wirtschaftlichkeit
Technische
Daten der Wasserkraftanlage
Bauherr
Planung
und Bauueberwachung
Ausgangslage
Die
ehemalige Hansestadt Emmerich liegt am Niederrhein bei Flusskm 852, in der Naehe
der hollaendischen Grenze. Hier leben und arbeiten heute 30.000 Menschen. Die
Stadt betreibt eine moderne biologische Klaeranlage mit einer Groesse von
195.000 EWG. Die zu behandelnden Abwassermengen schwanken zwischen 300 und 3000
m³/h in der Spitze.
Das
gereinigte Wasser der Klaeranlage fliesst ueber einen offenen Kanal in den
Ablaufschacht. Dort faellt das Wasser ungenutzt ca. 4,0 Meter tief und gelangt ueber eine Rohrleitung in den Rhein.
Blick
auf den Ablaufkanal und Schacht
Wasserkraftnutzung
Die
Hoehendifferenz des abfliessenden Wassers zu nutzen und die enthaltene
potentielle Energie in elektrischen Strom zu wandeln, ist die Grundidee dieses
Vorhabens. In den Ablaufschacht wurde deshalb nachtraeglich eine Wasserturbine
zur Stromerzeugung eingebaut.
Diese Form der Energierueckgewinnung ist fuer Klaeranlagen innovativ. Es bietet sich eine gute Chance, voellig neue Wasserkraftpotentiale zu erschliessen. Als Vorbild kann diese Anlage auch andere Betreiber anregen.
Beitrag
zum Umwelt- und Klimaschutz
Die Abwasserwerke Emmerich tragen mit dieser Massnahme zum Umwelt- und Klimaschutz bei. Jede kWh Strom aus Wasserkraft ersetzt Strom aus fossilen Energietraegern, entlastet die Atmosphaere und schuetzt unser Klima. Die kleine Wasserkraftanlage ist in der Lage, die CO2-Emissionen jaehrlich um ca. 72.000 kg zu reduzieren und vermeidet weitere Emissionen wie Schwefeldioxid, Stickoxid, Kohlenmonoxid und Staub. Wasserkraftstrom koennte auch Strom aus der Kernenergie substituieren. So kann durch diese kleine Anlage bereits jaehrlich 0,2 kg Atommuell vermieden werden.
Wirtschaftlichkeit
Der Wasserkraftstrom ist nicht nur sehr umweltfreundlich, er traegt - wenn auch in geringem Masse - zur Senkung der Betriebskosten bei. Es ergeben sich daraus gleichermassen oekologische und oekonomische Vorteile fuer den Klaeranlagenbetreiber und natuerlich auch fuer die Buerger der Stadt.
Die weiteren Vorteile sind:
Bei Einspeisung in das oeffentliche Netz werden nach dem neuen Einspeisungsgesetz (EEG) 0,15 DM/kWh verguetet.
Wird der eigenerzeugte Strom aus der erneuerbaren Ressource Wasserkraft auf der Klaeranlage genutzt, entfaellt die OEkosteuer.
Die Baukosten der Wasserkraftanlage betragen einschliesslich aller Nebenkosten und Ingenieurleistungen 140.000 DM. Es ist eine gute Investition in die Zukunft.
Die Anlage ist fuer den vollautomatischen Betrieb ausgelegt, sie arbeitet weitgehend wartungsfrei und benoetigt kein Betriebspersonal.
Technische
Daten der Wasserkraftanlage
Durchstroemturbine, Leistung 13 kW
Fallhoehe H = 3,60 bis 3,80 m
Ausbaudurchfluss Q = 400 l/s
Asynchrongenerator 15 kW, 400V/50Hz
Jahresarbeit = 65.000 kWh
Technische Lebensdauer der Anlage > 20 Jahre
Durchstroemturbine
mit Generator
Bauherr
Abwasserwerke
Emmerich
Blackweg 40
46446 Emmerich
Werkleiter: Dipl.-Ing. R. Antoni
Tel.: 02822 / 92 56 0 Fax: 02822 / 92 56 49
