Das Prinzip der Lamellenturbine

  • Die Lamellenturbine gehört zur Familie der unterschlächtigen Wasserräder. Das bedeutet, das durch einen Höhenunter-schied "beschleunigte" Wasser wird durch die Lamellenturbine abgebremst, es wird also Geschwindigkeitsenergie genutzt.
  • Anstatt der Kammern eines Wasserrades werden speziell geformte Lamellen bzw. Lamellenpakete in einer besonderen Anordnung am Umfang des Rades fix eingesetzt, sodass diese die Kraft des jeweils standortspezifisch verfügbaren Wasservolumens aus dem anströmenden Gewässer aufnehmen und unter möglichst hoher Abgabe seiner Energie in eine Drehbewegung umwandeln.
  • Die an den jeweiligen Anwendungsfall angepasste Anordnung und Ausführung der Lamellen bewirken, dass das Wasservolumen während der "Abbremsung" außen am Umfang des Rades gehalten werden kann, wo aus der "Bremskraft" das maximale Drehmoment entwickelt und über die Welle und eine Übersetzung an den Generator weitergegeben werden kann.

 

Der "kleine Unterschied" zwischen konventionellen Technologien und der Lamellenturbine

  • Bei der Lamellenturbine gibt es keine geschlossenen Kammern wie bei anderen Wasserrädern. Daher können auch keine Lufteinschlüsse in den Kammern den Wasserzutritt behindern oder umgekehrt das Zurückströmen der Luft den Austritt des Wassers verlangsamen. Beim Eintritt des Wassers in das Rad strömt die Luft nach innen aus dem Raum zwischen den Lamellen. Mittels der zwischen den Lamellen individuell angepassten Drosselpalte wird das Wasser außen gehalten und dringt nicht in das Innere des Rades ein. Der Innenraum des Rades ist daher immer wasserfrei, was einen deutlichen Unterschied zu anderen Technologien darstellt.
  • Stellt man sich die Lamellenturbine als drehenden Zylinder vor, tritt das Wasser an der Außenfläche des Zylinders ins Rad ein und wird nach Abgabe der  Energie an der selben Außenfläche wieder abgegeben. Da sich die Lamellenturbine auf diese Weise permanent im Betrieb freispült, kann es keine Verschmutzungsprobleme geben, die ein Rückspülen erforderlich machen.
  • Die Lamellenturbine kann nicht "durchgehen" wie andere Turbinen. Sie besitzt eine Leerlaufdrehzahl, die von der Fallhöhe des anströmenden Wassers abhängt und nicht überschritten werden kann. Damit sind sämtliche Betriebszustände einfach zu berücksichtigen und eine sichere, langlebige Auslegung ist problemlos möglich.
  • Unsere Entwicklung auf dem eigenen Prüfstand, Computersimulation und die Erfahrung aus dem Betrieb der Lamellenturbine stellen sicher, dass die Effizienz unserer Lamellenturbine das Maximum an Energie am individuellen Standort verfügbar macht.
  • Der Einlass-Schieber der Lamellenturbine regelt nicht nur die Leistung der Turbine, sondern kann auch einen vorgegebenen Wasserstand im Zufluss zur Lamellenturbine exakt halten. Dies ermöglicht eine präzise Dotierung der Fischwanderhilfe, sowie eine kontrollierte wasserwirtschaftliche Situation im Oberwasser (Niveau für Aus- und Einleitungen, Grundwasserverfügbarkeit, etc.). Nicht zuletzt wird dadurch auch eine optimale Leistungsfähigkeit der Anlage erreicht.
  • Für Lamellenturbinen-Kraftwerke wurden bereits Konzepte ausgearbeitet, die bei hochwassergefährdeten Standorten im Hochwasserfall den Kraftwerksquerschnitt freigeben, indem sie aus dem Wasser schwenken oder gehoben werden. Damit besteht der einzigartige Vorteil, dass auch bei beengten Platzverhältnissen, bei denen die Anlage sich direkt im Gerinne befinden muss, die Hochwassersicherheit gewährleistet bleibt.

 

Alleinstellungsmerkmale und Highlights

  • Geeignet für Fallhöhen von 0,5 m aufwärts
  • Geeignet für Wassermengen ab 1,0 m³/s
  • Geeignet für sämtliche Situationen in der Kleinwasserkraft bis 1 MW (in der Kombination mehrerer Räder)
  • Geringer Platzbedarf
  • Liefert Strom bei jeder Wassersituation
  • Kaskadierung möglich
  • “Eigener Strom für jede Gemeinde“: einfache Möglichkeit der kleinräumigen Erzeugung und Bedarfsdeckung (Energieautarkie)
  • HighTech Design und Planung
  • Verwendung standarisierter Industriekomponenten
  • Verwendung einfacher Produktionstechnologien
  • Leicht zu transportieren, leicht zu installieren
  • Hohe Verfügbarkeit auf Grund verlässlicher, bewährter Technik
  • Gemessen an der Anlagenleistung geringer wasserbaulicher Aufwand nötig, kleine Anlagen können direkt in Stahlrahmen oder Stahlbox geliefert und aufgestellt werden.
  • Hervorragend geeignet für die Einbindung in ökologisch erforderliche Verbesserungsmaßnahmen
  • Geringes Wartungserfordernis
  • Geringe Betriebskosten
  • Kurze Payback-Periode
  • Hohe Umsatzrendite und EBIT-Marge
  • Patentiert mit PCT-Registrierung
  • Europapatent registriert
  • Innovative Lösungen für Nebenausrüstung (Rechen, Einlauf, etc.)

 

Einsatz der Lamellenturbine

 

Anwendungsbereich unterschiedlicher Technologien in Diagrammdarstellung

  • Die Lamellenturbine kann ab einer unteren Grenze von 0,5 m³/s Volumenstrom und ab einer Fallhöhe von 0,5 m Energie erzeugen (siehe Diagramm Einsatzbereich).
  • Im Bereich unter ca. 2 m Fallhöhe ist die Lamellenturbine die einzige Technologie am Markt, die technisch und wirtschaftlich effizient Kleinwasserkraft nutzen kann. Dies stellt eine Alleinstellungsmerkmal (USP) der Lamellen-turbine dar!
  • Die Nutzung der Kleinwasserkraft ist mit der Lamellenturbine von 0,5 m bis zu einer Fallhöhe von 10 m möglich. Der Einsatz der 

  • Lamellenturbine bietet sich daher an allen stellen an, an welchen geringe Fallhöhen vorzufinden sind.

 

  • Beispiele:
  • Revitalisierung alter Mühlen- und Sägenstandorte
  • Revitalisierung veralterter Hauskraftwerke
  • Behördlich geforderter Rückbau von Sohlschwellen durch den Eigentümer (Pflicht
    der ökologischen Verbesserung nach EU-WRRL!)
  • Nutzung von Über- und Ausläufen aus Wasserreinigungsanlagen
  • Nutzung von Sohlsprüngen in Bewässerungskanälen, Kraftwerksausläufe

  

  • Wasserkraftanlagen können umso mehr Leistung bereitstellen, je höher die Fallhöhe und je größer das Wasser-dargebot ist. Die wirtschaftlichste Lösung ist aber nicht immer die mit der höchsten installierten Leistung, sondern jene, in der mit den geringsten Projektkosten der verhältnismäßig höchste Gewinn erreicht werden kann. Da das Wasserdargebot saisonal stark schwankt, ist es daher notwendig, den zu erwarteten Gang des Durchflusses und der Pegelstände vor und nach dem gewählten Kraftwerks-Bauplatz genau zu kennen. Die Experten der BEW-POWER können dann in einer exakten Auslegung eine Projektgröße bestimmen, die am gewählten Standort die wirtschaftlichste Lösung darstellt.
  • Unzählige solcher Sohlsprünge wurden durch Regulierungs- und Hochwasserschutzmaßnahmen geschaffen und müssen nun aufwendig und auf Kosten der Eigentümer renaturiert werden. Durch Einplanung eines Lamellen-turbinen-Kraftwerks kann sich ein solcher Rückbau dennoch amortisieren und wirtschaftlich positiv darstellen.

 

Nutzen für die Allgemeinheit

  • Nicht nur der Betreiber eines Lamellenturbinen-Kraftwerks kann die wirtschaftlichen und betriebstechnischen Vorteile genießen, auch die Allgemeinheit partizipiert an der Errichtung einer Lamellenturbinen-Anlage:
  • Vermeidung von Verteilverlusten im Stromnetz
  • Nutzung möglichst „aller“ Wassersituationen ab niedrigen Fallhöhen und geringen Wassermengen
  • Gemeinsame Installation mit Reökologisierungsprojekten helfen, diese Projekte zu finanzieren und das kommunale Budget zu entlasten
  • Die Zuflussregelung der Lamellenturbine ermöglicht eine exakte Vorgabe des Oberwasserstandes. Dadurch kann die Fischwanderhilfe optimal mit der jeweils vorgesehenen Wassermenge dotiert werden.