Schachtkraftwerk

Das am Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft entwickelte und von der TU München patentierte Konzept Schachtkraftwerk stellt einen innovativen Ansatz für eine möglichst effiziente und ökologisch verträgliche Form der Laufwasserkraftnutzung dar, die besonders auch für den Bereich der Kleinwasserkraft geeignet ist. An der Versuchsanstalt Obernach wurden und werden anhand physikalischer Untersuchungen die Grundlagen des Anlagentyps erarbeitet und die Funktionalität der Wasserkraftanlagen optimiert.

Anhand eines voll funktionsfähigen physikalischen Modellversuchs wurden zunächst umfassende Untersuchungen zur spezifischen Einlaufhydraulik durchgeführt. Die Erfassung von Strömungsbild, Geschwindigkeitsverteilung und Anlagenwirkungsgrad für eine Vielzahl hydraulischer und geometrischer Varianten erlaubt die Ableitung allgemeiner Bemessungsregeln für den Anlagentyp, die es ermöglichen die Anlagendimensionierung an konkreten Standorten so vorzunehmen, dass der Wirkungsgrad optimiert wird und die jeweiligen Fischschutzkriterien erfüllt werden.

Auch die prinzipielle Funktion unterschiedlicher Ansätze für eine vollständig unter Wasser arbeitende Rechenreinigung wurden im Modell umgesetzt und die Wirkungsweise erprobt. Durch Einsatz von Geschiebe im Versuchsstand konnte die Durchgängigkeit des Anlagentyps überprüft und Spültechniken für diverse Betriebsfälle entwickelt werden. Ebenfalls wurden am Modellversuch sogenannte Mehrschachtanlagen für Standorte an größeren Gewässern und auch verschiedenste spezielle Zuströmsituationen hydraulisch untersucht, um auch bei diesen Anlagen optimale Zuströmbedingungen zu gewährleisten.

Für eine eingehendere Untersuchung verschiedener betrieblicher Aspekte und vor allem der Punkte Fischschutz und Fischabstieg wurde auf dem Freigelände der Versuchsanstalt Obernach eine Prototyp-Versuchseinrichtung für ein 30kW Schachtkraftwerk errichtet. Diese erlaubt es Rechenreinigungstechnik, Geschiebemanagement und Fischverhalten im Maßstab 1:1 und unter realen Bedingungen zu untersuchen, zu optimieren und zu demonstrieren.

Ansicht des physikalischen Modellversuchs (links) und des Prototyp-Versuchsstandes (rechts)

Die umfangreichen Forschungsarbeiten im Bereich Schachtkraftwerk führen ausgehend von der konzeptionellen Idee zu einem praxisreifen Anlagentyp. Die Ergebnisse erlauben es für die Nutzung der Wasserkraftstandorte eine optimale Umsetzung zu wählen, die alle betrieblichen Anforderungen gewährleistet und auch die standortspezifischen ökologischen Auflagen nachweislich erfüllt. Umfassendere Informationen zum Thema Schachtkraftwerk finden Sie auch unter dem entsprechenden Menü der Homepage.