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10 <strong>WINDBLATT</strong> 03 | 2009 TECHNOLOGIE Erstes ENERCON Wasserkraftwerk in Raguhn erfolgreich am Netz ENERCON Technologie bewährt sich in der Wasserkraft Nachdem der Probebetrieb seit Januar dieses Jahres erfolgreich abgeschlossen wurde, ist das erste ENERCON Wasserkraftwerk im Juni in Raguhn, Sachsen-Anhalt, vollständig ans Netz gegangen. Betreiber der Anlage ist die Wasserenergie Raguhn GmbH & Co. KG, eine Tochtergesellschaft der ENERCON GmbH. ENERCON setzt an der Mulde, einem Zufluss der Elbe, zwei selbst entwickelte S-Rohrturbinen ein. „Bei der Entwicklung des ENERCON Wasserturbinen-Konzepts standen eine verbesserte Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu üblichen Turbinenkonzepten, umweltgerechtere Eigenschaften, ein einfaches, robustes Design mit optimalen Wartungsmöglichkeiten sowie der Einsatz langjährig erprobter ENERCON Serienkomponenten aus der Windenergietechnik für die automatische Betriebsführung und elektrotechnische Ausrüstung im Vordergrund“, Auslauf des Turbinenraums in die Mulde, rechts die Mauer zum Hochswasserschutz für Raguhn. sagt Rolf Rohden, der Leiter der Abteilung Forschung & Entwicklung/Neue Technologien bei Wobben Research & Development (WRD) in Aurich. Wesentliche Punkte des ENERCON Konzepts sind der Verzicht auf ein Getriebe, der vollständig drehzahlvariable Betrieb – wodurch sich besonders Standorte mit niedrigen Fallhöhen bzw. tideabhängige Standorte wirtschaftlich erschließen lassen – und die Ausführung der Wasserturbine als Luvläufer mit extrem geringen Spaltmaßen des Laufrades: Das gilt sowohl an der Nabe, als auch an der Ummantelung (weiter entwickelte Minimum Gap Technologie). Die direkte Anströmung des Laufrades ohne vorherige Umlenkung des Wasserstromes führt zu einer Erhöhung des Energieertrags und reduziert darüber hinaus die Wahrscheinlichkeit von Fischschädigungen in erheblichem Maße. Ohnehin kann die ENERCON Turbine als äußerst fischfreundliche Bauart beschrieben werden. In Bezug auf die Passierbarkeit für Fische weist die Konstruktion folgende Vorteile auf: - die E-Turbine ist über den gesamten Leistungszeitraum drehzahlvariabel. Durch die niedrige Drehzahl wird die Umlaufgeschwindigkeit des Laufrades verringert und somit die Verletzungsrate bei den Fischen erheblich gesenkt.
- Durch die geringe Anzahl von Laufradschaufeln ist der Anteil von Prall- und Scherflächen für Fische minimiert. Die Ausführung der Nabe der E-Turbine erfolgt analog zur Minimum Gap Turbine vollkugelig. Dadurch ergibt sich neben einem verbesserten Wirkungsgrad wegen geringerer Strömungsverluste im Spalt auch eine geringere Verletzungsgefahr eventuell eingeströmter Fische. Lernfähige Software steuert die Schaufelräder Die Turbinen werden durch eine „lernfähige“ Software gesteuert. Sie steuert neben dem Sicherheitssystem die Gleichstrommotoren der Schaufeln: Verringert sich das Wasserangebot des Flusses und steigt dadurch die Fallhöhe, „pitcht“ die Steuerung die Schaufel weiter in die Strömung. Im umgekehrten Fall wird die Schaufel aus der Strömung genommen. Die Software speichert die in den Vorgang eingegangenen Parameter wie Fallhöhe und Wassermenge, gleicht sie mit dem Energieertrag ab und passt künftige Steuervorgänge an, erläutert Rohden. Durch dieses „lernende“ System werden die Turbinen bei vorhandenem Wasserangebot immer im Ertragsmaximum gefahren. Zu DDR-Zeiten zählte die Mulde zu den am stärksten verunreinigten Flüssen. Seit der Wende hat sich die Situation verbessert, Einbau des Antriebsstrangs. das Wasser ist wieder glasklar. Das Projekt muss viele Anforderungen an den Fisch- und Gewässerschutz erfüllen: So sollen in Europa Fließgewässer durchgängig sein, u.a. für Fische, die zu ihren Laichplätzen ziehen. Den Aufund Abstieg ermöglicht in Raguhn eine offene Fischtreppe, abseits verläuft ein Rinnsal für Kleinstlebewesen. In den Fischabstieg, der gleichzeitig einen Spülkanal für die Rechen-Anlage darstellt, sind die Erfahrungen von Arne Gluch vom Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft, Sachsen-Anhalt, eingeflossen. Die Treppe hat 20 Stufen, jede davon 20 Zentimeter hoch. Knapp 1 Kubikmeter Wasser passieren sie pro Sekunde. Damit auch Amphibien und kleine Fische gegen die Strömung ankommen, gibt es zwischen den Kammern Ruhezonen, in denen die Tiere Kraft für den nächsten Sprung sammeln können. Um die Auswirkungen des Wasserkraftwerks auf die Fauna zu ermitteln, wird das Projekt von einem umfassenden Fischmonitoring begleitet. „Der bisherige Eindruck ist Wasserkraftwerk Raguhn: Fakten im Überblick Turbinen: 2 ENERCON S-Rohrturbinen mit je 3 Schaufeln Leistung insgesamt: 2100 kW Jährliche Stromproduktion: 9,3 Mio. kWh p.a. Nennvolumenstrom: 25 m 3 /s Laufraddurchmesser: 2,5 m S-förmiges Rohr der E-Turbine. <strong>WINDBLATT</strong> 03 | 2009 11 sehr positiv, die Fauna nimmt das Kraftwerk als Teil ihres Lebensraums an“, sagt Karl Ihmels, bei ENERCON für Wasserkraftanlagen und Bautechnik zuständig. Für den Hochwasserschutz hat der Bau des Kraftwerks einen positiven Nebeneffekt: „In enger Zusammenarbeit von Kommune, Landeshochwasserschutz und ENERCON ist parallel zum Kraftwerksbau der Hochwasserschutz für Raguhn erneuert worden“, sagt Bauingenieur Ihmels. Wo früher eine Abraumfläche mit Bauschutt von alten Häusern das Ufer markierte, schirmt jetzt eine aus naturbelassenen Baustoffen errichtete Schutzwand die Stadt von Mulde-Hochwassern ab.
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