<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Nutzung von Wasserkräften.
Die für grosse Kraftwerke geeignetste Energiequelle findet sich hauptsächlich in wasserreichen schiffbaren Strömen. Durch die infolge der Nutzung erforderliche Arbeit kann zwar die Schiffahrt ihre Vorteile ziehen, doch stehen einer restlosen Verwertung der verfügbaren Kräfte gerade die Interessen der Schiffahrt vielfach im Wege.
Nun sind die beispielsweise in Zentraleuropa wirtschaftlich erreichbaren Energiequellen an Kohle und Wasser äusserst begrenzt, so dass ihre sparsame Bewirtschaftung zu einem Gebote der Notwendigkeit geworden ist. Nichtsdestoweniger war man bisher gerade bei Nutzung der Wasserkräfte von schiffbaren Strömen nicht in der Lage, nur annähernd jenen Nutzeffekt zu erzielen, wie er in andern Fällen seit langem möglich geworden ist.
Bisher wurden bei Nutzung der Wasserkräfte von schiffbaren Strömen ungefähr die nachstehend angeführten Wege beschritten :
1. Am Beginn der zu nutzenden Flussstreeke wird mittels eines freien Einlaufes eine Wassermenge q in Kanalhaltungen ausgeleitet und dortselbst genutzt. Mit Rücksicht auf die Schiffahrt sind die entnehmbaren Wassermengen q begrenzt, die überwiegende Wassermenge Q hingegen fliesst ungenutzt ab.
Die Wassermenge q kann allerdings über das grösstmöglichste Gefälle genutzt werden.
2. Die stromrechtlich ausgewertete Flussstrecke wird durch Stromwehr samt Schleuse gestaut.
Es wird hiebei die gesamte Wassermenge dem Kraftwerk zugeführt, doch kann das Bruttogefälle nur zu einem Bruchteil (ca. 50%) genutzt werden.
3. Die beiden beschriebenen Fälle werden kombiniert, indem am Ende einer gemäss Fall 2 gestauten Stromstreeke sich eine solche nach Fall 1 anschliesst, wobei der freie Einlauf in der Kanalhaltung oberhalb des Stromwehres, die Mündung der Kanalhaltung jedoch tief unterhalb dieses Stromwehres zu liegen kommt und eine Kraftnutzung allein in der Kanalhaltung erfolgt.
Erfindungsgemäss können nun dem Strome zum Zwecke einer hochwertigen Nutzung in Kanalhaltungen praktisch unbegrenzte Wassermengen entzogen werden, ohne seine Schiffbarkeit zu stören, indem zumindest in der Nachbarschaft der Kanalmündung in den Strom oberhalb derselben ein Stromwehr errichtet wird. Durch dieses Stromwehr allein oder in Gemeinschaft mit einigen weiteren Stromwehren bleibt durch Rückstauung bis zur Einlaufstelle des Kanals trotz der grossen entnommenen Wassermenge die notwendige Fahrwassermenge erhalten. Die nicht durch die Kanalhaltungen tretende Wassermenge wird durch ein vorteilhaft in Höhe des Stromwehres errichtetes Kraftwerk genutzt, wobei diese Nutzungshöhe wesentlich kleiner ist als in den Kanalhaltungen. Es versteht sich, dass das Seitenkanalwasser auch in eine Mehrzahl von Kanälen verteilt sein kann.
Auf solchem Wege wird bei einem mittleren Wasserstande die theoretische Volleistung mit 75-80% im Gegensatz zur bisherigen Maximalleistung bei einem mittleren Wasserstande von zirka 50% erreicht.
Die besondere Überlegenheit dieser Nutzungsart wird aber dann überaus deutlich, wenn wir nicht allein die Nutzung bei mittlerem Wasserstande betrachten, sondern den Jahresdurchschnitt nach der einen und der andern Nutzungsart in Vergleich ziehen. Fassen wir beispielsweise die Grenzfälle besonderer Wasserarmut oder des Hochwassers ins Auge, so sind die Nachteile der bisherigen Nutzung leicht zu erkennen. Bei einer Anlage gemäss Fall 2 kann mit Rücksicht auf die Schiffahrtsverhältnisse nur im begrenzten Masse eine Wasserspeicherung im Strom erfolgen, so dass mit der Verringerung des Wasserzuflusses ein Sinken der Leistungsfähigkeit Hand in Hand geht.
Bei starkem Wasserzufluss wird wiederum mit Rücksicht auf die Schiffahrt eine Erhöhung des Wehrspiegels nur im begrenzten Masse möglich sein,
<Desc/Clms Page number 2>
so dass durch den Einstau des Unterwasserspiegels die Nutzung verringert wird. Bei einer Anlage nach Fan l hingegen wird zur Zeit grosser Wasserarmut das Kraftwerk ausser Betrieb gesetzt, so dass die entnommene Energiemenge gegenüber der Gesamtarbeit während des Jahres wesentlich geringer sein muss als die bei einer mittleren Wasserführung erreichbare Leistung. Durch die unvermeidlichen Unterbrechungen wird der Wert des entnommenen Kraftstromes weiter herabgesetzt. Bei der sub 3 angedeuteten Kombination der beiden Nutzungsarten werden die Nachteile jeder der beiden Nutzungsarten nicht verringert.
Demgegenüber kann durch den für die Anlage im Sinne der Erfindung notwendigen weiten Seitenkanal mit vorteilhaft angeschlossenem Speicherbecken die Möglichkeit geschaffen werden, grosse Wassermengen zur Zeit des Wasserreichtums zu sammeln, durch welche der Prozentsatz an besonders wertvoller Spitzenarbeit der Gesamtenergie gegenüber bekannten Systemen wesentlich gesteigert wird. Letzten Endes kann die Spitzenarbeit gegenüber bekannten Systemen auf das Fünffache und darüber gesteigert werden. Infolge des grossen Querschnittes der wasserführenden Profile wird aber auch die Hochwassergefahr herabgesetzt und die erforderliche Höhe der Hoehwassersehutzdämme und dadurch die gesamten Kosten der Anlagen wesentlich niedriger gehalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Nutzung der Wasserkraft von an und für sich schiffbaren Strömen, bestehend aus einem Seitenkanal, in welchem der überwiegende Teil des Wassers genutzt wird, während zumindest in der Höhe der Mündung des Seitenkanales oberhalb derselben ein Stromwehr samt Kraftanlage angeordnet ist, durch welches der das Seitenkanalwasser nicht führende Stromteil zumindest bis zur Einlaufstelle des Kanals riickgestaut werden kann.