DE102010018806A1 - Flusskraftwerk - Google Patents
Flusskraftwerk Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010018806A1 DE102010018806A1 DE102010018806A DE102010018806A DE102010018806A1 DE 102010018806 A1 DE102010018806 A1 DE 102010018806A1 DE 102010018806 A DE102010018806 A DE 102010018806A DE 102010018806 A DE102010018806 A DE 102010018806A DE 102010018806 A1 DE102010018806 A1 DE 102010018806A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- module
- power plant
- wall
- riverbed
- energy unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B9/00—Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
- E02B9/02—Water-ways
- E02B9/022—Closures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B9/00—Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
- E02B9/02—Water-ways
- E02B9/04—Free-flow canals or flumes; Intakes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/08—Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/10—Stators
- F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
- F05B2240/133—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines with a convergent-divergent guiding structure, e.g. a Venturi conduit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Flusskraftwerk mit den folgenden Bauteilen beziehungsweise Merkmalen:
– wenigstens ein Modul oder mehrere autarke Module, die in Strömungsrichtung nebeneinander angeordnet sind, jeweils umfassend wenigstens eine Energieeinheit;
– jede Energieeinheit umfasst eine Wasserturbine und einen Generator;
– jedes Modul umfasst eine stromaufwärtige, stehende Stauwand sowie eine stromabwärtige, die Energieeinheit tragende Tragwand;
– zwischen beiden Wänden befindet sich ein Zwischenraum;
– ein Rechen, der sich zwischen der Oberkante der Stauwand und der Oberkante der Tragwand erstreckt und den Zwischenraum abdeckt;
– an die Energieeinheit ist ein Saugkanal angeschlossen.
– wenigstens ein Modul oder mehrere autarke Module, die in Strömungsrichtung nebeneinander angeordnet sind, jeweils umfassend wenigstens eine Energieeinheit;
– jede Energieeinheit umfasst eine Wasserturbine und einen Generator;
– jedes Modul umfasst eine stromaufwärtige, stehende Stauwand sowie eine stromabwärtige, die Energieeinheit tragende Tragwand;
– zwischen beiden Wänden befindet sich ein Zwischenraum;
– ein Rechen, der sich zwischen der Oberkante der Stauwand und der Oberkante der Tragwand erstreckt und den Zwischenraum abdeckt;
– an die Energieeinheit ist ein Saugkanal angeschlossen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Flusskraftwerk zum Ausnutzen der Energie des strömenden Wassers.
- Solche Flusskraftwerke gibt es in einer großen Anzahl von Variationen.
- Die Erfindung betrifft ein Flusskraftwerk, das sich auch für Flüsse mit geringem Energieaufkommen einsetzen lässt. Hauptsächlich handelt es sich um Kraftwerke mit geringer Fallhöhe und hohem Volumenstrom, sogenannte Laufwasserkraftwerke. Die Kraftwerke sollen so ausgeführt werden, dass sie zum großen Teil überströmt sind und somit dem Auge des Betrachters verborgen bleiben und den Lauf des Flusses im Falle eines Hochwassers wenig beeinträchtigen. Bei solchen Anwendungsfällen muss mit jahreszeitlich bedingt unregelmäßigen Aufkommen der Wassermenge gerechnet werden, zugleich auch mit störenden Partikeln, die von der Strömung mitgerissen werden, wie Steinen, Treibholz und so weiter. Es wird daher eine Lösung angestrebt, die möglichst einfach und wenig störanfällig ist.
- Der Bau von Flusskraftwerken ist grundsätzlich sehr aufwändig. Dabei lässt sich der Aufwand nicht im Voraus genau erfassen. Eine wichtige Größe ist zum Beispiel die Beschaffenheit des Flussbettes. Besteht dieses aus Felsboden, so ist der Aufwand besonders hoch. Weiterhin sind beim Bau umfangreiche Maßnahmen notwendig wie das Umleiten des gesamten Flusses aus dem angestammten Flussbett durch ein künstlich geschaffenes Bett. Manchmal wird auch ein Teilstrom umgeleitet, sodass ein Teil des Flussbettes zum Zwecke des Baus des Kraftwerkes trockengelegt werden kann. Alle diese Maßnahmen sind außerordentlich aufwändig.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flusskraftwerk anzugeben, das einfach im Aufbau ist, das kostengünstig erstellbar ist, das unempfindlich gegenüber sogenanntem Geschiebe ist wie Steinen, Treibholz, und das sich leicht und schnell sowie kostengünstig errichten lässt. Nach Möglichkeit soll auf die oben genannte Baugrubenumschließung verzichtet werden.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
- Der wesentliche Gedanke des unabhängigen Vorrichtungsanspruches besteht darin, eine Mehrzahl von Modulen zu schaffen, die quer zur Strömungsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Jedes Modul trägt wenigstens eine Energieeinheit, umfassend eine Turbine und einen Generator. An die Energieeinheit schließt sich in üblicher Weise ein Saugrohr oder Saugkanal an.
- Der sonst übliche Staudamm, der mehrere Energieeinheiten aufnimmt, ist somit sektioniert. Jedes Modul lässt sich somit ganz autark und für sich alleine errichten, unabhängig von dem benachbarten Modul. So kann ein Modul nach dem anderen errichtet werden. Dabei geht man zweckmäßigerweise von einem ersten Modul in Ufernähe aus, erstellt sodann das nächstfolgende, benachbarte Modul, und so weiter.
- Die Verfahrensansprüche beschreiben dies im Einzelnen.
- Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
-
1 zeigt in schematischer Darstellung in einer Aufrissansicht ein Flusskraftwerk. -
2 zeigt wesentliche Teile eines weiteren Flusskraftwerkes im Aufriss. -
3 zeigt ein drittes Flusskraftwerk im Aufriss. -
4 zeigt wesentliche Teile eines Moduls aus Beton. -
5 zeigt drei nebeneinander angeordnete Module in perspektivischer Darstellung. -
6 zeigt drei weitere, nebeneinander angeordnete Module in perspektivischer Darstellung. -
7 bis10 veranschaulichen wesentliche Schritte eines ersten Verfahrens zum Errichten eines erfindungsgemäßen Moduls in einem Flussbett. -
11 bis14 veranschaulichen die wesentlichen Schritte eines zweiten Herstellungsverfahrens zum Errichten eines erfindungsgemäßen Moduls in einem Flussbett. -
15 zeigt ein Modul, das mittels Pfählen auf dem Flussbett angeordnet und fixiert ist, mit Blickrichtung in Strömungsrichtung. -
16 zeigt einen Gegenstand ähnlich wie einer gemäß17 , jedoch mit zwei Modulen. -
17 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Fertigteil, das Bestandteil eines Moduls ist. -
18 zeigt den Gegenstand von15 in Seitenansicht. -
19 ,20 ,21 zeigen in einer Aufrissansicht ein weiteres Wasserkraftwerk, und zwar in drei verschiedenen Betriebsphasen. - Die
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Modul1 . Dieses umfasst eine Stauwand2 , eine Tragwand3 sowie eine von der Tragwand3 getragene Energieeinheit4 . - Die Energieeinheit
4 umfasst eine Turbine4.1 sowie einen Generator4.2 . Beide haben eine gemeinsame Drehachse. - Zwischen Stauwand
2 und Tragwand3 befindet sich ein Zwischenraum5 . Dieser ist von einem Rechen6 abdeckbar. Der Rechen ist an der Oberkante der Stauwand2 angelenkt und um den Gelenkpunkt6.1 schwenkbar. Die gestrichelte Linie zeigt den Rechen6 in einer angehobenen Position. Der Rechen kann zum Demontieren der Turbine noch weiter nach oben gehoben werden. Der Rechenanschlagpunkt6.1 kann ebenso gut an der Tragwand3 angebracht sein. - Stauwand
2 und Tragwand3 sind im Flussbett7 verankert. Das Oberwasser8 wird an der Stauwand2 aufgestaut. Es strömt über den Rechen6 und fällt von der Oberkante der Tragwand3 hinab zum Unterwasser9 . Der Fluss strömt in Richtung des Pfeiles10 . Der Rechen6 ist während des Betriebs vorteilhafterweise zum Unterwasser hin geneigt. Der Schmutz wird entlang der Rechenstäbe in das Unterwasser9 gezogen. Auf eine gesonderte Rechenreinigungsmaschine kann verzichtet werden. - In
2 erkennt man wiederum eine Tragwand3 , gebildet aus einem Betonkörper, sowie einer Energieeinheit4 . - Die Energieeinheit
4 ist am oberen Ende der Einlassöffnung des Saugkanales13 eingehängt. Siehe Einhängezapfen13.1 . Die Energieeinheit4 weist am Generatorgehäuse einen Kranhaken4.1 auf, um bei Wartungsarbeiten oder dergleichen hochgezogen zu werden. Die Einlassöffnung des Saugkanales13 ist als Sitz ausgebildet. Sie weist einen kreisförmigen Sitzkörper auf – nicht dargestellt –, auf welcher das Gehäuse der Energieeinheit4 im Betriebszustand ruht. - Die Tragwand
3 weist eine vertikale Führungsnut3.1 auf. In dieser kann ein Einhängehaken, der Bestandteil eines Einlauftrichters4.2 ist, auf und ab fahren. In der hier dargestellten unteren Position umgreift der Haken den Einhängezapfen13.1 . Die Führungsnut erleichtert die Montage der Turbine mittels eines Krans. - Bei dieser Konstruktion muss die Energieeinheit
4 nicht weiter fixiert werden. Sie wird aufgrund ihres Gewichtes in Kombination mit dem geeignet positionierten Einhängezapfen13.1 gegen den Sitz an der Einlassöffnung des Saugkanales gepresst. - Modul
1 gemäß3 ist im Wesentlichen gleich aufgebaut, wie Modul1 gemäß2 . Der Saugkanal13 ist jedoch leicht gekrümmt. Rechen6 ist mittels einer Hubeinrichtung6.2 auf- und abschwenkbar. Das freie Ende des Rechens6 weist außerdem eine Schürze6.3 auf. Diese gleitet beim Schließen des Rechens entlang der Tragwand3 . Rechen6 kann zum Einstellen des Pegels des Oberwassers verwendet werden. Im abgeklappten Zustand wird der Rechen6 gereinigt. Sobald der Rechen6 zum Unterwasser9 geneigt ist und überströmt wird, wird der Schmutz mitgenommen. - Der Rechen
6 samt der Schürze6.3 kann derart angehoben werden, dass der Spiegel des Oberwassers8 angehoben wird. Damit kann der Oberwasserpegel geregelt werden. Siehe die strichpunktierte Darstellung des Oberwassers8 – siehe3 . - Bei den Ausführungsformen gemäß der
1 bis3 sieht man, dass der Rechen6 – in Strömungsrichtung gesehen – im Betriebszustand nach unten abfällt. Er ist somit stets von Wasser überströmt. Hierdurch wird er weitgehend sauber gehalten, ohne auf gesonderte Reinigungsgeräte zurückzugreifen. - Für eine solche Konfiguration ist die gezeigte Konfiguration von Stauwand
2 und Tragwand3 günstig. Das stromaufwärtige Ende des Rechens6 kann hierbei nämlich mit seinem stromaufwärtigen Ende an der Oberkante der Stauwand2 angelenkt werden, und mit seinem stromabwärtigen Ende an der Oberkante von Tragwand3 aufliegen oder anliegen. Die Oberkante der Stauwand2 liegt somit auf einer größeren geodätischen Höhe als die Oberkante der Tragwand3 . - Man sieht dies auch gut aus
4 .4 zeigt ein Modul in perspektivischer Darstellung. Dieses ist in einem Stück aus Beton gegossen und zum Beispiel mit Kies ausgefüllt. Zwischen Stauwand2 und Tragwand3 befindet sich ein Zwischenraum. Stauwand2 steht im Wesentlichen aufrecht. Tragwand3 hingegen ist auf ihrer stromaufwärtigen Seite begrenzt durch eine geneigte Fläche, und auf ihrer stromabwärtigen Seite durch eine gekrümmte Fläche. An der geneigten Fläche lässt sich in oben beschriebener Weise die Energieeinheit4 anordnen. Die Energieeinheit4 ruht dabei aufgrund ihres Eigengewichtes zuverlässig auf der geneigten Fläche. Über die gekrümmte Fläche fließt das abströmende Wasser. -
5 zeigt mehrere Module. Diese sind nebeneinander angeordnet, somit quer zur Strömungsrichtung10 des Flusses. -
6 zeigt wiederum drei Module stark vereinfacht dargestellt. Jedes Modul ist mit einem Pfeilrechen6 ausgestattet. Zwischen zwei einander benachbarten Modulen befindet sich ein freier Zwischenraum1.1 . Dieser ist mit einem Absperrorgan1.2 öffen- und schließbar. Das Absperrorgan1.2 kann beispielsweise eine Dammtafel sein. Der Zwischenraum1.1 dient als Kieskanal. Vor dem Absperrorgan1.2 sammelt sich Geschiebe und Schwämmgut an. Dieses muss von Zeit zu Zeit entfernt werden. Zu diesem Zwecke werden die Dammtafeln1.2 von Zeit zu Zeit in Richtung des vertikalen Pfeiles hochgezogen. Schwemm- oder Treibgut, das sich vor der Klappe angesammelt hat, gelangt mit der Strömung zum Unterwasser. - Bei geöffneten Dammtafeln
1.2 wird außerdem Schmutz mitgerissen, der sich in den Rechen6 angesammelt hat. - Die
7 bis10 veranschaulichen Verfahrensschritte zum Durchführen eines ersten Verfahrens zum Errichten von Modulen. Dabei sind die7 und8 Vertikalschnitte durch ein Flussbett quer zur Strömungsrichtung. Man erkennt die Uferböschung7.1 , ferner wieder das Flussbett7 . - Bei der in
7 dargestellten Arbeitsphase sind zwei Spundwände20 und21 in das Flussbett eingerammt und fixiert. Jede Spundwand ragt wenigstens bis zum Oberwasser8 hoch, gegebenenfalls auch etwas darüber hinaus. - Die Spundwände
20 ,21 sind im Flussbett7 fest verankert. Sie verbleiben an Ort und Stelle und bilden somit einen tragenden Bestandteil des Kraftwerkes. Die Spundwände20 ,21 weisen jeweils an ihren Enden vertikale Nuten auf. In diese werden Dammtafeln22 ,23 eingeschoben. Siehe9 . Nunmehr ist ein umschlossener Raum entstanden, und damit eine Baugrubenumschließung für ein erstes Modul. Siehe10 . Die Baugrube kann nunmehr leer gepumpt werden. Außerdem kann ein Bett zur Fundamentierung der später eingesetzten Module ausgehoben und mit Magerbeton fundamentiert werden. Nunmehr kann auch ein erstes Modul in die Baugrube abgesenkt und auf das Magerbeton-Fundament aufgesetzt werden. - Alle genannten Bauteile, nämlich die Spundwände
20 ,21 wie auch die Dammtafeln22 ,23 sind wieder verwendbar. - Die Spundwände
20 ,21 verbleiben in der Regel für dauernd im Flussbett. Sie sind das tragende Element für den gesamten Damm. - Die Dammtafeln hingegen werden nach Beendigung der Bauarbeiten – siehe den in
10 dargestellten Zustand – aus den genannten Vertikalnuten herausgezogen. Sie können später zu Wartungsarbeiten an den betreffenden Modulen wieder verwendet werden. Siehe in10 die beiden vertikalen, nach oben weisenden Pfeile, die das Herausziehen der Dammtafeln veranschaulichen. - Außerdem braucht man in der Regel nur zwei Dammtafeln
22 ,23 . Es wird nämlich zunächst eine erste Baugrube gebildet, und daran wird eine sich anschließende zweite Baugrube errichtet, wiederum mit einer oder mehreren (neuen) Spundwänden, aber mit den erstgenannten Dammtafeln22 ,23 . - Es gibt eine zweite Möglichkeit ohne Errichten einer Baugrube. Diese besteht in Folgendem: Es werden zunächst Pfähle
25 bis28 in das Flussbett gerammt – siehe11 . Ein erstes Modul1 wird in die Pfähle eingehängt und formschlüssig an diesen verankert. Siehe die12 ,13 und14 . - Wie man aus den
13 und14 erkennt, befindet sich zwischen dem Flussbett7 und dem Modul1 ein Dichtkörper30 . Dieser ist ein mit Betonit gefüllter Gewebeschlauch. Er umgibt das betreffende Modul an dessen Außenumfang und umschließt damit einen Raum31 . - Raum
31 wird durch einen Einführkanal1.3 mit einem geeigneten Material angefüllt, beispielsweise mit Magerbeton. Das Einfüllen erfolgt unter Pressdruck, sodass der in Raum31 vorhandene Baugrund durch eindringenden Zement verfestigt wird. Die Verfüllung des Raumes31 sowie die Festigung des Baugrundes unterhalb des Raumes31 gegen Unterspülen des Moduls1 kann auch mittels der als „Jet-Crouting” bekannten Hochdruck-Bodenvermörtelung erfolgen. Das Modul wird durch diese Maßnahme gegen Unterspülen gesichert. - Dichtung
30 kann auf jegliche Weise eingebracht werden, beispielsweise durch Fixierung am Boden des Moduls1 vor dessen Einhängen in die Pfähle. - Es versteht sich, dass statt der Pfähle auch Wände verwendet werden. Im Übrigen verbleibt es aber bei der beschriebenen Prozedur des Einhängens der Module
1 und des Fundamentierens unter Zuhilfenahme der Abdichtung30 . - Die
17 und18 veranschaulichen Beispiele für ein Fertigteil in sehr schematischer Darstellung,17 in einer perspektivischen Ansicht, und18 in einem vertikalen, in Strömungsrichtung gelegten Schnitt. - Das in den
19 ,20 und21 dargestellte Flusskraftwerk weist wiederum eine Stauwand2 und eine Tragwand3 auf. Unter dem Modul1 befindet sich ein Kieskanal1.1 . Dieser kann aus mehreren Einzelkanälen bestehen, die parallel zueinander in Strömungsrichtung verlaufen. - Zwischen den beiden Wänden
2 und3 ist wieder der Freiraum5 . Hier befindet sich die Energieeinheit4 . Die Anlage hat einen Rechen6 . Dieser ist im vorliegenden Falle an der Oberkante des Tragkörpers3 angelenkt – siehe Gelenkpunkt6.1 . Der Gelenkpunkt könnte aber auch an der Oberkante der Stauwand2 angelenkt sein, so wie bei den1 und3 . - Am selben Gelenkpunkt
6.1 ist eine Stauklappe40 angelenkt. Diese erstreckt sich über die gesamte Breite des Moduls1 . Sie dient zum Regeln des Oberwassers8 . - Bei der Betriebsphase gemäß
19 ist die Stauklappe40 hochgeklappt. Demgemäß befindet sich der Pegel des Oberwassers8 oberhalb der Oberkante von Stauwand2 . - Bei der Betriebsphase gemäß
20 ist die Stauklappe40 abgeklappt und ruht auf der Überströmfläche der Tragwand3 . In dieser Phase findet ein Reinigen des Rechens6 statt. - Bei der in
21 dargestellten Betriebsphase ist die Stauklappe40 wiederum abgeklappt. Rechen6 wird sogleich hochgeklappt werden – siehe die gestrichelte Linie. Ein Kranfahrzeug50 befindet sich auf der Krone der Tragwand2 und ist bereit, die Energieeinheit4 zum Zwecke von Wartungsarbeiten hochzuziehen und sodann an Land zu transportieren. - Man erkennt ferner eine weitere Stauklappe
41 an der angeströmten Oberkante von Stauwand2 . Diese ist bei den19 und20 abgeklappt, bei21 hochgeklappt, was während der Durchführung der Arbeiten mit dem Kranfahrzeug50 notwendig ist. - Der Kieskanal
1.1 ist durch eine weitere Klappe42 absperrbar. Er ist in der meisten Zeit des Betriebes abgesperrt, sodass die Klappe sich in der in den19 und20 dargestellten Position befindet. Zum Durchspülen des Kieskanales1.1 wird die Klappe42 hochgeschwenkt. - Statt der hier dargestellten schwenkbaren Klappen
40 ,41 ,42 können auch andere Elemente vorgesehen sein. So ist es denkbar, statt der Schwenkklappe einen Schieber vorzusehen, mit einer vertikal verlaufenden Schieberplatte, die aus der Tragwand aus und in diese wieder eingefahren werden kann. Gleiches gilt für die Klappe41 , wie auch für die Klappe42 . - Die Erfindung bringt zahlreiche Vorteile, die sich wie folgt zusammenfassen lassen:
- – Der bauliche Aufwand und damit die Investitionskosten lassen sich drastisch senken. Hierzu tragen insbesondere die modulare Bauweise bei. Jedes Modul kann baugleich oder völlig identisch mit den anderen Modulen sein.
- – Der gesamte Kraftwerksdamm kann sukzessive vom Ufer aus gebaut werden. Es wird zunächst ein erstes Modul in Ufernähe installiert. Dieses kann als Plattform für das Errichten eines benachbarten Modules genutzt werden, und so weiter, bis der gesamte Baudamm steht.
- – Durch die Gestaltung der Rechen werden Wartungsarbeiten vereinfacht und damit verbilligt.
- – Die Spundwände werden entgegen üblicher Bauweise nicht nur temporär verwendet. Vielmehr werden sie zum Bestandteil des Kraftwerkes, indem sie im Flussbett fest verankert bleiben und zum Tragen der gesamten Konstruktion wesentlich beitragen. Sie üben somit eine Doppelfunktion aus.
- – Die modulare Bauweise erlaubt eine zeitliche Streckung der Ausführung des Kraftwerkes. So kann zunächst eine begrenzte Anzahl von Modulen gebaut werden, und es kann zu einem viel späteren Zeitpunkt – womöglich nach Jahren – das Kraftwerk durch Hinzufügen weiterer Module erweitert werden.
- Die Module sind einteilig dargestellt. Jedoch kann jedes Modul auch aus zwei oder mehreren Teilen aufgebaut sein.
- Die Modulbauweise lässt sich auch bei bestehenden Anlagen verwirklichen, zum Beispiel durch anhängen an ein stehendes Wehr.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Modul
- 1.1
- freier Zwischenraum
- 1.2
- Absperrorgan
- 2
- Stauwand
- 3
- Tragwand
- 3.1
- Führungsnut
- 4
- Energieeinheit
- 4.1
- Kranhaken
- 4.2
- Einlauftrichter
- 5
- Zwischenraum
- 6
- Rechen
- 6.1
- Gelenkpunkt
- 6.2
- Hubeinrichtung
- 6.3
- Schürze
- 7
- Flussbett
- 7.1
- Uferböschung
- 8
- Oberwasser
- 9
- Unterwasser
- 10
- Strömungsrichtung
- 11
- Schicht aus Magerbeton
- 13
- Saugkanal
- 13.1
- Einhängezapfen
- 14
- Klappe
- 20
- Spundwand
- 21
- Spundwand
- 22
- Dammtafel
- 23
- Dammtafel
- 24
- Senkkasten
- 25
- Pfähle
- 26
- Pfähle
- 27
- Pfähle
- 28
- Pfähle
- 30
- Dichtkörper
- 31
- Zwischenraum
- 40
- Stauklappe
- 41
- Stauklappe
- 42
- Absperrklappe
- 50
- Kranfahrzeug
Claims (15)
- Flusskraftwerk mit den folgenden Bauteilen beziehungsweise Merkmalen: 1.1 wenigstens ein Modul (
1 ) oder mehrere autarke Module (1 ), die in Strömungsrichtung (10 ) nebeneinander angeordnet sind, jeweils umfassend wenigstens eine Energieeinheit (4 ); 1.2 jede Energieeinheit (4 ) umfasst eine Wasserturbine und einen Generator; 1.3 jedes Modul (1 ) umfasst eine stromaufwärtige, stehende Stauwand (2 ) sowie eine stromabwärtige, die Energieeinheit (4 ) tragende Tragwand (3 ); 1.4 zwischen beiden Wänden (2 ,3 ) befindet sich ein Zwischenraum (5 ); 1.5 ein Rechen (6 ), der sich zwischen der Oberkante der Stauwand (2 ) und der Oberkante der Tragwand (3 ) erstreckt und den Zwischenraum (5 ) abdeckt; 1.6 an die Energieeinheit (4 ) ist ein Saugkanal (13 ) angeschlossen. - Flusskraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (
1 ) baugleich oder miteinander identisch sind. - Flusskraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stauwand (
2 ) und Tragwand (3 ) aus Beton bestehen. - Flusskraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Stauwand (
2 ) und Tragwand (3 ) im Bereich des Flussbettes (7 ) miteinander fest verbunden sind. - Flusskraftwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (
1 ) auf einer Schicht (11 ) aus Magerbeton ruht. - Flusskraftwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Stauwand (
2 ) und Tragwand (3 ) aus einem einzigen Betonkörper gebildet sind. - Flusskraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeinheit (
4 ) am oberen Ende der Einlassöffnung des Saugkanales an die Tragwand (2 ) angelenkt und um eine horizontale Achse (13.1 ) verschwenkbar ist. - Flusskraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 8.1 die Turbine ist nabenlos; 8.2 das Laufrad der Turbine ist in einer zur Drehachse der Turbine konzentrischen Hülse gelagert; 8.3 die Turbinenblätter sind mit ihren radial äußeren Enden an der Hülse fixiert; 8.4 die radial inneren Enden der Turbinenblätter bilden miteinander einen Durchlass zum Durchtritt von Schwämmgut.
- Verfahren zum Erstellen eines Flusskraftwerkes mit einer Mehrzahl von modular aufgebauten Einheiten, jeweils eine Energieeinheit mit einer Turbine und einem Generator umfassend, mit den folgenden Verfahrensschritten: 9.1 es wird ein Senkkasten (
24 ) von der Kontur eines Moduls (1 ) an einer Stelle im Bereich der Uferböschung (7.1 ) auf das Flussbett (7 ) aufgesetzt beziehungsweise eingesetzt; 9.2 der Senkkasten (24 ) wird leer gepumpt; 9.3 innerhalb des Senkkastens wird das erste Modul (1 ) errichtet; 9.4 nach dem Errichten des ersten Moduls (1 ) wird der Senkkasten (24 ) entfernt; 9.5 es werden aufeinanderfolgend weitere Module errichtet, die sich jeweils aneinander anschließen. - Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Senkkasten (
24 ) vor dem Aufsetzen auf beziehungsweise Einsetzen in das Flussbett (7 ) vorgefertigt wird. - Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Senkkasten aus Einzelteilen (
20 bis23 ) auf dem Flussbett (7 ) errichtet wird. - Verfahren zum Erstellen eines Flusskraftwerkes mit modular aufgebauten Dammeinheiten, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: 12.1 es werden zwei Spundwände (
20 ,21 ) in das Flussbett (7 ) eingetrieben, und zwar in einem Abstand, der der Breite eines Moduls (1 ) entspricht; 12.2 es werden Dammtafeln (22 ,23 ) zur Bildung des Senkkastens (24 ) zwischen die beiden Spundwände (20 ,21 ) eingesteckt. - Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spundwände (
20 ,21 ) im Flussbett (7 ) verbleiben und Bestandteil des Kraftwerkes sind. - Verfahren zum Erstellen eines Flusskraftwerkes mit einer Mehrzahl von modular aufgebauten Einheiten, jeweils eine Energieeinheit mit einer Turbine und einem Generator umfassend, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 14.1 es werden Wände oder Pfähle in das Flussbett (
7 ) eingerammt und verankert; 14.2 das vorgefertigte Modul (1 ) wird über die Wände oder Pfähle gestülpt und an diesen fixiert. - Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: es wird ein Zwischenraum (
31 ) zwischen dem Boden des Moduls (1 ) und dem Flussbett (7 ) mittels Dichtkörpern (30 ) dichtend umschlossen, und der Zwischenraum mit Beton ausgefüllt.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010018806A DE102010018806A1 (de) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Flusskraftwerk |
EP11712772.0A EP2404054B1 (de) | 2010-04-29 | 2011-04-05 | Flusskraftwerk |
US13/318,668 US8845231B2 (en) | 2010-04-29 | 2011-04-05 | Run-of river power plant |
PCT/EP2011/001675 WO2011134585A1 (de) | 2010-04-29 | 2011-04-05 | Flusskraftwerk |
CA2793904A CA2793904C (en) | 2010-04-29 | 2011-04-05 | Run-of-river power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010018806A DE102010018806A1 (de) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Flusskraftwerk |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010018806A1 true DE102010018806A1 (de) | 2011-11-03 |
Family
ID=44259644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010018806A Withdrawn DE102010018806A1 (de) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Flusskraftwerk |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8845231B2 (de) |
EP (1) | EP2404054B1 (de) |
CA (1) | CA2793904C (de) |
DE (1) | DE102010018806A1 (de) |
WO (1) | WO2011134585A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012022435A1 (de) * | 2010-08-17 | 2012-02-23 | Technische Universität München | Schachtkraftwerk mit dammtafel |
DE102013104673A1 (de) * | 2013-05-07 | 2014-11-13 | Peter Laurent Gellings | Einrichtung zur Steigerung der Effektivität der Stromgewinnung an Staudämmen |
AT515823A1 (de) * | 2014-05-30 | 2015-12-15 | Andritz Hydro Gmbh | Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus einem strömenden Medium |
DE102015001734A1 (de) * | 2015-02-10 | 2016-08-11 | Wilhelm Wohlsecker | Staumauerdurchgängigkeitssystem für Wasserkraftwerke |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009052383A1 (de) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | Technische Universität München | Schachtkraftwerk |
US10760233B2 (en) * | 2010-04-23 | 2020-09-01 | French Development Enterprises, LLC | Precast dam structure with flowpath |
US20160017558A1 (en) * | 2010-04-23 | 2016-01-21 | French Development Enterprises, LLC | Aquatic Animal Passage With Counter |
BE1019476A3 (fr) * | 2010-09-08 | 2012-07-03 | Rutten Energy Snc | Installation hydroelectrique et ensemble turbine amovible pour celle-ci. |
DE102011100756B3 (de) * | 2011-05-06 | 2012-08-02 | Voith Patent Gmbh | Turbinenanlage zum Nutzen von Energie aus Meereswellen |
FR2975444B1 (fr) | 2011-05-17 | 2016-12-23 | Mj2 Tech | Centrale hydraulique comportant un ensemble a grille d'admission d'eau dans la turbine agence pour evacuer des debris flottants arretes par la grille. |
DE102012020456A1 (de) * | 2012-10-17 | 2014-04-30 | Technische Universität München | Mehrschachtanlagen |
DE102017116968B3 (de) * | 2017-07-27 | 2018-10-31 | Voith Patent Gmbh | Wasserkraftanlage mit einem elektrischen Antrieb zur Betätigung des Einlaufventils |
US10876265B2 (en) * | 2018-04-11 | 2020-12-29 | BVH, Inc. | Modular hydropower unit |
CN110617173B (zh) * | 2019-10-12 | 2024-02-20 | 大连理工大学 | 一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头及其使用方法 |
GB2591271B (en) * | 2020-01-23 | 2022-02-16 | Hallidays Hydropower Ltd | A system and method for installing modular components of a hydroelectric plant in a waterway |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE759178C (de) * | 1939-12-17 | 1953-08-17 | Arno Fischer | UEberflutbares Unterwasserkraftwerk fuer Flusslaeufe |
FR69884E (fr) * | 1956-01-10 | 1959-01-09 | Obturateur pour tubes qui guident l'eau | |
DE1080935B (de) * | 1953-06-12 | 1960-04-28 | Arno Fischer | Unterwasserkraftwerk mit horizontal oder geneigt angeordnetem Wasserfuehrungsrohr |
DE1634007A1 (de) * | 1967-01-25 | 1971-02-25 | Charmilles Sa Ateliers | Wasserkraftwerk |
DE29914306U1 (de) * | 1999-08-17 | 1999-12-16 | Schechner Alexander | Wasserkraftwerk in Containerbauweise |
FR2865226A1 (fr) * | 2004-01-19 | 2005-07-22 | Cismac Electronique | Barrage hydroelectrique modulaire prefabrique incorporant tout ou partie des equipements hydrauliques et electriques necessaires a son fonctionnement. |
DE102009037196B3 (de) * | 2009-08-12 | 2010-10-21 | Technische Universität München | Schachtkraftwerk |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE328690C (de) * | 1918-12-21 | 1920-11-04 | Franz Lawaczeck Dr Ing | Turbinenanlage fuer Niederdruckgefaelle |
US3750001A (en) * | 1969-11-28 | 1973-07-31 | E Mccloskey | Remote, completely self-contained, self-maintaining power supply apparatus for powering a pressurized-liquid distributing and disseminating system |
FR2351277A1 (fr) * | 1976-05-11 | 1977-12-09 | Spie Batignolles | Systeme pour transformer l'energie aleatoire d'un fluide naturel |
JPS57124076A (en) | 1981-01-27 | 1982-08-02 | Mitsubishi Electric Corp | Hydroelectric power generator |
JPS5954778A (ja) * | 1983-08-22 | 1984-03-29 | Fuji Electric Co Ltd | 円筒水車発電設備 |
JPS60195383A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-03 | Koichi Totsugi | 河川の固定堰を利用した発電装置 |
FR2571101B1 (fr) * | 1984-10-03 | 1987-09-04 | Neyrpic | Procede et dispositif de montage d'un groupe hydroelectrique monobloc a axe horizontal |
DE3637083A1 (de) | 1986-10-31 | 1988-05-05 | Valentin Dipl Ing Schnitzer | Absperrwehr |
DE10231744A1 (de) | 2002-07-13 | 2004-01-22 | Hermann Henkel | Klappwehr |
AT413425B (de) | 2003-03-06 | 2006-02-15 | Va Tech Hydro Gmbh & Co | Einrichtung zur erzeugung elektrischer energie |
DE102009052383A1 (de) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | Technische Universität München | Schachtkraftwerk |
-
2010
- 2010-04-29 DE DE102010018806A patent/DE102010018806A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-04-05 WO PCT/EP2011/001675 patent/WO2011134585A1/de active Application Filing
- 2011-04-05 US US13/318,668 patent/US8845231B2/en active Active
- 2011-04-05 EP EP11712772.0A patent/EP2404054B1/de active Active
- 2011-04-05 CA CA2793904A patent/CA2793904C/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE759178C (de) * | 1939-12-17 | 1953-08-17 | Arno Fischer | UEberflutbares Unterwasserkraftwerk fuer Flusslaeufe |
DE1080935B (de) * | 1953-06-12 | 1960-04-28 | Arno Fischer | Unterwasserkraftwerk mit horizontal oder geneigt angeordnetem Wasserfuehrungsrohr |
FR69884E (fr) * | 1956-01-10 | 1959-01-09 | Obturateur pour tubes qui guident l'eau | |
DE1634007A1 (de) * | 1967-01-25 | 1971-02-25 | Charmilles Sa Ateliers | Wasserkraftwerk |
DE29914306U1 (de) * | 1999-08-17 | 1999-12-16 | Schechner Alexander | Wasserkraftwerk in Containerbauweise |
FR2865226A1 (fr) * | 2004-01-19 | 2005-07-22 | Cismac Electronique | Barrage hydroelectrique modulaire prefabrique incorporant tout ou partie des equipements hydrauliques et electriques necessaires a son fonctionnement. |
DE102009037196B3 (de) * | 2009-08-12 | 2010-10-21 | Technische Universität München | Schachtkraftwerk |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012022435A1 (de) * | 2010-08-17 | 2012-02-23 | Technische Universität München | Schachtkraftwerk mit dammtafel |
DE102013104673A1 (de) * | 2013-05-07 | 2014-11-13 | Peter Laurent Gellings | Einrichtung zur Steigerung der Effektivität der Stromgewinnung an Staudämmen |
AT515823A1 (de) * | 2014-05-30 | 2015-12-15 | Andritz Hydro Gmbh | Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus einem strömenden Medium |
AT515823B1 (de) * | 2014-05-30 | 2017-03-15 | Andritz Hydro Gmbh | Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus einem strömenden Medium |
DE102015001734A1 (de) * | 2015-02-10 | 2016-08-11 | Wilhelm Wohlsecker | Staumauerdurchgängigkeitssystem für Wasserkraftwerke |
DE102015001734B4 (de) * | 2015-02-10 | 2016-09-15 | Wilhelm Wohlsecker | Staumauerdurchgängigkeitssystem für Wasserkraftwerke |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8845231B2 (en) | 2014-09-30 |
WO2011134585A1 (de) | 2011-11-03 |
CA2793904C (en) | 2018-08-28 |
EP2404054A1 (de) | 2012-01-11 |
CA2793904A1 (en) | 2011-11-03 |
EP2404054B1 (de) | 2014-09-03 |
US20130140825A1 (en) | 2013-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2404054B1 (de) | Flusskraftwerk | |
EP2499353B1 (de) | Schachtkraftwerk | |
EP2464858B1 (de) | Schachtkraftwerk | |
EP2606221B2 (de) | Wasserkraftwerk umfassend eine wasserkraftwerksrechenanordnung | |
DE102008053688A1 (de) | Vorrichtung für den Hochwasser- und Küstenschutz | |
DE202018102880U1 (de) | Schott für den Hochwasserschutz und Durchgang mit einem solchen Schott | |
EP2420669B1 (de) | Schachtkraftwerk mit Schachtspülung | |
DE202018104728U1 (de) | Gewässerdurchgängigkeitsanlage | |
DE102008007787B4 (de) | Wasserfassung zur Triebwasserentnahme aus Fließgewässern für kleinere Ausleitungswasserkraftwerke im Mittel- und Hochdruckbereich | |
DE202019103099U1 (de) | Rohrsedimentationsanlage | |
AT413399B (de) | Anlage zum regulieren von hochwasser in bergregionen | |
DE19630774C2 (de) | Entnahmeschacht für das Ableiten und Absaugen von Wasser aus Oberflächengewässern | |
EP2606220B1 (de) | Schachtkraftwerk mit Dammtafel | |
AT520609B1 (de) | Entwässerungsvorrichtung zum Entwässern eines Untergrunds | |
DE10346166A1 (de) | Wasserkraftwerkssystem | |
DE19549703B4 (de) | Konstruktion zur Absperrung von Wasserläufen unter Vermeidung des Geschiebeeintrags | |
WO2023174549A1 (de) | Pumpspeicherkraftwerk | |
DE1252595B (de) | ||
DE102015002181A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Reinigen des Rechens beim Einlauf einer mit einer Wasserkraft-Schnecke ausgestatteten Wasserkraftanlage | |
DE19947906B4 (de) | Tragvorrichtung für Turbinen zur Nutzung der Wasserkraft | |
WO2011035850A2 (de) | Fertigbauteil-element für unterwassereinbau und modul zur erosionsverhinderung von küsten | |
DE102010034574A1 (de) | Wasserkraftwerksrechen | |
WO2024056908A1 (de) | Modulares system und fischaufstiegsanlage | |
DE1708536A1 (de) | Bauinsel fuer Fluss- und Seebauten | |
DE202017005091U1 (de) | Einrichtung zum Schutz von Bauteilen im Wasser vor Auskolkungsgefahren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20141202 |