Pilotanlage Münster (VS): Universalturbine für Wasserversorgungen

• Research unit: SFOE
• Project number: 103181

Short description (German)

Die Entwicklung der Universalturbine ist soweit fortgeschritten, dass erste Pilotanlagen realisiert werden können. Ursprünglich sollte die erste Anlage in Gletsch, im Rahmen vom "WASSER FORUM GLETSCH" realisiert werden. Aufgrund laufender, konzeptioneller Abklärungen, betreffend regionale Energienutzung, konnte der stiftung revita die Wasserrechtsnutzung nicht innerhalb nützlicher Frist zugesprochen
werden. Bei der darauf folgenden Standortsuche wurden in Münster (VS)
ideale Voraussetzungen gefunden, eine erste Pilotanlage im Turbinenhaus der Elektrizitätswerke Obergoms EWO realisieren zu können.

Publications / Results (German)

In Münster (VS) wird eine Universalturbine als Pilotanlage eingesetzt. Die Universalturbine ist eine modular aufgebaute Peltonturbine für Wasserversorgungen. Sie deckt den Leistungsbereicht von 5.5 bis 55 kW ab und ist auch im Gegendruckbereich einsetzbar. Im Rahmen des Projekts Pilotanlage Münster soll der Dauerbetriebsnachweis der Universalturbine für diesen Standort erbracht werden. An diesem Standort wird die Turbineninstallation auch visualisiert, die Möglichkeiten der Universalturbine dargestellt und mit Versuchsturbinenwagen präsentiert. Zusätzlich werden im Projektrahmen die Gegendruckregelung für verschiedene Betriebsbedingungen sowie die Erstellung und Erhaltung des Druckluftpolsters für den Gegendruckbetrieb entwickelt und untersucht. Für das Berichtsjahr sind in der Projekteingabe unter Meilensteine 2 die Ziele definiert worden. Einige wurden nur teilweise erreicht, andere dafür übertroffen. Aufgrund der starken Verzögerungen der baulichen Massnahmen in Münster wird die Pilotanlage erst in 2011 in Betrieb genommen. Dementsprechend mussten auch gewisse Untersuchungen auf 2011 geschoben werden. Der Ist-Stand im Überblick: • Die Visualisierung der Pilotanlage in Münster ist in Bezug auf die Plakate zu 70 % erledigt. Der Flyer „Universalturbine für Wasserversorgungen“ ist in deutscher und französischer Sprache gedruckt. Die Visualisierung wird in 2011 fertig gestellt. • Der Versuchsturbinenwagen, der komplett gegendruckfähig ist, ist mitsamt neuen Leitvorrichtungen vollumfänglich fertig gestellt. Er eignet sich bestens zur Illustration der Gegendruckturbinierung. • Die Gegendruckregelung für geschlossene Systeme konnte entwickelt werden und der Nachweis der Funktionstüchtigkeit wurde durch mehrere Messreihen auf dem Versuchsturbinenwagen erbracht. • Teilergebnisse bezüglich Lufteintrag & Luftaustrag konnten erzielt werden. Der Nachweis des Einsatzes von Wasserstrahl-Gasverdichter in der Gegendruckregelung für geschlossene Systeme konnte erbracht werden. Die ausstehenden Ergebnisse müssen noch in 2011 erarbeitet werden. In 2011 stehen noch die Fertigstellung der Visualisierung sowie die Untersuchungen zu Lufteintrag sowie Luftaustrag aus. Zudem muss der Dauerlauf der Pilotanlage in Münster nach der Inbetriebnahme begleitet werden.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Stiftung revita

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Kamber,Patrick

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• Pilotanlage Münster (VS) – Universalturbine für Wasserversorgungen - Jahresbericht 2009 [PDF] 376 kB
• Pilotanlage Münster (VS) – Universalturbine für Wasserversorgungen - Jahresbericht 2010 [PDF] 2'456 kB

Final report (German)

In Münster VS betreibt das Elektrizitätswerk Obergoms ein Kleinwasserkraftwerk mit 200 kW Leistung, das das reichlich vorhandene Wasser im Sommerhalbjahr bei weitem nicht zu schlucken vermag. Die Eigenheit dieses KWKW ist der Umstand, dass gefasstes Quell- und gefasstes Bachwasser in der Brunnstube in getrennten Becken zur Verfügung steht und über zwei getrennte Leitungen nach unten zum Turbinenhaus geführt wird. Dort werden die Leitungen vereint und auf eine horizontalachsige Peltonturbine geführt. Im Rahmen dieses Projektes wurden die beiden Leitungen getrennt und die Trinkwasserleitung auf eine neu installierte Universalturbine geführt. Die Universalturbine ist eine modular aufgebaute Peltonturbine, die sich einfach an verschiedene Potenziale anpassen lässt und diese wirtschaftlich nutzt. Aufgrund der stark verzögerten Fertigstellung der Installation durch den Turbinenbauer konnte die Pilotanlage zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht in den Dauerbetrieb übergeben werden. Glücklicherweise konnte der Nachweis der Betriebstauglichkeit der Universalturbine bereits an anderen Standorten erbracht werden. Am Pilotstandort der Universalturbine wurde eine Visualisierung ausgearbeitet, die sich dem Thema der Trinkwasserturbinierung mit der gegendruckfähigen Universalturbine annimmt. Zur Weiterentwicklung der Universalturbine in Richtung geschlossener Gegendrucksysteme wurde eine Modellturbine gebaut, die die Entwicklung der Gegendruckregelung und Untersuchungen zum Lufteintrag ermöglichte. Die Modellturbine dient als Prüf- und Entwicklungsstand und eignet sich durch die gute Visualisierung als Demonstrationsobjekt. Die Gegendruckregelung für geschlossene Systeme hat auf der Modellturbine einen guten Reifegrad erreicht. Die Modellturbine hat auch an der Universität Stuttgart für die Untersuchungen zum Luftaustrag gedient. Die Ergebnisse zeigen, dass bei richtiger Auslegung des Turbinenkessels nur Luft, die sich im Wasser gelöst hat, ausgetragen wird. Das Wasser, das den Kessel verlässt, ist dabei mit Luft gesättigt. Das Wissen zur Auslegung und zum Bau einer Gegendruckpeltonturbine für geschlossene Systeme ist nun vorhanden. Welche Luftmenge in der Versorgungsleitung zum Verbraucher akzeptiert werden kann, ist die gegenwärtig einzige offene Fragestellung. Eine Projekteingabe beim BMBF der Universität Stuttgart, an der die Stiftung Revita mitgearbeitet hat, macht sich unter anderem die Beantwortung dieser Frage zum Ziel. Sobald diese letzte Frage geklärt ist, steht der Weg offen für Energieerzeugungen in geschlossenen Gegendrucksystemen.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Stiftung revita

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Kamber,Patrick

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• Pilotanlage Münster (VS) – Universalturbine für Wasserversorgungen - Schlussbericht [PDF] 903 kB