Beraten - Planen - Bauen

Von Machbarkeit bis Ausführung: Ich begleite Sie beim Projektieren von kleinen Wasserkraftwerken bzw. so genannten Kleinstwasserkraftanlagen.
Im Rahmen von Reaktivierung, Neubau, Umbau, oder Sanierung bzw. Optimierung von Wasserkraftanlagen umfasst meine Tätigkeit folgende Leistungen:

• Ermitteln der Grundlagen wie z.B. Machbarkeit und Wasserrecht
• Berechnen der Baukosten (inklusive Fischaufstieg und Fischabstieg) und der Wirtschaftlichkeit
• Führen von Gesprächen mit den Behörden zum Klären wasserrechtlicher Fragen
• Planen der Wasserkraftanlage, der Fischaufstiegsanlage und Lösung für den Fischabstieg
• Begleiten beim wasserrechtlichen Genehmigungsverfahren
• Ausschreiben und Vergeben der Bauleistungen
• Bauleitung bzw. Bauüberwachung bei der Bauausführung

Wasserkraftanlagen bauen

Gemeinsam besprechen wir die verschiedenen Möglichkeiten zur Nutzung der Wasserkraft an ihrem Standort.
Ich berate Sie hinsichtlich der sinnvollsten Wahl zwischen den verschiedenen Typen von Wasserrädern, Turbinen oder einer Wasserkraftschnecke.

In Abhängigkeit vom Standort einer geplanten Wasserturbine vergleiche ich für Sie die Einsatzbereiche von Francis-, Kaplan- und Durchströmturbinen (z. B. Ossberger-Turbinen).

Wasserräder werden oberschlächtig, mittelschlächtig oder unterschlächtig ausgeführt.
Speziell oberschlächtige Wasserräder und Wasserkraftschnecken sind betriebstechnisch und ökologisch (Fischabstieg) günstiger.
Im wasserrechtlichen Genehmigungsverfahren sind diese Wasserkraftanlagen deutlich leichter realisierbar.

Ertrag aus Wasserkraft optimieren bzw. reaktivieren

Gemäß dem Motto "Bestand prüfen und Lösungen finden" wird mit besonderer Aufmerksamkeit die Reaktivierung von Wasserkraftwerken angegangen, die bereits längere Zeit außer Betrieb waren. Hierbei sind meist neue wasserrechtliche Auflagen zu beachten. Besonders gilt dies für die heutigen Vorgaben bezüglich Fischaufstieg und Fischabstieg.

Bei der Optimierung einer Wasserkraftanlage sind häufig verschiedene Faktoren verbesserbar:

• Anströmung der Turbine bzw. des Wasserrades
• Situation im Unterwasser
• Rechenabstände und Rechenreinigung
• Geschwemmsel-Ableitung

Fische und Wasserkraft

Das Beachten der Fische und ihrer Wanderwege ist heute enorm wichtig.
Aufgrund der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) werden Fischaufstiegsanlagen geplant, um Fischen das Erreichen ihrer Laichgründe zu ermöglichen. Die technischen Anlagen werden oft "Fischtreppe" genannt, bei ausreichenden Platzverhältnissen werden meist naturnahe Umgehungsgerinne, z.B. in Form eines Raugerinne-Beckenpasses, gebaut.
Der Fischabstieg ist bei oberschlächtigen Wasserrädern und Wasserkraftschnecken sehr gut gewährleistet.
Bei Standorten mit einer Wasserkraftturbine wird der Fischschutz mittels sehr enger Stababstände beim Rechen und einer Schwemmrinne gewährleistet, die an der Turbine vorbei in das Unterwasser führt.

Wasserkraftanlage (Francisturbine) in der Westpfalz

Der Auftraggeber wird bei der Reaktivierung der Kleinstwasserkraftanlage beraten. Dabei werden folgende Möglichkeiten geprüft:

• Erforderliche Sanierung oder Umbau der vorhandenen Bausubstanz
• Überholung der vorhandenen Francis-Turbine
• Neueinbau einer größeren Kaplanturbine
• Fischabstieg

Dabei werden aktuell die jeweiligen Wirtschaftlichkeiten verglichen. Für die Längsdurchgängigkeit soll ein Fischaufstieg bei der Wehranlage gebaut werden.

Wasserkraftanlage (Francisturbine) in der Vorderpfalz

Die Überholung einer Kleinstwasserkraftanlage sowie die Ertüchtigung der Bausubstanz aus Sandstein stehen hier an. Neben der Modernisierung der vorhandenen Turbinenanlage soll mittels Umgehungsgerinne der Fischaufstieg ermöglicht werden. 

Machbarkeitsstudie für ein oberschlächtiges Wasserrad in der Westpfalz

Mit einem oberschlächtigen Wasserrad könnte eine neue Kleinstwasserkraftanlage entstehen. Der Fischabstieg wäre über das oberschlächtige Wasserrad machbar. Über ein bereits vorhandenes Umgehungsgerinne sind die Längsdurchgängigkeit bzw. der Fischaufstieg gewährleistet.

Wasserkraftanlage (Francisturbine bzw. oberschlächtiges Wasserrad) in der Vorderpfalz

Der Auftraggeber wurde bei der Modernisierung seiner Kleinstwasserkraftanlage beraten. Dabei wurden folgenden Varianten betrachtet:

• Oberschlächtiges Wasserrad
• Wasserkraftschnecke
• Neueinbau einer Kaplanturbine
• Überholung der vorhandenen Francis-Turbine

Dabei wurden die Wirtschaftlichkeit und die jeweilige Situation für den Fischabstieg beachtet. Die Längsdurchgängigkeit (Fischaufstieg) wird in einem parallel verlaufenden Bach realisiert.

Wasserkraftanlage (Kaplanturbine) in Rheinhessen

Beratung beim Kauf und Möglichkeitenfür die Verbesserung des Wirkungsgrads der Kaplanturbine des Wasserkraftwerks

• Beurteilung der Bausubstanz (Turbinenhaus, Leerschuss)
• Beratung bei der Planung eines Diffusors zur Verbesserung der Längsdurchgängigkeit
• Optimierung der Anströmung im Oberwasser und in den Triebwasserkanal
• Verbesserung der Strömungssituation im Unterwasserbereich

Oberschlächtiges Wasserrad mit etwa 3,80 m Fallhöhe

Prüfen der Reaktivierung einer Wasserkraftanlage im Pfälzer Wald

• Klären der Anordnung des Fischaufstiegs
• Ausbau der vorhandenen Francis-Turbinen
• Fischabstieg über das geplante oberschlächtige Wasserrad
• Modernisierung der Schütztafeln

Oberschlächtiges Wasserrad mit etwa 9,60 m Fallhöhe

Projekt im Westerwald

• Bau einer rauen Rampe für den Fischaufstieg an der vorhandenen Wehranlage
• Fischabstieg über das geplante oberschlächtige Wasserrad
• Prüfender ökologischen Auswirkungen in der langen Ausleitestrecke

Unterschlächtiges Wasserrad

Bauvorhaben auf der Ostalb

Kaplan-S-Turbine in der Südpfalz

Der Bauherr wurde bei der Modernisierung seiner Kleinstwasserkraftanlage bei folgenden Fragestellungen unterstützt:

• Vermeidung von hydraulischem Grundbruch und Wasserhaltung während der Gründungsarbeiten
• Erstellen von Bestandsplänen
• Optimierung der Anströmung der Turbine

Vorplanung zur Sanierung einer Wehranlage bei Völklingen

am Köllerbach (Gewässer II. Ordnung) zum Zweck der Stromerzeugung

• Erneuerung der Wehranlage mit drei Schütztafeln,
• Prüfung verschiedener Varianten zur Hochwasser-Entlastung mittels Streich- bzw. Heberwehr unter Berücksichtigung der "n-1-Regel" bei geschlossenen Wehrfeldern im Hochwasserfall.