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Kleinwasserkraftwerk Trümpler in Uster - Zürich

Kleinwasserkraftwerk Trümpler Deriazturbine
Deriazturbine

Deriazturbine neu entdeckt
Landläufig gilt die Meinung, dass die Wasserkraft fertig entwickelt ist; für den Grossmaschinenbereich mag das zutreffen. Im Kleinturbinenbereich besteht noch ein bedeutendes technisches Potenzial. Die «Wiedererfindung» der Deriazturbine - eine doppelt regulierte Diagonalturbine -, die kostengünstig ist und eine hohen Wirkungsgrad aufweist, ist dafür ein gutes Beispiel. Seit mehreren Jahren ist die Deriazturbine im Kleinwasserkraftwerk Trümpler der Energie Uster AG erfolgreich in Betrieb. Erfunden wurde die Deriazturbine bereits vor Jahrzehnten. Im Grossturbinenbereich konnte sich die Maschine wirtschaftlich und technisch nicht gegen Francis- oder Kaplanturbinen behaupten. Die österreichische Kleinfirma Geppert hat das Comeback dieser hydraulisch sehr einleuchtenden Turbinenbauart eingeläutet. Die Turbine für Uster war erst der dritte Prototyp, und mit 400 Kilowatt zudem der grösste, welche Geppert bis dahin je gebaut hatte- also auch weltweit die dritte Deriazturbine seit dem «Relaunch»! Eine gute Portion Vertrauen der Bauherrschaft in den Hersteller und den planenden Ingenieur von ITECO gehörte auch dazu, zumal die ersten beiden ersten Prototypen nicht ganz ohne Mängel gewesen sind. Ohne Risikobereitschaft: keine Innovation! Gegenmittel waren strenge Garantien und eine sorgfältige Projektbegleitung. Die Herstellerfirma hat inzwischen bereits über ein Dutzend «diagonale» Turbinenbestellungen abgewickelt resp. «im Haus». Für das Familienunternehmen mit rund 30 Mitarbeitern ist dies ein stolzer Erfolg!

Wasserwirtschaft vom Feinsten

Der Aabach ist ein frühindustriell genutztes Gewässer mit einst über einem Dutzend Wasserkraftanlagen, welche die 112 Höhenmeter zwischen Pfäffiker- und Greifensee weitgehend nutzten. Mit einer Wasserstandregulierung des Pfäffikersees wurde früher die Wasserkraft für Wochenarbeitszeit rigoros optimiert. Heute setzt sich dieses Recht unter Grenzsetzungen des Gewässerschutzes und anderer Interessen fort: Es wird rund 85% Hochtarifstrom produziert.

Führt der Aabach wegen Trockenheit oder Aufstaus des Pfäffikersees sehr wenig Wasser, fällt der Wirkungsgrad des Generators ab. Hier setzt: die moderne Leittechnik an und nutzt das Speichervermögen des Oberwasserkanals: Die Turbine stellt ab, das Bachwasser wird aufgestaut und mit einem guten Wirkungsgrad abturbiniert - je nach Wasseranfall in halb- bis viertelstündlichen Intervallen.

Vielfältige Interessen

Konischer Leitarpparat Deriazturbine
Turbinen Einbau

Das Kleinwasserkraftwerk Trümpler ist ein Zeuge der Industrialisierung und erlebte bewegte Zeiten der Textilfabrik vom Maschinensturm der durch die industriellen Webstühle bedrohten Heimarbeiter über die Hochblüte als Familienimperium bis zur Stilllegung der Fabrik.. Unter den heutigen Preisverhältnissen könnte man eine solche Gesamtanlage kaum mehr wirtschaftlich erstellen, der Ertrag pro Kilowatt Stunde müsste über 30 Rp. betragen. Zum Erneuern bestehender Anlagen reicht meistens die Hälfte, deshalb sollte den bestehenden Wasserechten und Anlagen Sorge getragen werden.

Die Bevölkerung hat spontanes Interesse am Erhalt der historischen Elektrizitäts-Gewinnung aus dem Aabach zwischen Pfaffikon und Uster gezeigt und hatte bereits vor der Werbekampagne rund einen Viertel der Stromproduktion als «Strom» aus dem Aabach zu 8 Rp./kWh Aufpreis abonniert.

Zum Personenschutz und zur Betriebs Rationalisation wurde vor den Stollen eine neue vollautomatische Rechenanlage eingebaut. Zwei gemauerte Wasserschächte und genietete Druckleitungen wurden durch eine einzige erdverlegte Leitung aus geschweissten Stahlrohren ersetzt.

Die ausgebauten alten Turbinen haben eine Wiederverwendung gefunden. Die kleine Francisgruppe wird ein Kinderheim in Kenia mit Strom versorgen. Die Kaplanturbine geht in ein ostdeutsches Bundesland, wo sie an einem hydraulischen passenden Standort eingesetzt wird.

 

Technische Daten Kleinwasserkraftwerk Trümpler  
Bruttogefälle: ~ ungefähr Nettogefälle 18m
Nenn-Wassermenge: 2,6m^3/s
Elektr. Maximalleistung: 400 kWel
Synchrongenerator: 540kVa/3*400V/3751 min-1
Gruppenwirkungsgrad:  
Bei Nennlast: 85% (cos phi = 1.0)
Saughöhe bei Nennlast: 3.2m (vorher -1.2m)
Mittl. jährl. Produktionserwartung: 1’400’000 kWh

Ein Bericht von Hanspeter Leutwiler aus der Zeitschrift Bau-& Energie-Markt