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EntsorgungsbetriebeDer Stadt Warendorf
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Wasserrad Kläranlage Warendorf
Thema:
Wasserkraft in NRW – Innovative Konzepte
Wasserwerk Wuppertal Herbringhausen am 08.01.2004Energieagentur NRW
Landesinitiative Zukunftsenergien NRWRegionale 2006 Agentur GmbH
„Energierückgewinnung mit einem Wasserradim Auslauf der Kläranlage Warendorf“
Volker Cornelsen Ing. (grad)Werkleiter Entsorgungsbetriebe Stadt Warendorf
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In Warendorf wohnen ca. 39.000 Einwohnerin 6 Ortsteilen
Gesamtfläche 14.952 ha
davon an die Kanalisation angeschlossen 2.723 ha
Kläranlage ausgelegt für 72.000 EW
Trockenwetterzufluß lt. Entwurf ca. 1.000 m3/h
Regenwetterzufluß lt. Entwurf ca. 2.000 m3/h
tatsächlicher Durchschnitt Trockenwetter ca. 300 m3/h
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Ideengeber!
Energie-
vernichtung
oder
Energie-rückgewinnung
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Winter 1996/97 bei ca. -20 C 0 lief das Rad ohne Probleme durch
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Motorisch angetriebene Wehranlage
Abzuschlagende
Wassermengen
Zulauf zum
Wasserrad
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Echolot-
messung
M I D
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Prognose Ertrag 49.778 kW/h Ertrag im Mittel ca. 32.000kW/h/a
l /s Stunden Differenz h P(th) Q/Qmax eta P(el) kW/h20 7285 68 5,2 1,02 5%
40 7217 352 5,2 2,04 10%
60 6865 559 5,2 3,06 15% 0,43 1,3 735
80 6306 814 5,2 4,8 20% 0,47 1,9 1560
100 5492 936 5,2 5,1 25% 0,52 2,7 2482
120 4556 685 5,2 6,12 30% 0,56 3,4 2347
140 3871 554 5,2 7,14 35% 0,58 4,1 2292
160 3317 460 5,2 8,16 4,% 0,6 4,9 2252
180 2857 417 5,2 9,18 45% 0,62 5,6 2335
200 2440 272 5,2 10,2 50% 0,64 6,5 1775
220 2168 198 5,2 11,22 55% 0,66 7,4 1463
240 1970 199 5,2 12,24 60% 0,68 8,2 1631
260 1771 199 5,2 13,26 65% 0,68 9 1799
280 1572 142 5,2 14,28 70% 0,69 9,8 1399
300 1430 110 5,2 15,3 75% 0,69 10,5 1161
320 1320 78 5,2 16,32 80% 0,7 11,4 891
340 1242 67 5,2 17,34 85% 0,7 12,1 813
360 1175 57 5,2 18,36 90% 0,7 12,8 732
380 1118 60 5,2 19,38 95% 0,7 13,6 813
400 1058 1058 5,2 20,4 100% 0,7 14,1 14917
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Eckdaten
Raddurchmesser 4,83 m
Radbreite 1,50 m
radiale Tiefe 0,33 m
Schaufelzahl 40 Stück
max. Schluckvermögen 400 l/s 1.440 m3/h
berechnete Leistung bei
50% Füllgrad 13,6 kW
Asynchrongenerator
400V 8-polig ca. 780 U/min
dreifachübersetztes
Planetengetriebe ca. 1:120 ca. 27.000 Nm
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Offener Ablaufgraben im Februar 1997
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Offener Ablaufgraben im September 1997
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Maschine
bei voller
Leistung
1996
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0,70,6890,63014,113,21,0070,4031450
0,70,7120,65113,612,70,9380,3751350
0,70,7320,67012,112,10,8680,3471250
0,70,7430,68011,411,30,7990,3191150
0,690,7360,67310,510,60,7570,3031090
0,690,7490,6859,89,90,6940,2781000
0,680,7570,69299,20,6390,256920
0,680,7480,6848,28,40,5900,236850
0,660,7470,6847,47,90,5560,222800
0,640,7460,6836,57,10,5000,200720
0,60,7300,6684,95,50,3960,158570
0,580,7130,6524,14,90,3610,144520
0,520,6490,5932,730,2430,097350
0,430,5040,4621,31,40,1460,058210
h=5,20mh=4.85 mh=5.3 mFa.BegagemessenQ/Q(max)m³/sm³/h
PrognoseetaetaPrognoseP
Vergleich Prognose Fa. Bega / Messung Oliver Stobbe 1996
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Messprotokoll Turas-Wasserrad
-10
-5
0
5
10
15
20
0,000 0,100 0,200 0,300 0,400
Q [m³/s]
P [k
W]
Messung Oliver Stobbe 1996
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Messprotokoll Turas-WasserradAbwasserwerk Warendorf v. 7.11.96
y = -5,9332x4 + 15,214x3 - 14,273x2 + 5,7782x - 0,10260,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
Q/Q(max)
Wir
kung
sgra
d be
i h=
4.85
m
Messung Oliver Stobbe 1996
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1996 / 97
kein freies
Unterwasser
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Stromerträge
Jahr Ablaufmengen kW/h
1996 seit 9.96 1.380.486 10.681
1997 3.887.853 31.414
1998 5.375.072 39.564
1999 Umbau 4.838.929 bis Juli 23.970
2000 Umbau 4.294.466 ab Juni 16.192
2001 4.244.730 29.867
2002 5.100.288 38.577
2003 4.367.704 29.840
Betriebstagebücher Kläranlage
Gesamt 1996 – 2006 306.000 kW/h
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Stromerträge
Jahr Ablaufmengen kW/h
2004 4.625.009 26.649
2005 4.089.701 29.902
2006 3.619.109 29.369
Betriebstagebücher Kläranlage
Gesamt 1996 – 2006 306.000 kW/h
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Ganglinien
Ablaufmengen (m3/h)
und Generatorleistung (kW/h)
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Wasserrad Kläranlage WarendorfGanglinien Ablaufmengen (m3/h) und Generatorleistung (kW/h)
Abgeschlagene Menge
bei Regenwetter1.440m3/h
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Der Betrieb bei Emshochwasser hat offenbar die Lager zerstört
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Betrieb
bei
Emshochwasser
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Umbau des TURAS Rades Frühjahr 2000
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Klassische Lagerung nach dem Umbau Sommer 2000
Es
kann
wieder
los
gehen!
Juni 2000
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Dezember 2003
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Vielen Dank
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