„Energierückgewinnung mit einem Wasserrad im Auslauf der ... · 2 Entsorgungsbetriebe Der Stadt...

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EntsorgungsbetriebeDer Stadt Warendorf

www.entsorgungsbetriebe-warendorf.de

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

für

Ihre Aufmerksamkeit.

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