Ein Beispiel für regenerative Stromerzeugung aus Wasser

Geschichte

Die Furtmühle am Kupferbach gehörte im 15. Jahrhundert zur Glonner Kirche. Der Name deutet auf eine ehemalige Furt über den Kupferbach. Mühle und Sägewerk waren bis 1898 in Betrieb. Der damalige Besitzer Peter Kastl stellte den Mühlenbetrieb ein und begann als Pionier mit der Stromerzeugung in Glonn. Eine moderne Francis-Turbine mit Generator ersetzte 1927 das oberschlächtige Wasserrad. Bei einem oberschlächtigen Wasserrad wird das Wasser über eine Zulaufrinne von oben zugeführt. Es ist besonders für hohe Fallhöhen geeignet und hat auch bei geringerer Wasserzufuhr noch einen guten Wirkungsgrad.

Technik

Ein Gleichspannungsnetz bildete zunächst das Rückgrat der kleinteiligen Stromversorgung. Die spätere Umstellung auf Wechselspannung ermöglichte es, das  elektrische Netz zu vergrößern. Die Wechselspannung überbrückt größere Leitungsstrecken als die Gleichspannung, weil die Spannung durch Transformation erhöht werden kann.

Ertrag

Die Turbine der Furtmühle liefert bei einem Wassergefälle von 3,5 m und einer Generatorleistung von 15 kW im Mittel  40.000 kWh pro Jahr. Das deckt den Bedarf von ca. 12 Haushalten.

Visionäre erkannten früh, welchen Nutzen Wasserkraft und elektrischer Strom für die Arbeit und Wertschöpfung in Glonn bedeutete.

Weitere Informationen

Alles über elektrische Generatoren auf Wikipedia

Wasser – eine natürliche Energiequelle (Teil 7)

Von der mechanischen zur elektrischen Energie

Die Wasserturbine oder ein Wasserrad treiben direkt oder über ein Getriebe einen elektrischen Generator an, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Generatoren gibt es in verschiedenen Technologien. Sie sind unterteilt nach ihrer Stromart in Gleichstromgeneratoren und Wechselstromgeneratoren. Der Wechselstromgenerator wird noch einmal in Synchron- und Asynchrongenerator unterteilt. Da fast alle Elektromotoren auch als elektrische Generatoren betrieben werden können, hat man den Sammelbegriff elektrische Maschine gewählt.

Wirkungsweise von Induktionsmaschinen

Jeder Permanentmagnet erzeugt in seiner unmittelbaren Nähe ein konstantes Magnetfeld. Befindet sich in dem Magnetfeld ein elektrischer Leiter und wird dieser bewegt, so wird durch die Änderung des Magnetfeldes in dem Leiter Elektrizität erzeugt. Auf dieser Tatsache beruht die sogenannte elektromagnetische Induktion. Galileo Ferraris und Nikola Tesla entwickelten bereits gegen Ende des 19. Jahrhunderts Induktionsmaschinen. Michael Dolivo-Dobrowolsky, Chefelektriker bei der AEG in Berlin, entwickelte die Grundideen von Ferraris und Tesla weiter und konstruierte daraus den bis heute weit verbreiteten Dreiphasen-Käfigläufermotor mit einem äußeren, feststehenden Ständer oder Stator und dem sich darin drehenden Läufer oder Rotor.

Drehstrom

Dreiphasenwechselstrom, auch kurz Drehstrom genannt, besteht aus drei einzelnen Wechselströmen oder Wechselspannungen gleicher Frequenz, die zueinander in ihren Phasenwinkeln fest um 120° verschoben sind. Die Generatoren sind so gebaut, dass sie gleichzeitig drei Wechselströme erzeugen. Der Ständer enthält drei Spulen, die um  120° versetzt sind. Der Käfigläufer bewegt sich bei jeder vollen Umdrehung an diesen drei Spulen vorbei und induziert dabei die drei Wechselströme mit der Phasenverschiebung von jeweils 120°.