Bau v. Kleinstwasserkraftwerk-wechselrichter?

 
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Bau v. Kleinstwasserkraftwerk-wechselrichter?

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Gepostet: 27.05.2020 - 08:39 Uhr  ·  #1
Hallo liebes Forum,

Ist zwar ein Windforum hier, vielleicht könnt ihr mir bei Wasser auch helfen ;)

ich habe folgende Ausgangslage: Ein Weiher mit Wasserrecht den man aufstauen kann mit einer max. Fallhöhe von 2m, Fläche 2450qm ca. 30-40cm tief mit einem Durchfluss von 12L/s im Sommer, Frühjahr und Herbst noch nicht gemessen, aber wesentlich mehr.

So meine Rechnung ist was man so im Internet liest ist das 400.000 Liter einen Meter tief fallen müssen um ein 1Kwh zu erzeugen, je mehr Fallhöhe so höher der Ertrag.

12*86400=1.036.800 L am Tag, also könnte ich damit mind. 2,5 kwh bei 1m Fallhöhe am Tag erzeugen, bei 2m knapp das doppelte, richtig soweit?

Ich hätte auch die Möglichkeit 35L/s oder mehr durchlaufen zu lassen, müsste dann aber eine Niveaumessung o.ä. einbauen das der Weiher nicht irgendwann leer läuft. Dann könnte ich die Turbine z.b. 4*2 Std. am Tag laufen lassen oder 8 Std. nachts, die restliche Zeit des Tages ist zum wieder volllaufen lassen gedacht. Ab Herbst wäre dann wahrscheinlich bei hoher Wassermenge 24h Durchlaufbetrieb.

Meine Idee ist mit Wasserkraft meinen 7,5 kw Speicher zu laden und den Rest falls möglich wenn keine Sonne scheint ins Hausnetz zu speisen falls möglich oder geht das nicht weil einspeisen möchte ich nicht.

Wasserkraft wäre für mich als Ergänzung zu meiner Photovoltaikanlage mit 9,81 kwp gedacht um die Lücke zur Autarkie kleiner zu machen da wir auf unserem Hof 8000kwh im Jahr brauchen.

Auserkoren habe ich für meine Verhältnisse eine Kaplanturbine. Diese findet man allerdings in Europa als Micro Version sehr selten und wenn ja viel zu teuer.

Allerdings habe ich bei Alibaba Kaplan Turbinen mit einer Leistung von 0,6 bzw. 1 kw bei 35L Durchflussmenge und ca. 2m Fallhöhe für unter 500€ gefunden mit passendem Zubehör dann über 1000€ die hier zu meinen Verhältnissen passen könnten.

Hat jemand Erfahrung mit China Turbinen, bzw. was könnte noch in Frage kommen außer Kaplan Turbinen?

Und benötige ich zum laden meines Speichers und einspeisen ins Hausnetz (nicht ins Stromnetz!) einen Wechselrichter, Gleichrichter, Laderegler o.ä. (Typ, Marke etc.)???

Ein Inselbetrieb soll es nicht werden, dazu langt mein Wasser nicht, werde schon noch Strom aus der Leitung benötigen.

Und zu guter Letzt 😅: jede Wasserkraftanlage bedarf einer behördlichen Genehmigung auch wenn Wasserrecht vorhanden, richtig? Fische kommen übrigens nicht in Gefahr, kann max. drei Staustufen machen mit Rechen.

Vielen Dank schon mal

Matthias
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Re: Bau v. Kleinstwasserkraftwerk-wechselrichter?

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Gepostet: 27.05.2020 - 20:00 Uhr  ·  #2
Hallo Matthias,

Antworten und Tipps kann ich Dir kaum geben, ich habe mich wegen Deines Beitrages hier erst selber online etwas informieren müssen.

Mir fiel bei Deinem Projekt mit der Kaplan-Turbine folgendes auf: Für geringe Fallhöhen bis 22 m las ich, nimmt man ggf. Kaplan Rohrturbinen, wo wie bei dem meisten anderen Kaplans der Generator vom Wasser - Durchfluss umspült ist.

Meiner Ansicht nach ist das für Wartungsarbeiten ungünstig, auch ist selbst bei guter Abdichtung auf Dauer möglich das Algenbewuchs, Ablagerungen und Elektrolyse, alles mögliche Ursachen für Undichtigkeiten, die nötigen Wartungsintervalle kürzer werden lassen.

Vielleicht bist Du auf Kaplan gekommen weil sich so etwas besser vor dem Bauamt "verstecken" lässt als ein normales Wasserrad.

Bei einer maximalen Fallhöhe von 2 m wie bei Dir müsste Dir klar sein, dass eine Kaplanturbine nur dann optimal funktioniert wenn hinter dem Laufrad (Schraube) ein genügend langes Saugrohr das Abströmen des Wassers mit optimaler Durchfluss-Geschwindigkeit ermöglicht, die Turbine dann geschätzt also etwa in der Mitte der 2 m Fallhöhe auf ein Meter Höhe platziert.

Kommt mir wenig vor.

Soweit die Infos die ich in so kurzer Zeit - teils bei Wikipedia - herausfinden konnte, das mit der Wartung von Unterwassertechnik wusste ich aus anderen Quellen schon vorher.

Alternativ habe ich mich bei traditionellen Wasserrädern umgeschaut, auch bei Wikipedia, das mittelschlächtige Wasserrad kann einen Wirkungsgrad von 85% erreichen und würde so den gängigen Turbinentypen - insbesondere der Kaplanturbine - nur wenig nachstehen. Zudem kannst Du bei Wasserrädern die Elektrik im Trockenen fahren, leicht zu warten was mir den Ausschlag geben würde.

https://de.wikipedia.org/w/ind…al%3ASuche

Ein so kleines Wasserrad wie es bei Dir laufen würde geht vielleicht auch als Deko- oder Hobbyobjekt durch wenn es nicht gleich an die große Glocke gehängt wird! Bei eventueller Nachfrage von Amts wegen könnte man das evtl. nachträglich so klären.

Du baust abmessungsmäßig eher eine Kleinstanlage. Wir hier melden auch nicht jedes kleine Windrad an, nur die Größeren.

Gruß, Carl
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Re: Bau v. Kleinstwasserkraftwerk-wechselrichter?

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Gepostet: 28.05.2020 - 07:24 Uhr  ·  #3
Hallo Matthias,

ich habe vor einiger Zeit einiges über Micro Hydro Power gelesen und recherchiert.
Dazu habe ich folgendes im Netzt gefunden.

1. Ich denke du meinst diese Low-Head Turbinen oder ?
https://www.powerpal.com/products.html

Die sehen recht hübsch aus. Wie gut die funktionieren weiß ich nicht.

2. Habe ich auf Youtube ein paar Videos zu diesen Turbinen gefunden und bin dann auf Kleinwasserkraft Klopp gestoßen.
Er hat diese "Powerpal" Turbinen mit einer Durchflussregelung ausgestattet. Und ich denke er hat auch schon einige solcher Turbinen im Feld installiert. Ich glaub er hat noch eine Website. Wie aktiv er dort ist keine Ahnung.
https://www.youtube.com/user/KWKlopp/videos
https://www.youtube.com/watch?v=zr6m3E02J8U&t=59s

3. Das könnte für dich am interessantesten sein und zwar gibt es bei uns in Österreich eine Kleinstwasserkraftanlage die mit diesen Turbinen ausgestattet ist.

Unter dieser Homepage waren mal Bilder und einige Informationen der Anlage zu finden. Leider jetzt nicht mehr.
War echt interessant.
http://dorf.heimat.eu/
Wenn du fragen hast kannst du dich gerne bei Herrn Ranftl mellden.

Nichts desto trotz sind diese Turbinen anfällig gegen Laub und andere Verunreinigungen im Wasser. Hier müsstest du sicher eine Rechenanlage vor die Turbine bauen um eine Funktion garantieren zu können.
Deshalb würde auch ich eher zum traditionellen Wasserrad tendieren.
Dort ist die Technik bekannt. Einfache Bauweise und nahezu Wartungsfrei (reinigt sich fast von selbst).

Nur die Durchflussregelung musst du automatisieren. Das könnte ja ein einfacher Schieber sein.
Der Durchfluss selbst wird allerdings nicht gemessen sondern der Füllstand deiner Aufstauung. Daraus ergibt sich dann durch variable Schieberstellung die optimale Durchflussmenge damit der Teich nicht leergesaugt wird.



Grüße
Luki
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Re: Bau v. Kleinstwasserkraftwerk-wechselrichter?

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Gepostet: 28.05.2020 - 13:13 Uhr  ·  #4
Hallo Matthias

Ich hab auch einen Speichersee mir vor Jahren gebaut , als Backup Generator für die Inselanlage , hatte aber 22m Fallhöhe

Anyway , also Profis in Bezug auf Kleinstwasserturbinen sind die da https://www.powerspout.com/collections/lh-low-head

Ich hab 20 l/s mal in den advanced Calculater eingegeben 2 m Fallhöhe mit der LowHead mini , da kommt 190 watt raus (denke real etwas weniger)
Klingt doch super dies ueber 10 Stunden bei Nacht in deinen Hausspeicher einzuspeisen , wenn die PV nix bringt

Oder halt bei 12 /s dann 100 watt

 


sorry von dem screenshot sieht man nicht viel , aber schau mal selbst ... wenn du im Winter mehr erziehlen willst brauchst du eventuell die grössere

Gruss Lars
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Re: Bau v. Kleinstwasserkraftwerk-wechselrichter?

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Gepostet: 29.05.2020 - 23:14 Uhr  ·  #5
Cool, vielen Dank für eure Beiträge und Tipps😀😀😀 das bringt mich in meinen Planungen schon mal viel weiter👍👍👍
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Re: Bau v. Kleinstwasserkraftwerk-wechselrichter?

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Gepostet: 30.05.2020 - 10:26 Uhr  ·  #6
Wäre cool wenn du etwas berichten könntest wenn du etwas umsetzt :).


Grüße
Luki
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Re: Bau v. Kleinstwasserkraftwerk-wechselrichter?

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Gepostet: 16.06.2020 - 20:01 Uhr  ·  #7
Ist ne Weile her, dass ich mich mit Wasserkraft beschäftigt habe, aber für kleine Fallhöhen kommen auch Banki- bzw. Durchflussturbinen in Frage. Du brauchst auch keine aktive Pegelüberwachung, wenn du den "Abzapfpunkt" auf deinen minimal akzeptablen Teichpegel fixiert.
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