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HyComplete - Mini Hydro Komplettlösung

Wie sich Mini Hydro zu einer großen Sache entwickelte

Durch ihre langjährige Geschichte, leistungsstarke Innovationen und starke Partnerschaften ist die HyComplete-Produktreihe ideal positioniert, um den Anteil der Mini Hydro-Wasserkraft am Markt für erneuerbare Energien mit einem Portfolio sauberer, nachhaltiger und intelligenter elektromechanischer Komplettlösungen für Wasserkraft zu erhöhen.

Obwohl Wasserkraft-Großprojekte 54 % des weltweiten Marktes für die Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie umfassen, erfreuen sich kompakte Kleinwasserkraftwerke, also Anlagen innerhalb eines Bereichs von 50–1.200 kW, zunehmender Bedeutung. Letztendlich ist einfach nicht jedes Stromnetz und jeder Kraftwerksstandort für ein Großprojekt geeignet. Ganz im Gegenteil: Ein Großteil des weltweiten Wasserkraftpotenzials liegt in kleinen Strömungskraftwerken, privaten Projekten, nicht vollständig ausgelasteten Kraftwerken und industriellen Anlagen verborgen, die sich durch ein geringes Volumen und unregelmäßigen Durchfluss auszeichnen, zum Beispiel Trinkwasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen.

Aus diesem Grund verfügt Voith über eine lange Tradition von Innovationen, um moderne Designs und wirtschaftlich tragbare, umweltfreundliche elektromechanische Komplettlösungen für Kleinwasserkraftwerke in Form der HyComplete-Lösungen für einen Markt zu liefern, auf dem großer Bedarf besteht.

Arjeplog, Schweden

Leistungsbereich kompakter Kleinwasserkraft

Als Teilbereich der Kleinwasserkraft (Small Hydro, Ausgangsleistung im Bereich bis zu 30 MW) ist kompakte Kleinwasserkraft (Mini Hydro) auf kleinste Projektstandorte zugeschnitten und beschäftigt sich mit Ausgangsleistungen von 50–1.200 kW, Fallhöhenbereichen von 2–350 m und einem Durchflussbereich von 0,1–15 m3/s.

Aufgrund seines Nischencharakters scheint der Sektor seine Bezeichung „Mini“ auf den ersten Blick völlig zu Recht zu tragen. An der weltweiten Kapazität für erneuerbare Energien gemessen, verfügt Kleinwasserkraft über einen Anteil von gerade einmal 7 % am Gesamtmarkt, und kompakte Kleinwasserkraft liegt sogar noch darunter. Wenn man jedoch bedenkt, dass über 60 % der ermittelten weltweiten Kapazität für Kleinwasserkraft noch realisiert werden muss und dass Tausende Standorte mit nicht vollständig ausgelasteten Ressourcen und geringer Fallhöhe – darunter die meisten der weltweit vorhandenen, noch nicht elektrifizierten Dämme – in diese Kategorie fallen, sieht das Bild schon viel spannender aus.

„Die größte Herausforderung für Mini Hydro besteht nicht im Mangel an geeigneten Standorten“, erläutert Stefan Reich, Business Development Manager – Mini Hydro, „sondern in den ganz speziellen Anforderungen wie besonderen Einschränkungen, unregelmäßigen Volumina, Budgetfragen und Umweltaspekten.“

Der eQ Pelton-Turbinen-Generator in Ijental in der Schweiz ist mit einem eQ Solutions-Design für große Fallhöhen ausgestattet.

Standardisierte Lösungen

„Keine zwei Projekte – oder Kunden – sind gleich“, berichtet Reich, „daher ist die Reduzierung der Komplexität und der Anzahl der Schnittstellen von entscheidender Bedeutung.“

Aus diesem Grund setzt Voith auf ein standardisiertes, modulares Konzept. Im Mittelpunkt steht dabei die innovative HyComplete-Produktreihe: standardisierte, modulare, vorgefertigte und optimierte Designs, die kurze Montagedauer, maximale Zuverlässigkeit und einfache Installation vor Ort ermöglichen.

Das Sortiment umfasst eQ Solutions (verkleinerte, hochmoderne eQ Kaplan-, eQ Francis- und eQ Pelton-Turbinen-Generator-Einheiten und Hilfssysteme), StreamDiver (ein einzigartiges ölfreies System mit einer Propellerturbine für Anwendungen mit großem Durchfluss), PipeRunner (eine Standardeinheit, die zur Erzeugung sauberen Stroms in Industrieanlagen entwickelt wurde) und ein Niederspannungs-Automatisierungssystem. Der modulare Aufbau ermöglicht größere Flexibilität und die Erstellung projekt- und standortspezifischer Lösungen. Ein gutes Beispiel stellt das Projekt dar, welches 2017 in Ijental in der Schweiz abgeschlossen wurde.

„Wir haben eine vertikale eQ Pelton-Einheit eingesetzt, die mit zwei Düsen, elektrischen Aktoren und einem Jet-Reflektor ausgestattet ist. Außerdem haben wir ein eQ Solutions-Design für große Fallhöhen verwendet, das mit einer Höhe von 282,3 m arbeitet. Damit erreicht das kompakte Kleinwasserkraftwerk eine Ausgangsleistung von 348 kW“, berichtet Reich.


  

Elektromechanische Komplettlösungen

„Elektromechanische Komplettlösungen stellen einen Hauptbestandteil des Konzepts von Voith für Mini Hydro dar“, erläutert Philipp Daus, Global Product Manager des Geschäftsbereichs Mini Hydro. Aufbauend auf seiner jahrelangen Erfahrung liefert Voith ein komplettes Servicesortiment, von der Konzeptionierung und Standortanalyse über Planung, Design und Realisierung bis hin zu Schulungen und laufender Wartung.

Durch die Kombination der standardisierten HyComplete-Produktreihe mit einem individuellen Kundenkonzept, welches die Besonderheiten und technischen Anforderungen jedes einzelnen Projekts berücksichtigt, ist die Division Mini Hydro in der Lage, maßgeschneiderte Lösungen zu liefern und gleichzeitig die Qualität auf höchstem Niveau sowie die Betriebskosten niedrig zu halten.

„Dieser ganzheitliche Ansatz trägt auch dazu bei, mögliche Probleme zu vermeiden“, ergänzt Daus und verweist auf den reibungslosen Ablauf des StreamDiver-Pilotprojekts im österreichischen Nussdorf. „Die Anlage hat fünf Jahre – und über 40.000 Stunden – wartungsfreien Betrieb erlebt, bei einer maximalen Ausgangsleistung von 450 kW“, berichtet er.

Die ursprüngliche Kössler-Werkstatt, 1928

Neunzig Jahre Innovation

Anlässlich seines 90-jährigen Jubiläums in diesem Jahr hat das Voith-Tochterunternehmen Kössler, ein Kompetenzzemtrum für Kleinwasserkraft bei Voith, einen Ballsaal voller Gäste geladen, um gemeinsam die Vergangenheit, die Gegenwart und die Zukunft des Unternehmens zu feiern.

„Gegenwärtig herrschen aufregende Zeiten für die Kleinwasserkraft“, so Robert Schuhmayer, CEO von Kössler, der nachzeichnete, wie sich das Unternehmen seit der Gründung im Jahr 1928 von einer bescheidenen Werkstatt zu einem führenden Unternehmen im Bereich der Kleinwasserkraft entwickelte.

Die Festredner berichteten von einer Vielzahl an Erfolgen, darunter die Installation dreier Kleinwasserkraftwerke in Grönland, welche Dieselgeneratoren ersetzen, um die CO2-Gesamtemissionen des Landes zu reduzieren.

Dr. Otto Pirker, Vorsitzender der Arbeitsgruppe Wasserkraft bei Eurelectric, dem Verband der europäischen Elektrizitätswirtschaft in Brüssel, zeigte sich zuversichtlich, als er über die Rolle von Kössler als Center of Competence von Voith und die Zukunft der Kleinwasserkraft sprach.

„Kleinwasserkraft wird auch weiterhin eine entscheidende Rolle spielen“, sagte er, und betonte die Flexibilität, Verfügbarkeit und Kompatibilität mit anderen Energiequellen, welche das Wachstum in diesem Sektor weiter antreiben werden. Und mit einer Partnerschaft auf Weltklasseniveau, hochmodernen F&E-Einrichtungen und einer Geschichte von Pionierleistungen im Rücken hat die Zukunft von Mini Hydro noch nie besser ausgesehen.

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