Die doppelt regulierte Francis-Turbine

Bei der doppelt regulierten, drehzahlvariablen Francis-Turbine führt die Drehzahloptimierung mittels eines Frequenzumrichters zu einer erheblichen Effizienzsteigerung sowie einer Erhöhung der Jahresarbeitsstunden — und das ohne bauliche Eingriffe bei der Umrüstung. Zudem wird im Teillastbereich der Wirkungsgrad signifikant verbessert.

Nutzen und Vorteile

Effizienzsteigerung der Francis-Turbine durch Drehzahloptimierung mittels Frequenzumrichter.
Steigerung der Jahresarbeitsstunden.
Wirkungsgradverbesserung im Teillastbereich.
Leicht nachrüstbar, da ohne bauliche Eingriffe möglich.
Erhöhung des Leistungsvermögens (EEG-Vergütung).

(Bild links: nachgerüsteter Frequenzumrichter)

Forschungsprojekt am Kraftwerk Silbersee

Zusammen mit der Bayerischen Landeskraftwerke GmbH und AMServ sowie der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden und dem Ingenieurbüro Pfeffer entstand am Kraftwerk Silbersee in Tiefenbach in der Oberpfalz ein interessantes Kooperationsprojekt.

Die bisherige einfache Francis-Spiralturbine wird mittels eines zwischengeschalteten elektronischen Frequenzumrichters nachgerüstet. Dadurch kann die Drehzahl der Turbine verändert werden. Der Wirkungsgrad steigt signifikant an, ohne die Frequenz des angeschlossenen Stromnetzes zu beeinträchtigen. Aus der ursprünglich einfach regulierten, wird eine doppelt regulierte Francis-Turbine.

Die durchgeführten Versuche mit verschiedenen Lastgängen werden detailliert bewertet. Viele weitere Betreiber sowie auch die Bayerische Landeskraftwerke GmbH profitieren vom positiven Ergebnis.

Neben F.EE sind das Ingenieurbüro Pfeffer, die Bayerischen Landeskraftwerke, die AMServ GmbH sowie die Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden am Forschungsprojekt beteiligt.