Voith Hydro entwickelt maßgeschneiderte Lösungen und Dienstleistungen für große und kleine Wasserkraftwerke auf der ganzen Welt. Das Produkt- und Serviceportfolio deckt den gesamten Lebenszyklus und alle wichtigen Komponenten von Wasserkraftwerken ab: von Generatoren, Turbinen, Pumpen und Automatisierungssystemen über Ersatzteile, Wartung und Schulungen bis hin zu digitalen Lösungen für intelligente Wasserkraft. Die jüngste Entwicklung im Bereich der Kleinwasserkraft ist das Produktportfolio der M-Line. Hinzu kommt die Fallhöhenerweiterung des bereits etablierten StreamDivers.

Der 2014 auf den Markt gebrachte StreamDiver war eine wichtige Entwicklung im Bereich der Kleinwas- serkraft. Die kompakte Propellerturbine StreamDiver lässt sich in bestehende Infrastrukturen wie Dämme und Wehre integrieren, bei Bedarf zu einem Verbund mehrerer Einheiten skalieren und auch in ökologisch sensiblen Umgebungen einsetzen. Denn sein Design mit einem ölfreien, ausschließ- lich wassergeschmierten Turbinen-Generator-Strang inklusive aller Lager ist besonders umweltfreundlich. Das konstruktiv bewusst einfach gehaltene Konzept minimiert die Ausfallwahrscheinlichkeit und kommt gänzlich ohne Dichtungssysteme aus. Dies ermöglicht betriebskostensenkende Wartungsintervalle von zehn Jahren. Aufgrund dieser positiven Aspekte und Erfahrungen war die StreamDiver Nachfrage groß, sodass Voith Hydro mit der Fallhöhenerweiterung des bewährten Produkts begann. Gleichzeitig konnte durch die Reduktion komplexer Technik eine kompakte Baugröße und eine äußerst wartungsfreundliche und robuste Maschineneinheit erreicht werden. Das Ergebnis: eine komplette StreamDiver-Produktfamilie, die sich in den letzten Jahren sukzessive auf dem globalen Wasserkraftmarkt mit Referenzen in aller Welt etabliert hat.

Neuartiges Baukastensystem
Parallel zur Erweiterung der Produktfamilie und des Einsatzbereichs des StreamDivers arbeitete Voith Hydro an einer weiteren Evolution des Maschinenportfolios: der Modularisierung von Pelton- und Francisturbinen. Die Anpassung der Maschineneinheiten in Form eines neuartigen Baukastensystems bedeutet vor allem eine enorme Verkürzung der Lieferzeiten, von der Kunden weltweit profitieren, wobei sie sich weiterhin auf die bewährte Voith Qualität verlassen können.

Augenmerk auf die Lieferzeit
Je schneller ein Betreiber seine Maschine ans Netz bringen kann, umso eher schafft er die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für einen erfolgreichen Betrieb. Daher kommt neben den Investmentkosten auch dem Aspekt der kurzen Lieferzeiten eine zusehends größere Bedeutung zu. Neben Kostenvorteilen profitieren die Kunden speziell durch die stark verkürzten Durchlaufzeiten im Vergleich zu individuell konstruierten Anlagen. Hinzu kommt auch ein geringerer Aufwand für Transport und Montage, da die elektromaschinellen Einheiten sowie die Hilfsaggregate im Werk bereits vormontiert werden.

M-LINE – modulare Kraftwerkslösungen
Die neue M-Line definiert sich als vereinfachte, weitestgehend standardisierte Turbinen-Generator-Einheit inklusive Hilfssystemen. Dieses System ist vormontiert und wird somit als kompakte, „ready-to-use“ Einheit zum Kraftwerk geliefert. Auf diese Weise kann sie vor Ort schnell installiert und in Betrieb genommen werden. In Kombination mit der elektrischen Ausrüstung stellt die M-Line ein umfassendes „Water-to-Wire“-System dar – kompakt und zuverlässig. Das Voith Hydro Know-how, die jahrzehntelange Erfahrung im Turbinenbau und die jüngsten technischen Erkenntnisse aus dem F&E-Zentrum stecken in jeder einzelnen Anlage – ebenso in der M-Line-Serie. Dementsprechend werden für die Kleinturbinenvarianten dieselben oder annähernd dieselben hydraulischen Konturen verwendet wie für größere Anlagen. So kann Voith auch beste Leistungsdaten und hohe Investitionssicherheit garantieren. Alle Bauteile und Fertigungsschritte unterliegen den bekannten, strengen Qualitätskontrollen.

Informationsvorsprung von Anfang an
Zu Beginn des Projektes erhält der Kunde ein Anwendungsdiagramm, aus dem ersichtlich ist, ob eine M-Line Komponente eingesetzt werden kann. Anhand der Fallhöhe und der Durchflussmenge lässt sich aus dem Anwendungsdiagramm leicht die optimale Größe ablesen. Mit dem empfohlenen Layout kann sofort mit der Planung des Krafthauses begonnen werden. Sollten für einen Anwendungsfall zwei Layouts geeignet sein, berät das Voith Hydro Team in gewohnter Weise bei der Ermittlung des endgültigen Konzepts.

Automatisierungssysteme
Das Automatisierungssystem bietet eine standardisierte Nieder- und Mittelspannungsplattform für alle M-Line Produkte. Das Designkonzept minimiert die Komplexität durch Konzentration auf die ausschließlich notwendigen Systeme. Zusätzliche Funktionen und Systeme sind optional verfügbar, um die Vorgaben lokaler Stromnetze oder Kundenwünsche zu berücksichtigen.

M-LINE Pelton
Die M-Line Pelton ist für Einsatzbereiche von 80 m bis 340 m Fallhöhe, mit einem Durchfluss bis zu 1,60 m³/s konzipiert. Nach der ersten Überprüfung des Kunden optimiert Voith Hydro die Turbinengröße, das Laufrad und die Düsen. Dadurch ist die M-Line Pelton modularisiert sowie standarisiert und kann dennoch für jedes Projekt individuell angepasst werden. Um weitere Schritte zu vereinfachen, wird die Turbine im Voith Hydro Werk vormontiert. Sie wird in fünf Modulen: Generator, Gehäuse, Hydraulikaggregat, Einlassventil und Automatisierung für den Transport vorbereitet. Auf diese Weise wird der Transport vereinfacht und der Vor-Ort-Aufwand reduziert. Dabei ist nur ein Betonierschritt nach der Montage der gesamten Turbine notwendig.

M-LINE Francis
Die M-Line Francis ist für die Einsatzbereiche von 20 m bis 80 m Fallhöhe und einem Durchfluss bis zu 3,80 m³/s konzipiert. Sie wird ebenso werksseitig vormontiert und in vier Modulen für den Transport vorbereitet: Einlauf, Turbine, Saugrohr und Automatisierung. Auch bei der M-Line Francis ist nur ein Betonierschritt nach der Montage der gesamten Turbine notwendig.

Erschienen in zek HYDRO Ausgabe 5/2023