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5.000 Jahre alte Technik wird weiterentwickelt

Das Forschungsinstitut Wasser und Umwelt der Uni Siegen öffnete jetzt seine Türen und stellte das innovative Wasserkraftprojekt „StECon-Infra“ vor. Neuartige Wasserräder mit beweglichen Schaufeln sollen demnächst in einer Kläranlage und im Rhein Strom produzieren.

„Wir wollen nicht immer nur warnen und den Zeigefinger heben“, sagt Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jensen. „Wir wollen auch mal zeigen, wie Wasser den Menschen nutzen kann“. Als Wasserbauer beschäftigt er sich häufig mit den Folgen des Klimawandels: mit Sturmfluten, Tsunamis und dem Anstieg des Meeresspiegels. Beim Tag der offenen Tür im Forschungsinstitut Wasser und Umwelt der Uni Siegen hat er jetzt zusammen mit seinem Team demonstriert, wie aus Wasser Energie entstehen kann.

Seit knapp drei Jahren forschen die Mitarbeiter des Instituts am StECon, dem „Stiller-Energy-Converter“, einem Energiewandler. Benannt ist er nach seinem Erfinder Hans-Ludwig Stiller, der die Idee dazu beim Rudern hatte. Er baute ein Wasserrad mit beweglichen Schaufeln, das man in Fließgewässern einsetzen kann. Die Wasserbauer haben die Erfindung in den vergangenen Jahren weiterentwickelt: Unter anderem bauten sie die Wasserkraftmaschine anders ein, sodass die Drehachse senkrecht im Wasser sitzt. Im Rahmen zweier Abschlussarbeiten wurden außerdem das Getriebe verbessert und die Maschine kugelgelagert um weniger Reibung entstehen zu lassen.

„Wir haben auch geprüft, welche Form sich am besten für die Schaufelblätter eignet“, erklärt Jens Metzger, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut. „Die haben wir dann mit einem 3D-Drucker hergestellt“. Demnächst könnten solche Tests am Computer durchgeführt werden, denn Teil des Projekts ist auch eine Computer-Simulation. „Im Moment sind wir aber noch dabei, die realen Werte, die wir schon gemessen haben, in die Simulation einzuarbeiten“, sagt Jan-Philipp Küppers, der als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Maschinenbau am Projekt mitarbeitet.

Seit November läuft das aktuellste Forschungsprojekt „StECon-Infra“. Für den Energiewandler wird es damit ernst: In nächster Zeit wird der 50 Zentimeter große Prototyp das Wasserbaulabor und den kleinen Wasserkanal der Forscher verlassen und in die Kläranlage des Entsorgungsbetriebs der Stadt Siegen ESi eingebaut. Dort wird er dann durch das bereits geklärte Wasser im Auslaufschacht angetrieben. Das berge einiges an Potenzial, erläutert Prof. Jensen: „Es gibt in NRW etwa 6.000 Kläranlagen, die sehr viel Energie brauchen. Mit dem StECon können sie direkt für den eigenen Bedarf Strom produzieren“.

Mit der Firma Weber Mechanische Bearbeitung aus Wenden haben die Wasserbauer einen Kooperationspartner für das Projekt gefunden. In Zusammenarbeit entsteht noch ein zweiter, größerer Prototyp. Er wird einen Durchmesser von 1,20 Meter haben und an einem Bootsanleger am Rhein seinen Platz finden. „Ich könnte mir vorstellen, dass so zum Beispiel mal Rheinfähren mit Energie versorgt werden können“, sagt Jensen. Das Projekt wird vom Land NRW über den Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung bis Ende 2019 gefördert.

Wasserbau_web

Der Energiewandler „StECon“ wird zurzeit noch im Forschungsinstitut Wasser und Umwelt der Uni Siegen getestet, bald zieht der erste Prototyp in die Siegener Kläranlage.