Stromerzeugung aus Druck und Gefälle im Trinkwassernetz
In Trinkwasserleitungen, Reservoirzuläufen oder Druckbrechstellen kann nutzbare Energie vorhanden sein, wenn Wasser mit höherem Druck oder aus grösserer Höhe in tiefere Netzbereiche gelangt. Ein Trinkwasserkleinkraftwerk ersetzt oder ergänzt in solchen Situationen die reine Druckvernichtung durch eine Turbinen-Generator-Einheit. Die Anlage wandelt einen Teil der hydraulischen Energie in elektrische Energie um, ohne die Aufgabe der Trinkwasserversorgung zu verändern. Planung und Ausführung müssen dabei die Anforderungen an Hygiene, Betriebssicherheit und konstante Versorgung berücksichtigen.
Typische Einbauorte in der Wasserversorgung
Solche Anlagen kommen vor allem an Übergängen zwischen unterschiedlich hoch gelegenen Versorgungszonen in Frage. Häufige Einbauorte sind Reservoirabläufe, Quellwasserleitungen, Transportleitungen mit deutlichem Gefälle oder bestehende Druckreduzierstellen. Voraussetzung ist, dass über längere Zeit ein verwertbares Zusammenspiel aus Durchfluss und Druckdifferenz vorhanden ist. Reine Spitzenbelastungen oder stark schwankende Betriebszustände können die technische und wirtschaftliche Eignung einschränken.
Technische Auslegung und betriebliche Anforderungen
Die Auslegung richtet sich nach verfügbaren Fallhöhen, Durchflussmengen, Lastschwankungen und den Vorgaben des Versorgungsbetriebs. Je nach hydraulischen Verhältnissen werden unterschiedliche Turbinenprinzipien eingesetzt. Zur Anlage gehören in der Regel auch Absperrorgane, Bypass-Lösungen, Mess- und Regeltechnik sowie die elektrische Einbindung. Im Trinkwasserbereich sind ausserdem Werkstoffe, Reinigbarkeit und die Trennung von wasserführenden und elektrotechnischen Komponenten besonders sorgfältig zu planen.
Einordnung innerhalb der Nutzung aus dem Trinkwasser
Trinkwasserkleinkraftwerke sind innerhalb des Bereichs "aus dem Trinkwasser" der Teil, der elektrische Energie aus dem hydraulischen System gewinnt. Sie unterscheiden sich damit von Verfahren, die dem Trinkwasser Wärme entziehen oder zuführen. Ebenfalls abzugrenzen sind sie von klassischen Wasserkraftwerken an Flüssen oder Bächen, da sie in bestehende Infrastrukturen der Trinkwasserversorgung integriert werden. Der Schwerpunkt liegt nicht auf der Gewässernutzung, sondern auf der energietechnischen Nutzung vorhandener Druckverhältnisse im Versorgungsnetz.
