AT527133B1 - Mobiles Kleinstwasserkraftwerk - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mobiles Kleinstwasserkraftwerk mit Peltonturbine (48) und Generator (15) in einem einzigen gemeinsamen Grundgehäuse (3), welches einen Triebwassereinlass (33) und Triebwasserauslass (6) an den Außenseiten aufweist und fundamentlos über vier Standfüße (2, 72) aufgestellt ist und über eine Transporthilfe/Griffe (8) verfügt, wobei die Zuführung des Triebwassers zur Peltonturbine (48) im inneren des gemeinsamen Grundgehäuses (3) über eine als gesamte Einheit auswechselbare und in der Einbauhöhe verstellbare Triebwasserbaugruppe (26) erfolgt, um den Einsatz verschiedener Laufräder mit unterschiedlichem Strahlkreisdurchmesser bei der Peltonturbine (48) ohne weitere Anpassungen zu ermöglichen.

Description

Beschreibung

MOBILES KLEINSTWASSERKRAFTWERK

[0001] Die Erfindung betrifft ein mobiles, mit Turbine und Generator in einem Gehäuse ausgeführtes Kleinstwasserkraftwerk zur Stromerzeugung, welches an jede über eine Schlauch- oder Rohrleitung zugeführte Wasserquelle angepasst und mit dieser betrieben werden kann (die Erfindung wird als „MKWK“ abgekürzt). Das im weiteren näher beschriebene mobile Kleinstwasserkraftwerk verfügt über ein einziges Grundgehäuse, in welchem alle Komponenten des Kleinstwasserkraftwerks in Form von wechselbaren Modulen/Baugruppen untergebracht sind. In das Grundgehäuse ist ein Unterwasserbecken integriert. Alle benötigten Anschlüsse (Steckdosen, Anschlüsse für PV-Panele, Steckverbinder für Datenkabel), externen Geräte (Sensoren, LTERouter) und die Anschlüsse für Triebwassereinlass und Triebwasserauslass sind außen am Grundgehäuse angebracht.

[0002] Je nach Ausführungsvariante verfügt das Kleinstwasserkraftwerk über ein austauschbares Turbinenmodul, zum Wechsel des Turbinentyps zwischen Pelton- oder Kaplanturbine.

[0003] Über eine intern höhenverstell- und wechselbare Triebwasserbaugruppe besteht bei Ausführung mit einer Peltonturbine, die Möglichkeit des einfachen Wechsels des Turbinenlaufrads auf einen anderen Strahlkreisdurchmesser. Darüber hinaus kann entweder eine lineare Triebwasserbaugruppe mit fixer Düse oder eine Triebwasserbaugruppe mit Nadeldüse verbaut werden. Des Weiteren verfügt das MKWK über eine modular aufgebaute Steuerung für den manuellen oder vollautomatisierten Betrieb, auswechselbare Komponenten der Leistungselektronik je nach Leistungsbereich, einen Batteriespeicher sowie allen nötigen elektrotechnischen Komponenten für die IT- oder TNS-Netzbereitstellung und ist bei Bedarf direkt mit PV-Modulen kombinierbar.

STAND DER TECHNIK

[0004] Das Prinzip der Wasserkraftnutzung ist seit langer Zeit bekannt. Zur Nutzung der Wasserkraft gibt es verschiedene Formen von Turbinen oder Wasserrädern, welche die kinetische Energie des Wassers in eine Rotationsbewegung umsetzen. Hierzu zählen zum Beispiel: Freistrahlturbinen wie die Pelton Turbine, aber auch Durchströmturbinen wie die Francis-, Ossberger- oder Kaplanturbine. Sie unterscheiden sich nach ihrem Wirkprinzip, der Konstruktion der Turbinenschaufeln sowie der Möglichkeiten zur Regelung und Ausrichtung im Wasserfluss.

[0005] Peltonturbinen werden grundsätzlich bei Wasserkraftwerken mit höhen Fallhöhen und geringen Durchflussmengen eingesetzt. Sie ähneln einem Wasserrad. Das Wasser strömt im Betrieb mit hoher Geschwindigkeit auf die Schaufeln, welche aus zwei Halbschalen mit Trennschneide in der Mitte bestehen. Hierdurch wird der Wasserstrahl nahezu um 180° abgelenkt und gibt seine Energie an das Turbinenrad ab. Peltonturbinen können horizontal oder vertikal aufgestellt werden und mit einer oder mehreren Düsen betrieben werden.

[0006] Zur Regelung der Leistung bzw. des Durchflusses wird in der Regel eine Nadeldüse eingesetzt. Mit der Nadeldüse kann über einen Spindel- oder Zylinderantrieb eine tropfenförmige Nadel aus dem Düsenmund heraus oder in ihn hinein bewegt werden, um den Durchfluss des Wassers zu regulieren. Diese Technik ist in verschiedenen Variationen im Einsatz, siehe dazu CH000000050409A oder CH000000303773A.

[0007] Bei einer Peltonturbine setzen sich die Regelorgane für die Turbine meist aus einstellbarer Nadeldüse, Strahlabweiser und in seltenen Fällen aus einer nicht regelbaren Düse zusammen. Wobei diese Komponenten des Triebwasserzulaufes immer fest mit der Turbineneinhausung verbunden sind. Wie in AT000000378088B beschrieben gibt es auch Kleinwasserkraftwerke mit austauschbaren Düsen, um die Wassermenge anpassen zu können.

[0008] Kaplanturbinen kommen bei Wasserkraftwerken mit geringen Fallhöhen und hohen Durchflussmengen zum Einsatz. Es gibt verschiedene Ausführungen dieses Turbinentyps z.B.

horizontal als Rohrturbine oder vertikal als Schachtturbine. Die Kaplanturbine ist eine axial angeströmte UÜberdruckturbine. Die Schaufeln sind in der Regel verstellbar ausgeführt. Vor dem Laufrad befindet sich das Leitwerk, welches über sog. Leitschaufeln verfügt. Es sorgt durch die richtige Einstellung der Leitschaufeln für eine optimale Anströmung der Laufradschaufeln bei unterschiedlichen Wassermengen.

[0009] Bestehende Wasserkraftwerke sind meist indirekt mit einem Gewässer verbunden und zur Wasserentnahme wird der Verlauf des Gewässers mittels Wehranlage verändert. Hier gibt es verschiedene Entnahmetypen aus den Gewässern wie Stirn-, Seiten oder Sohlenentnahme. Das Kraftwerk ist mit der Wehranlage über eine Triebwasserleitung verbunden.

[0010] Im Kraftwerkshaus befindet sich eine Turbine mit Gehäuse, wobei diese Turbine auf das jeweilige Gewässer abgestimmt ist. In manchen Fällen wird die Turbineneinheit auch als Container auf einer Betonplatte aufgestellt.

[0011] Modernere Wasserkraftanlagen können auch direkt in ein Fließgewässer eingebaut werden und verfügen über verschiedene Module, welche in das Bett des Fließgewässers eingesetzt werden. Dieses Prinzip ist im EP000002917416B1 beschrieben. Eine etwas abgewandelte Technik zur Installation einer Turbine in einem bzw. an einem Flusslauf ergibt sich aus der Patentschrift EP000002959159B1.

[0012] Hierzu zählen auch Schachtturbinen mit geringer Fallhöhe, welche über ihre Bauart eine noch größere Fließgeschwindigkeit in der Turbine ermöglichen. Auch diese werden direkt neben oder in ein Fließgewässer eingebaut. Solch eine Konstruktionsmöglichkeit wird in EP000002794998B1 näher beschrieben.

[0013] Schwimmende Kraftwerke, wie sie bereits im Patent DE000003210375C2 und deren Technik in DE000002820760A1 beschrieben wurden, schwimmen auf oder unter der Oberfläche eines Fließgewässers und werden mit Seilen am Ufer oder am Boden verankert. Sie nutzen die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers aus.

[0014] Darüber hinaus sind bereits Kleinstwasserkraftwerke für kleine Leistungen bekannt, welche die Turbine und den Generator in einem Gehäuse aufnehmen, sowie über eine Strömungsein- und Strömungsauslassöffnung an diesem Gehäuse verfügen. Diese Kraftwerke sind im Betrieb nicht ortsveränderbar und werden in oder neben einem Fließgewässer mit oder auf einem Fundament verankert. Technische Ausführungen hierzu sind in der Gebrauchsmusterschrift DE202009012203U1 ersichtlich. Eine ähnliche technische Ausführung von Turbine, Generator und Getriebe in einem Gehäuse findet sich im Patent AT000000378088B.

[0015] Alle elektrotechnischen Komponenten, wie eine SPS zur Steuerung, Relais, Schutzschalter, FIl's, Isolationswächter, Sensoren, Messumformer und weitere elektrische Installationsmittel, sind Stand der Technik und am Markt verfügbar.

[0016] Weitere elektrotechnische Bauteile, welche den Stand der Technik umfassen, sind ein permanent erregter Drehstrom Synchron Generator, ein Hybrid-Wechselrichter mit integriertem Laderegler mit MPPT-Kennlinie, Gleichrichter mit ungesteuerter Sechspuls Brückenschaltung (B6U) und nachgeschaltetem LC-Filter im Gleichstromkreis.

[0017] Ein Regler zur Weiterleitung von überschüssiger Energie im Inselnetzbetrieb bei Überspannung an einen Heizwiderstand mittels PWM-Modulationsverfahren im DC-Kreis hinter dem Gleichrichter ist aus Photovoltaikanlagen bekannt. Eine andere Möglichkeit zur Ableitung überschüssiger Energie im Inselnetzbetrieb kann eine Regelung anhand der Frequenz im Drehstromkreis am Generatorabgang sein, wie bereits in AT000000378088B beschrieben.

[0018] Die Kombination von mehreren erneuerbaren Energiesystemen als Verbund ist ebenfalls Stand der Technik. Es gibt bereits Möglichkeiten, Photovoltaik und Windenergiesysteme über eine gemeinsame Regeleinheit (Laderegler oder Hybridwechselrichter) zu betreiben.

[0019] Der Einsatz von Photovoltaik an oder auf Gebäuden, welche der Wasserkraftnutzung dienen, hat sich bereits in vielen Fällen bewährt. Die Vorgehensweise ist beispielsweise die Installation von PV-Panels auf ortsfesten Gebäuden, wie Turbinenhaus oder Wehranlage. Ebenfalls ist

eine mobile regenerative Energiespeicherlösung als geschlossenes System bekannt (siehe DE202022002130U1) welches eine Wasserturbine, PV-Module, Wasserpumpe und einen Tank umfasst.

[0020] Mobile Stromerzeugungsanlagen, welche in der Lage sind, ein eigenes Inselnetz zur Verfügung zu stellen oder aktiv in ein vorgelagertes Netz einspeisen können und der ÖVE 8101 (ehm. OVE-EN 1 Teil 4 853) entsprechen, tragbar und im Betrieb ortsveränderbar sind, gibt es bisher nur mit Verbrennungsmaschinen oder als transportierbare Batteriespeicher, welche eine Lademöglichkeit über Photovoltaik oder Netzstrom bieten.

NACHTEILE BEKANNTER TECHNIK

[0021] Klein- bzw. Kleinstwasserkraftwerke werden seit geraumer Zeit für die Versorgung von Gebäuden wie Alm-, Jagd- und Schutzhütten oder Bauernhöfen in abgeschiedenen Gegenden genutzt. Sie werden aber auch zur Stromproduktion in Gebieten mit vorhandener Elektrizitätsinfrastruktur genutzt, meist jedoch in der Form von ortsfesten Kraftwerken. Sowohl bekannte ortsfeste als auch vorhandene mobile und modulare Klein- bzw. Kleinstwasserkraftanlagen besitzen einige Nachteile.

[0022] Sowohl bekannte ortsfeste als auch vorhandene mobile und modulare Wasserkraftanlagen sind auf ein Fließgewässer oder Wasserspeicher angewiesen und auf die Nutzung eines solchen ausgelegt. Alle diese Kraftwerke werden neben oder über einem Fließgewässer platziert und werden durch eine Triebwasserleitung von einer höhergelegenen Bachfassung oder einem Speicher versorgt. Andere Kraftwerke, welche die Strömung nutzen, schwimmen auf oder unter der Wasseroberfläche und sind ebenfalls auf ein Fließgewässer angewiesen. Es gibt auch mobile und modulare Kleinwasserkraftwerke welche direkt in das Bachbett eingebaut werden können und eine Art Kombination von Wehranlage und Kraftwerk bilden wie in EP000002917416B1 beschrieben. Hierbei muss allerdings für die Verwendung des Kraftwerks in den Verlauf des Gewässers eingegriffen und Wasser aufgestaut werden.

[0023] Nahezu alle „mobilen“ Wasserkraftwerke, auch wenn die Turbine und der Generator in einem Gehäuse (auch möglich als Containerausführung) untergebracht sind (DE202009012203U1) benötigen ein Fundament oder eine Betonplatte für die Aufstellung oder eine andere feste Verankerung. Die Aufstellung mit Füßen auf einer Ebene, ohne weitere Sicherung und der Transport von Hand ist aus AT000000378088B bekannt. Weitere Möglichkeiten ein solches Kleinwasserkraftwerk ohne weiteres in steilem Gelände aufstellen oder auf Rollen in der Ebene verfahren zu können sind nur mit externen Hilfsmitteln möglich.

[0024] Ortsfeste Kleinwasserkraftwerke weisen ohnehin einen noch deutlich höheren Aufwand an Baumaßnahmen und Geländeeingriffen auf. Vielerorts gilt es dies jedoch zu vermeiden um die Auswirkungen auf die Umwelt so gering wie möglich zu halten. Darüber hinaus weisen diese Kleinwasserkraftwerke eine lange Vorlaufzeit mit Planung, Bestellung, Fertigung und Montage auf und können nicht einfach in Betrieb gesetzt werden. Für die Verwendung in entlegenen Gebieten sind stationäre Anlagen ungeeignet und aufgrund des Bauaufwandes nicht rentabel um beispielsweise eine Almhütte zu Versorgen. Anlagen welche z.B. nur für den Sommerbetrieb benötigt werden, oder aufgrund behördlicher Vorgaben in gewissen Zeiten von Niedrigwasser abzuschalten sind, bleiben ungenutzt.

[0025] Ein weiterer Nachteil aller mobilen Wasserkraftwerke ist, dass keine Möglichkeit zum Auffangen und Sammeln des abgearbeiteten Triebwassers vorgesehen ist und das Kraftwerk so in unmittelbarer Nähe zum Gewässer situiert sein muss, um die Rückleitung des Triebwassers zu ermöglichen. Eine einfache Aufstellung von bekannten mobilen und modularen Wasserkraftwerken ohne weitere Umbauten oder Modifikationen in einem kleinen Innenraum oder ohne vorhandenes Fließgewässer ist somit nicht einfach möglich.

[0026] Bekannte Wasserkraftanlagen verfügen nur über geringfügige Anpassungsmöglichkeiten an verschiedene Gewässer bzw. an den Druck (Fallhöhe) und das Wasserdargebot. Ein einfacher Wechsel zwischen zwei gänzlich verschiedenen Turbinentypen wie Pelton- und Kaplanturbine, ein einfacher Wechsel des Turbinenrads bei anderer Fallhöhe (Druck) und den damit verbunde-

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nen nötigen Anpassungen am Turbinengehäuse, Düsen und Armaturen für die Triebwasserzuführung ist nicht möglich. Alle bekannten ortsfesten oder mobilen Wasserkraftwerke können generell nicht einfach mit einem anderen Turbinenrad (Größer/Kleiner) oder Turbinentyp ausgestattet werden. Nachträgliche Anderungen oder eine Anpassung an ein anderes Gewässer sind zeitintensiv, mit hohen Kosten, sowie Bau- und Planungsaufwand verbunden. Bereits vorhandene Kleinwasserkraftwerke bieten je nach Bauart lediglich die Möglichkeit zum Austauschen von Düsen bei Peltonturbinen um den Strahldurchmesser zu beeinflussen. Sie weisen so aber nur eine sehr geringe Anpassbarkeit an andere Gewässer/Wasserquellen auf.

[0027] Getriebe, wie sie bei manchen mobilen Kleinwasserkraftwerken zur Drehzahloptimierung verwendet werden, sorgen für mehr Wirkungsgradverluste, erhöhte Lärmemission sowie erhöhten Wartungsbedarf.

[0028] Alle bekannten Wasserkraftanlagen zur Stromerzeugung werden entweder in entlegenen Gegenden im Inselbetrieb oder bei vorhanden sein der Infrastruktur im Netzparallel (also Einspeisebetrieb) verwendet. Die bekannten Ausführungen auch von mobilen Kleinwasserkraftanlagen, welche für den Inselbetrieb ausgelegt werden, benötigen für die Inbetriebnahme eine Elektrofachkraft da weitere Elektroinstallationen wie z.B. der Einbau von Schutzeinrichtungen wie Isolationswächter oder Leitungsschutzschaltern für die angeschlossenen Verbraucher sichergestellt werden muss. Der Betrieb eines solchen Wasserkraftwerks in einer anderen Netzform ist nicht ohne weitere Umbaumaßnahmen an der Elektrotechnik möglich. Des Weiteren ist eine optimale Leistungsbereitstellung ohne Batteriespeicher und Wechselrichter in einem Inselnetz sehr schwierig, da maximal die Engpassleistung der Turbine als Verbrauch abgenommen werden kann.

[0029] Die Umsetzung einer solchen Speicherlösung ist bei ortsfesten Wasserkraftanlagen möglich, jedoch verfügt kein bekanntes mobiles Wasserkraftwerk über einen Batteriespeicher um auch für begrenzte Zeit größere Leistungen als die Engpassleistung der Turbine bereitstellen zu können.

[0030] Oft verfügen Gebäude in abgelegenen Gebieten bereits über kleine Photovoltaikanlagen zur Eigenversorgung. Jedoch besitzen diese meist nur kleine Batteriespeicher und haben über die PV-Module keine ausreichende Leistung bei Schlechtwetterperioden um Geräte des täglichen Bedarfs wie Kühlschrank, Herd, Heizung etc. allein zu versorgen. Die Einbindung eines Kleinwasserkraftwerks an solch eine PV-Anlage, wo möglich, kann nur mit erhöhtem Elektroinstallationsaufwand realisiert werden. An dieser Stelle fehlt es an einer einfachen Kombinations- und Anschlussmöglichkeit von mobiler Kleinwasserkraftanlage und PV- Modulen bzw. PV-Anlage.

AUFGABE DER ERFINDUNG

[0031] Die oben aufgeführten Nachteile sollen durch die Umsetzung eines kompakten Kleinstwasserkraftwerks welches mobil ausgeführt ist, alle Komponenten in einem Grundgehäuse in Form von wechselbaren Modulen/Baugruppen unterbringt, an jeder Form einer Wasserquelle einsetzbar und an diese anpassbar ist, einen Batteriespeicher besitzt, mit Photovoltaik kombinierbar ist sowie in jeder Netzform (Insel-, Parallel-, Einspeisebetrieb) ohne Umbauten sicher und von Laien bedienbar betrieben werden kann, beseitigt bzw. vermieden werden.

[0032] Das im oberen Absatz beschriebene Kleinstwasserkraftwerk wird im Weiteren (wie bereits auch in der Beschreibung als „MKWK“ abgekürzt) bezeichnet.

[0033] Die Aufgabe des MKWK ist es als mobile „plug and play“ Stromerzeugungsanlage, die optimale Energiegewinnung aus jeglicher angeschlossener Wasserquelle und einen sicheren Betrieb bei Einspeisung in ein vorgelagertes Netz oder bei Bereitstellung eines Inselnetzes, zu ermöglichen. Das MKWK soll dabei sehr einfach an die verschiedensten Gegebenheiten in Bezug auf Aufstellort und Wasserzulauf (im Hinblick auf Wassermenge und Wasserdruck) anpassbar sein. Somit soll zum Beispiel ein Einsatz in entlegenen Regionen, aber auch in der Industrie zur Nutzung von Prozesswasser, ermöglicht werden.

[0034] Um ein hohes Maß an Mobilität zu erreichen und somit auch in entlegensten und schwer zugänglichen Gebieten eingesetzt werden zu können, sind alle Bestandteile des MKWK in einem

Grundgehäuse (auch als „Kraftwerksgehäuse“ bezeichnet) aus Leichtmetall, welches mit Tragegriffen ausgestattet ist, untergebracht. Durch seine Bauform kann es mit den standartmäßig angebrachten Standfüßen auf einer Europalette (120x80cm) Platz finden. Durch leicht aufsetzbare Rollen wird das MKWK noch mobiler und kann ohne weiteres auch während des Betriebes mit flexiblen Schlauchleitungen verfahren werden. Das MKWK verfügt über spezielle, wechselbare Aufstellplattformen, welche das Aufstellen ohne weitere Bau- oder Fundamentierungsmaßnahmen in Innenräumen, im Außenbereich oder sogar im steilen Gelände ermöglichen. Mit dem entwickelten Transportschlitten ist auch ein Transport über Schnee, Gras und Schlamm sowie mit einem Kran oder Hubschrauber möglich.

[0035] Außen am Grundgehäuse befinden sich neben den Tragegriffen auch die Anschlüsse für den Triebwasserzulauf und -ablauf aus dem integrierten Unterwasserbecken, welche je nach Bedarf mit verschiedenen Kupplungen ausgestattet werden können. Darüber hinaus finden sich am Außengehäuse Lüftungsöffnungen zur Abführung der Abwärme der Leistungselektronik und Steckdosen je nach Ausführungsvariante (3 Phasig, 1 Phasig, nur Inselnetz, nur Einspeisung oder Kombination, Batteriesteckdose, DC Stecker für PV-Module, Stecker für Datenkabel).

[0036] Je nach Bedarf befinden sich bei der vollautomatisierten Ausführung des MKWK noch Warnleuchten, ein Temperatursensor und ein Outdoor-Mobilfunk-Router außen am Gehäuse.

[0037] Für die leichte Erreichbarkeit der Turbine ist an der Seite eine Wartungsabdeckung vor der dahinter befindlichen Turbineneinhausung montiert. Darunter befindet sich ein Wartungsabdeckung für das unten an das Turbinengehäuse angrenzende Unterwasserbecken.

[0038] Der Zugriff in das Innere des Grundgehäuses ist über einen aufklappbaren Deckel gewährleistet.

[0039] Das Innere des Grundgehäuses ist abhängig von Leistungsklasse und Ausführungsvariante mit einer Trennwand, welche an der Oberseite Öffnungen für die Luftzirkulation aufweist, in zwei Bereiche unterteilt um die Komponenten der Leistungselektronik, der Steuerung und die internen Batterien bei einer internen Leckage der Triebwasserbaugruppe, der Turbineneinhausung oder der Wellenabdichtung gegen eindringendes Wasser zu schützen. Bei jeder Ausführung, ob mit Trennwand oder ohne, sind in den hinteren Ecken kleine Abflussöffnungen im Grundgehäuse, um bei einer internen Leckage ein Anfluten des Grundgehäuses zu verhindern.

[0040] Weiters befinden sich im Inneren des Grundgehäuses verschiedene und austauschbare Module bzw. Baugruppen. Der interne Aufbau in auswechselbare oder verstellbare Module bzw. Baugruppen ermöglicht, dass das MKWK an jegliche Einsatzbedingungen und -orte einfach angepasst werden kann, insbesondere auf das jeweilige Wasserdargebot.

[0041] Eine noch leichtere Anpassbarkeit an verschiedenste Wasserquellen wird durch das wechselbare Turbinenmodul erreicht, wodurch es möglich ist zwischen einer Pelton- oder Kaplanturbine zu wechseln, ohne das gemeinsame Grundgehäuse dabei verändern zu müssen.

[0042] Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die gesamte Triebwasserbaugruppe im inneren des Grundgehäuses, samt Triebwasserzulauf und Düse, höhenverstellbar ist und somit bei gleichbleibendem Grundgehäuse und gleicher internen Turbineneinhausung verschiedene Laufräder bei der Ausführung mit einer Peltonturbine einfach eingesetzt werden können. Dadurch kann das MKWK an einer anderen Wasserquelle, ohne das weitere Umbau- oder Planungsarbeiten notwendig sind, mit einer anderen, zu diesem Gewässer besser passenden Turbine mit anderem Strahlkreisdurchmesser betrieben werden.

[0043] Darüber hinaus kann die gesamte Triebwasserbaugruppe mit all ihren einzelnen Bestandteilen, in einem Stück aus dem Grundgehäuse entnommen werden und so bei Wechsel des Turbinentyps (wie oben beschrieben) gegen eine Triebwasserbaugruppe mit z.B. größerem Leitungsdurchmesser oder anderer Düsenform (Nadeldüse oder fix Düse) ersetzt werden.

[0044] Es kann die Düsen-Art (Nadeldüse oder fixe Düse) sowie die Düsengröße verändert werden. Bei einer fixen Düse können verschiedene Düsendurchmesser durch Austausch der Düse erreicht werden. Die Nadeldüse kann je nach Wasserdargebot den Durchfluss (Strahldurchmes-

ser) regeln.

[0045] Das in das Grundgehäuse integrierte Unterwasserbecken ermöglicht es, das MKWK in jeglicher Umgebung (wie Kellerräume, Industriehallen, Gelände) auch ohne Gewässer aufstellen und betreiben zu können. Eine Rückleitung des abgearbeiteten Triebwassers mittels Rohr- oder Schlauchleitung ist durch diese Einbindung des Unterwasserbeckens möglich. Das Triebwasser tritt somit nicht ungeregelt aus der Turbineneinhausung bzw. dem gemeinsamen Grundgehäuse aus.

[0046] Ebenso ein Vorteil ist die einseitige Lagerung des Turbinenlaufrades, welches direkt auf der Generatorwelle sitzt. Somit entfallen etwaige Getriebe oder Riementriebe, welche zu einem Wirkungsgradverlust führen.

[0047] Die elektrotechnischen Komponenten des MKWK sind ebenfalls modular und austauschbar aufgebaut. Dies ermöglicht je nach Bedarf die einfache Anpassung aller E-Komponenten wie Generator, Gleichrichter, Wechselrichter sowie Schalt- und Steuerfelder.

[0048] Unabhängig vom Turbinentyp kommt für die Stromerzeugung ein permanent erregter Drehstrom Synchrongenerator zum Einsatz. Je nach Turbinentyp ein Schnell- oder Langsamläufer (Drehzahlen je nach Turbine sind 3000 min‘, 1500 min, 500 min” und 375 min’). Der erzeugte Drehstrom vom Synchrongenerator wird mittels B6U Gleichrichter und LC-Filter gleichgerichtet und geglättet. Die Regelung auf den besten Leistungspunkt wird dann mittels eines MPPTLadereglers mit angepasster Leistungskennlinie realisiert.

[0049] Je nach gewählter Netzform kommt ein reiner Laderegler mit Wechselrichter, ein HybridWechselrichter oder nur ein Wechselrichter zum Einsatz.

[0050] Mit Peltonturbine können im MKWK maximale Engpassleistungen von ca. 6kW und mit einer Kaplanturbine von 2kW erzielt werden.

[0051] Bei Betrieb für Inselnetz oder als reine Eigenverbrauchsanlage mit vorgeschaltetem Netz, kann es bei geringer Leistungsabnahme und vollem Speicher zum Beschleunigen der Turbine über Nenndrehzahl kommen (nur bei fixer Wasserdüse). Um diesem Phänomen vorzubeugen kann die überschüssige Energie aus dem DC-Kreis mittels PWM-Verfahren an eine Heizung (für Brauchwasser oder Luftheizung) abgegeben werden. Die Eingangsgröße für diese Regelung ist die entstehende Uberspannung im DC-Kreis.

[0052] Je nach Ausführungsvariante kann grundsätzlich ein Kraftwerk für die reine Einspeisung oder den Insel-/Eigenverbrauchsbetrieb realisiert werden. Netzformen im Einspeisebetrieb ist ausschließlich TNS (Schutz mit FI/LS). Im Insel-/Eigenverbrauchsbetrieb wird zwischen TNS (Schutz mit FI/LS) und IT (Schutz mit ISO-Wächter) umgeschaltet. Je nach Kraftwerkstyp kommen verschiedene Anschlussverbindungen (CEE Stecker) zum Einsatz. Für die einfache Montage von Erdspießen für die vorschriftsgemäße Erdung des MKWK ist eine Verschraubung unter der Kiste vorgesehen.

[0053] In allen Betriebsformen kann zwischen 1 und 3 phasigen Betrieb gewählt werden. Wobei bei einer Einspeisung eine 3 phasige Einspeisung erst ab 0,8kW Engpassleistung erfolgt.

[0054] Der Speicher und der Generatorkreis sind bis zum Wechselrichter immer als Isoliertes Netz betrieben.

[0055] Für die Steuerung wird eine SPS mit Visualisierung (Webserver) eingesetzt. Via LTERouter oder kabelgebundene Netzwerkverbindung ist eine Steuerung aus der Ferne somit möglich.

[0056] Geltende Ansprüche an Maschinen- und Personenschutz (Maschinenrichtlinie, SIL- Level, OVE Normen) wird sowohl in der Ausführung der Elektroinstallation als auch in der Steuerung Rechnung getragen. Sicherheitsrelais sowie doppelt überwachte Schalter und mechanische Verriegelungen sind hier nur einige Eckpunkte.

[0057] Die Steuerung und die Bedienelemente befinden sich gut sichtbar auf der Elektroinstallation 2. Die Elektroinstallationen 1+3 nehmen hauptsächlich die Netzteile, Switch, Verteilung und

die Schutzeinrichtungen auf.

[0058] Zur Überwachung der wesentlichen Betriebsparameter sind analoge Spannungsanzeigen und Manometer verbaut. Digital verfügt das Kraftwerk über Messungen von Strom, Spannung und Drehzahl im Generatorkreis, Wasserdruck und -temperatur sowie Außen- und Innentemperatur.

[0059] Im Zusammenspiel mit der Ausführung von Motorschieber und/oder Nadeldüse (je nach Ausführungsvariante), ist eine zuverlässige und vollautomatisierte Steuerung der Turbine möglich.

[0060] Das MKWK kann mit internen und/oder externen Batteriespeicher ausgeführt werden. Die Möglichkeit zur Erweiterung auf Basis 24V, 48V oder höher (je nach Leistungsklasse) ist via DCHochstromsteckdose am Gehäuse gegeben. In Zukunft wird hier noch ein zusätzlicher Stecker für eine Steuerleitung zum externen Batteriespeicher vorgesehen.

[0061] Für eine noch größere Energieproduktion oder als Ersatz bei wechselndem Wasserdargebot können an einen weiteren MPPT-Regler-Eingang der Leistungselektronik (Laderegler und Wechselrichter oder Hybrid-Wechselrichter) direkt Photovoltaik Module mittels DC-Steckverbindern an das MKWK angeschlossen werden und so in das bereitgestellte oder gespeiste Netz eingebunden werden. Eine spezielle Halterung für PV-Module an der Frontseite des Grundgehäuses ist an dieses montierbar. Die Einbindung weiterer PV-Module abseits dieser Halterung ist möglich.

[0062] Die technischen Details der Erfindung, samt weiterer Vorteile sind im Folgenden anhand einiger, aber nicht einschränkender Ausführungsvarianten, welche in den angehängten Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Diese Zeichnungen zeigen:

[0063] Fig. 1 zeigt eine isometrische Ansicht von rechts vorne auf das geschlossene MKWK [0064] Fig. 2 zeigt eine isometrische Ansicht von rechts vorne auf das geöffnete MKWK [0065] Fig. 3 zeigt eine isometrische Ansicht von links vorne auf das geöffnete MKWK [0066] Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht auf das geöffnete MKWK

[0067] Fig. 5 zeigt eine Rückansicht auf das geöffnete MKWK

[0068] Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht v. rechts auf das geöffnete MKWK

[0069] Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht v. links auf das geöffnete MKWK

[0070] Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf das geöffnete MKWK

[0071] Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht (rechts) auf die Triebwasserbaugruppe, Turbine u. Generator sowie den Ablauf des Unterwasserbeckens und den Triebwasserabgang

[0072] Fig. 10 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts auf die Triebwasserbaugruppe, Turbineneinhausung, den rückwärtigen Deckel für die Triebwasserbaugruppe sowie Generator und Turbine

[0073] Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht v. rechts auf die Triebwasserbaugruppe in der Ausführung mit Nadeldüse

[0074] Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht von Fig.11 entlang der Wasserstrahlachse mit Turbine und Turbineneinhausung entlang der Wasserstrahlachse

[0075] Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht von vorne entlang der Achse A-A (siehe Fig. 8) durch das MKWK

[0076] Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht von vorne entlang der Achse B-B (siehe Fig. 8) durch das MKWK

[0077] Fig. 15 zeigt eine isometrische Ansicht von hinten links auf das geschlossene MKWK in der Ausführungsvariante mit Kaplan-Rohrturbine

[0078] Fig. 16 zeigt eine Seitenansicht v. rechts auf das geschlossene MKWK in der Ausführungsvariante mit Kaplanturbine

[0079] Fig. 17 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts vom Geländeaufstellrahmen aus Holz [0080] Fig. 18 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts vom Geländeaufstellrahmen aus Stahl

[0081] Fig. 19 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts vom Aufstellrahmen für den ebenerdigen Einsatz

[0082] Fig. 20 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts hinten auf den Transportschlitten

[0083] Fig. 21 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts vom MKWK mit montierten Rollenaufsätzen

[0084] Fig. 22 zeigt eine Seitenansicht v. rechts auf das geschlossene MKWK mit montiertem PV-Modul

[0085] Fig. 23 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts auf das geschlossene MKWK, auf dem Aufstellrahmen (Fig.19) montiert, mit eingesetztem externen Batteriespeicher

[0086] Gemäß Fig. 1 umfasst das „MKWK“ äußerlich mindestens ein Kraftwerksgehäuse (3) mit einem Revisionsdeckel für die Turbine (7) und einem Revisionsdeckel für das Unterwasserbecken (5), sowie Lüftungsabdeckungen (9). Das Kraftwerksgehäuse (3) besteht aus Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium. Dies hat den Vorteil, dass das MKWK durch sein geringes Gewicht tragbar und mobil ist. In einer anderen Ausführungsvariante wird das Kraftwerksgehäuse aus einem dünnen Stahlblech gefertigt. Die Revisionsdeckel (5 & 7) sind mit sogenannten Profillanglöchern (wie ein Schlüsselloch) ausgestattet und mit jeweils acht Linsenkopfschrauben fixiert. Werden die Schrauben ein kleines Stück gelöst, kann durch verdrehen bzw. verschieben des gesamten Deckels, dieser abgenommen werden. Dadurch ist ein sehr schneller und einfacher Zugriff auf die Turbine und das Unterwasserbecken gegeben. Für einen festen und sicheren Stand verfügt das Kraftwerksgehäuse (3) and den Ecken auf der Unterseite über insgesamt vier Standfüße (2). Die Standfüße (2) sind an das Kraftwerksgehäuse (3) mittels Schraubverbindung befestigt. Zum Anbringen von Spanngurten, Expandern, Planen sowie für die Aufnahme der Photovoltaik Modul Unterkonstruktion (82), sind am oberen Teil der Standfüße, Befestigungsplatten mit zwei Langlöchern vorgesehen. Die größere, unten am Standfuß angeschweißte Platte, dient als universelle Schnittstelle für die Befestigung an/auf allen Varianten der Aufstell- und Transportrahmen sowie an den lenkbaren Schwerlastrollen (80). Um Zugriff in das Innere des Kraftwerksgehäuses (3) zu haben, wurde ein klappbarer Deckel (1) verbaut. An beiden Seitenwänden des Kraftwerksgehäuses (3) wurden außen Tragegriffe (8) angebracht, um das Kraftwerk als gesamte Einheit tragen zu können. Um dem Bediener visuell den Betriebszustand zu signalisieren, sind an der Vorderwand eine oder mehrere Blitzleuchten (4) je nach Ausführungsvariante verbaut. Bei Anderungen des Betriebszustandes wie zum Beispiel dem automatischen Anfahren des Kraftwerks oder Anfahren via Fernsteuerbefehl dienen Sie als optische Warneinrichtung. An der Unterseite des Kraftwerksgehäuses (3), befindet sich rechts der Triebwasserablauf (6) für das Unterwasserbecken und den Bypass. Das integrierte Unterwasserbecken (63) dient dazu, das abgearbeitete Triebwasser der Turbine (48) aus der darüberliegenden Turbineneinhausung (29) zu sammeln und kontrolliert abfließen zu lassen. Des Weiteren wird über den Triebwasserauslass (6) bei Notabschaltungen des Kraftwerks zusätzlich Triebwasser über die Bypassleitung der Triebwasserbaugruppe (26) abgeleitet, um eine sofortige Druckentlastung und schnelleren Stillstand der Turbine zu gewährleisten. Im Winter kann über den Bypass je nach Wassertemperatur, Außentemperatur und Betriebszustand auch Wasser automatisch aus der Triebwasserleitung abgelassen werden, um ein Einfrieren der Leitung zu verhindern. Der Anschluss am Ende des Auslasses (6) ist vorzugsweise mit einer Storz C Kupplung ausgeführt, bei Bedarf sind auch andere Kupplungstypen wie ein Flansch für eine fixe Rohrleitung montierbar.

[0087] In der schematischen Darstellung in Fig. 2 sind einige der internen Komponenten und

Baugruppen dargestellt. Dazu zählt der Innentemperatursensor (10). Abhängig von der Temperatur kann die Steuerung (SPS oder Thermostat) die Lüfter (11) ein- oder ausschalten. Im Inneren kann das Kraftwerksgehäuse (3) je nach Leistungsklasse in zwei Kammern (Abschnitte) unterteilt werden. Dies hat zum einen den Grund der räumlichen Trennung und zum anderen den Schutz der Elektrotechnik im Falle einer internen Leckage. Im Fall einer internen Leckage verhindert die Trennwand (89), dass das Wasser die linke Kammer, welche die Leistungs- und Steuerungselektronik beinhaltet, flutet, sondern vorher durch die Entwässerungsschlitze abfließt. In Fig. 2 ist die vollautomatische Version mit dem Bedien- und Steuerfeld (14) zur lokalen Steuerung, sowie dem Elektroinstallationsfeld 1 (12) abgebildet. Je nach Ausführungsvariante kann das MKWK manuell oder vollautomatisch betrieben werden. Das MKWK kann je nach Ausführung drei oder zwei Elektroinstallationsfelder beinhalten. Bei der manuellen Version werden die Elektroinstallationsfelder 2 und 3 (24) benötigt. Für die Automatisierung des MKWK sind alle drei Elektroinstallationsfelder (12 & 24) erforderlich. Das Elektroinstallationsfeld 2 liegt unter dem dafür vorgesehen Deckel (13) und ist von den Abmessungen wie Installationsfeld 1 ausgeführt. Auf dem Bedien- und Steuerfeld (14) befinden sich unter anderem eine Ethernet Schnittstelle, ein Not-Halt Taster, Drehschalter und Druckknöpfe für die lokale Steuerung. Darüber hinaus befinden sich auf diesem (14) auch mehrere Leuchtmelder und ein Summer für die Signalisierung der Betriebszustände. Um auch bei lokalem Betrieb dem Bediener jederzeit eine Übersicht über relevante Betriebsparameter zu ermöglichen, werden u.a. die Spannung des Batteriespeichers (86) und die Spannung des Generators (15) über analoge Messanzeigen (18) dargestellt. Ein Manometer (42) ist bei jeder Ausführungsvariante der Triebwasserbaugruppe (26) ebenfalls mit verbaut. Am Deckel (1) ist auf der Innenseite eine Dämmschicht (17) angebracht, welche der Kondenswasserbildung vorbeugt und gleichzeitig dem Schallschutz dient. Durch diese Dämmschicht (17) wird das Problem von Tropfwasser für die Elektrotechnik ausgeschlossen. Sich im Kraftwerksgehäuse (3) ansammelndes Kondenswasser kann durch kleine Bohrungen an der Unterseite jeder Kammer abtropfen. Um den Deckel (1) leicht öffnen zu können, wurden an beiden Seitenwänden Gasdruckzylinder (19) angebracht, diese können bei Bedarf auch gegen dünne Halteseile getauscht werden.

[0088] In Fig 3 ist das MKWK in isometrischer Ansicht von links dargestellt. Weitere Komponenten im Inneren des Kraftwerksgehäuses (3) sowie diverse Anschlüsse der Elektrotechnik sind ersichtlich. An der linken Seitenwand befinden sich zwei Lüftungsabdeckungen (9) mit direkt dahinter liegenden Lüftern (11). In Verbindung mit der baugleichen Lüftungsabdeckung auf der rechten Seitenwand (Fig. 1 Pos. 9) ist eine optimale Abführung der Abwärme von den Elektrotechnikkomponenten gewährleistet. Für eine einfache Erweiterung des Batteriespeichers, befindet sich auf der hier sichtbaren linken Seitenwand eine DC-Hochstrom Steckdose (20). Durch ihre Bauform ist es möglich, hohe Ströme vom externen Batteriespeicher zum Wechselrichter zu leiten. Bei der hier abgebildeten Ausführungsvariante befindet sich ebenso ein LTE-Router (21) für den Fernzugriff auf das Kraftwerk an der linken Seitenwand. Bei der manuellen Version entfällt dieser. Des Weiteren ist für den Anschluss an ein vorgelagertes Netz eine 3 polige CCE-Einspeisesteckdose (22) verbaut. Wird dieser Stecker mit dem aktiven Stromnetz verbunden, muss das Kraftwerk zwingend mit TNS- Schutzmaßnahmen betrieben werden. Dies wird über eine mechanische und elektrische Verriegelung beim Netzwahlschalter sichergestellt. Direkt daneben befindet sich eine normale 3 polige CEE-Steckdose (23), welche als Lastabgang dient. Somit kann die Bereitstellung eines IT-Inselnetzes oder der Betrieb als Eigenverbrauchsanlage im TNS-Netz erfolgen. An der Trennwand (89) ist das Elektroinstallationsfeld 3 (24) montiert. Auf diesem befinden sich größtenteils alle Schutzeinrichtungen für den Personen- und Leitungsschutz wie FI, LS und ISOWächter. Auf dem Installationsfeld 3 (24) befindet sich auch die Leistungsmessung und Zählung. Direkt neben Elektroinstallationsfeld 3 (24) befindet sich auf der Trennwand (89) der Hybridwechselrichter (25). Je nach Ausführungsvarianten kommt ein separater Laderegler mit Wechselrichter, ein Hybridwechselrichter oder ein reiner Wechselrichter zum Einsatz. In der rechten Kammer ist ein Teil vom Gleichrichtergehäuse (27) zu sehen. Der erzeugte Drehstrom vom Synchrongenerator (15) wird mittels B6U Gleichrichterbrücke und LC-Filter gleichgerichtet und geglättet. Die Regelung auf den besten Leistungspunkt wird dann, vom MPPT-Regler mit angepasster Leistungskemnnlinie, im Hybridwechselrichter (25) realisiert. An der rechten Seitenwand befindet sich

in Verlängerung zum Generator (15) die Turbineneinhausung (29) in welcher die Pelton-Turbine (48) Platz findet.

[0089] In Fig. 4 ist das MKWK in Frontansicht zu sehen. Die symmetrische Aufteilung der Komponenten an der Vorderwand ist gut erkennbar. Bei dieser Ausführungsvariante sind zwei Einbauschlösser (32) moniert, sowie vier Laschen (30), um die Montage von Vorhängeschlössern zu ermöglichen. An der Unterseite der Kraftwerksgehäuses ist nochmals, nahe der rechten Seitenwand, der Triebwasserauslass (6) erkennbar.

[0090] In Fig. 5 ist das geöffnete MKWK aus der Rückansicht dargestellt. Auf der Rückseite bzw. Rückwand des Kraftwerksgehäuses (3) befinden sich wesentliche Elemente, welche die Anschlüsse für die Triebwasserleitung (33) und die Triebwasserbaugruppe (26) betreffen. Der Anschluss für die Triebwasserleitung (33) ist als Tankverschraubung mit Außengewinde ausgeführt. Somit können für den Anschluss verschiedene Kupplungstypen, vorzugsweise aber eine Storz-C Kupplung, zum Einsatz kommen. Oberhalb dieses Anschlusses befindet sich der Steuerkabel Anschluss (35), der das Kraftwerk mittels einer Steuerleitung mit einem eventuell vorhandenen Einlaufbauwerk verbinden kann. Um eine möglichst einfache Verlegung von Steuerkabel und Triebwasserleitung zu ermöglichen, wurde diese Position, unweit des Triebwasseranschlusses (33) gewählt. Auch der Außentemperatursensor (36) findet auf der Rückwand Platz. Somit ist er bestmöglich vor eventueller Sonneneinstrahlung geschützt. Der Deckel für die Triebwasserbaugruppe (34) ist mittels Zylinderkopfschrauben mit dem Kraftwerksgehäuse (3) verschraubt und kann bei Bedarf von Revisionen oder bei einem möglichen Tausch der Triebwasserbaugruppe (26) sehr einfach demontiert werden. Soll die Pelton-Turbine (48) mit einer Kaplan-Turbine (64) getauscht werden, wird der Deckel für die Triebwasserbaugruppe (34) einfach durch einen für die Kaplanturbine passenden Deckel (66), mit gleichen Montagepunkten für die Verschraubung, ersetzt. Sobald der Deckel für die Triebwasserbaugruppe (34) entfernt ist, kann die Triebwasserbaugruppe (26) einfach nach hinten herausgezogen werden. Voraussetzung dafür ist, dass zuerst noch die Düse (46) entfernt, und die flachdichtende Gewindeverschraubung (45) für die Triebwasserbaugruppe (26) geöffnet wird.

[0091] In Fig. 6 ist das geöffnete MKWK in der Seitenansicht v. rechts abgebildet. Die Ansicht dient im Wesentlichen der besseren Übersicht über das MKWK. Die Standfüße (2) mit den darunter angebrachten Holzbacken für den Schutz der Beschichtung. Des Weiteren der Revisionsdeckel Turbine (7) und der Revisionsdeckel für das Unterwasserbecken (5). Auch die Lüftungsabdeckung (9) sowie der Tragegriff (8) und der Anschluss für die Triebwasserleitung (33) wurden bereits erläutert. Der Triebwasserauslass (6) mit dem T-Stück für den Anschluss an das Unterwasserbecken (31) ist in dieser Abbildung sehr gut dargestellt.

[0092] Das T-Stück (31) ist an einem Rohrnippel mit Außengewinde, welcher mit dem Boden des integrierten Unterwasserbeckens (63) verschweißt ist, montiert.

[0093] In Fig. 7 ist das geöffnete MKWK in der Seitenansicht v. links dargestellt. Für eine bessere Übersicht über das MKWK wurden wesentliche Bauteilpositionen beschriftet.

[0094] Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf das geöffnete MKWK. In dieser Abbildung sind die Aufteilung und Anordnung der verschiedenen Komponenten und Baugruppen gut ersichtlich. In der Kammer links von der Trennwand (89), befinden sich die meisten Komponenten der Elektrotechnik. Dazu gehören auch bei der dargestellten Ausführungsvariante zwei 12V Batterien (41) als interner Speicher. Uber die Verbindung zur DC-Hochstrom Steckdose (20) besteht die Möglichkeit diesen internen Batteriespeicher (41) zu erweitern und so die Speicherkapazität des MKWK zu erhöhen. Rechts vom internen Batteriespeicher (41) befindet sich, in einem für den Bediener gut ersichtlichen Bereich, des Elektroinstallationsfeld 3 (24). Der danebengelegene Hybridwechselrichter (25) ist mit dem Batteriespeicher (41), dem Gleichrichter (27) und den Steckdosen (22 & 23 verbunden). Die Trennwand (89) liegt leicht außermittig im Kraftwerksgehäuse (3). Auch gut zu erkennen ist die Anordnung des Gleichrichters (27) und des Generators (15) mit der Turbineneinhausung (29). Im rechten unteren Eck der auf der rechten Seite gelegenen Kammer, welche den Maschinensatz beinhaltet, ist die Turbineneinhausung (29) von oben ersichtlich. Darüber hinaus befindet sich in der Nähe des Gleichrichtergehäuses der Werkzeughalter (16). Der Werk-

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zeughalter (16) ermöglicht es bei Gebrechen an der Anlage das passende Werkzeug sofort griffbereit zu haben. Des Weiteren sind am Werkzeughalter jene Handräder (Fig. 2 Pos. 52) platziert, welche im Notfall benötigt werden, um die Wasserschieber (Fig. 9 Pos. 43) händisch schließen oder öffnen zu können.

[0095] Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht v. rechts auf die Triebwasserbaugruppe (26), die Peltonturbine (48) und den Generator (15) samt seiner Halterung (62). Die Triebwasserbaugruppe (26) besteht in dieser Ausführungsvariante aus einer Düse (46) mit festem Durchmesser, welche sich mittels Gewinde schnell auf die davorliegende Reduzierung (49) montieren oder von dieser demontieren lässt. Somit ist ein schneller Wechsel des Düsendurchmessers mit wenigen Handgriffen möglich. Vor der Reduzierung (49) für die Düse (46) sitzt das Verlängerungsrohr (37) mit dem es möglich ist, die Düse (46) in einen optimalen Abstand zur Schaufel (90) der Peltonturbine (48) zu bringen. Die beiden Keilschieber (43) dienen einerseits dem Regulieren des Triebwasserzulaufs zur Düse (46) und dem Absperren/Offnen des Bypasses. Sie werden bereits bei der Montage der Triebwasserbaugruppe eingebaut. Bei den beiden Kreuzstücken (92) sind ein Manometer (42) und ein Drucksensor (44), sowie ein Wassertemperaturfühler (38) eingeschraubt. Die Triebwasserbaugruppe wird dann über eine flachdichtende Gewindeverschraubung (45) mit dem T-Stück (31) und somit auch dem Triebwasserauslass (6) verbunden. Das Teleskoprohr (39) verfügt, wie ein Hydraulikzylinder über einen Dichtring und ist ineinander verschiebbar. Durch das Teleskoprohr mit Dichtung (39) (alternativ ein flexibler Druckschlauch) welches den Bypass bildet, ist es möglich die gesamte Triebwasserbaugruppe (26) in der Höhe stufenlos zu verstellen und verschiedene Laufraddurchmesser bei der Turbine verwenden zu können, ohne dass dabei die Turbineneinhausung ausgetauscht oder verändert werden muss. Eine Neuheit bei Wasserkraftwerken, da bisher die Triebwasserzuführung immer fix verbaut wurde und das verbaute Turbinenlaufrad, samt Turbineneinhausung auf einen festen Strahlkreisdurchmesser (PCD) ausgelegt wurde. Die flachdichtende Gewindeverschraubung (45) ermöglicht es die Triebwasserbaugruppe (26) jederzeit als gesamte Baugruppe ausbauen zu können, ohne den Abfluss demontieren zu müssen. Für die Regelung des Triebwasserflusses wir ein eigens konstruierter Motorschieber (28) verwendet. Dieser Motorschieber (28) besteht aus wenigen Einzelteilen. Der Getriebemotor (58) wird mit dem bereits montierten Halteblech (91) und zusammen mit der Kupplung (57) einfach auf die Welle vom Keilschieber (43) aufgeschoben, und dann mit dem Gegenhaltblech (91) und sechs Schrauben auf dem Sechskant des Keilschiebers (43) gesichert. Im Gehäuse (40) des Motorschiebers befindet sich der Getriebemotor (58). Daran angrenzend im Gehäuse (60) befindet sich die Steuerplatine und ein Anschluss für das Steuerkabel (59).

[0096] Fig. 10 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts auf die Triebwasserbaugruppe (26), die Turbineneinhausung (29), den rückwärtigen Deckel für die Triebwasserbaugruppe (34), die Pelton-Turbine (48) und den Generator (15). Im Turbinengehäuse angeordnet befindet sich die Schnellmontageaufnahme (47), welche es ermöglicht, die Pelton-Turbine (48) als Einheit mit den angebrachten Schaufeln, binnen wenigen Minuten gegen ein anderes Turbinenlaufrad zu tauschen. Die Befestigung an dieser Schnellmontageaufnahme erfolgt mittels fünf Zylinderkopfschrauben, welche mit mittelfester Schraubensicherung montiert werden. Um die im vorherigen Absatz [0068] erwähnte Höhenverstellung der Triebwasserbaugruppe (26) zu gewährleisten, bedarf es zwei eingebauten Abdeckblechen (50851), welche die Langlöcher, welche den maximalen Weg der Höhenverstellung definieren, abdecken. Das innere Abdeckblech (50) hat die Funktion, das Spritzwasser von der Pelton-Turbine (48), welches auch an dieser Stelle auf die Turbineneinhausung auftrifft, abzuweisen und die Turbineneinhausung (29) somit nach außen abzudichten. Um diese Stelle jedoch vollständig abdichten zu können, ist hinter dem inneren Abdeckblech (50) eine Flachdichtung verbaut. Um die Triebwasserbaugruppe (26) in der Höhe verstellen zu können, müssen vier Zylinderkopfschrauben an beiden Abdeckblechen (50851), die der Klemmung der Triebwasserbaugruppe (26) dienen, gelockert werden. Dann kann die Triebwasserbaugruppe (26) stufenlos in der Höhe verschoben werden. Wenn die finale Höheneinstellung gefunden ist, müssen die vier Schrauben jeweils wieder laut Drehmomenttabelle angezogen werden, um ein sauberes Abdichten zu garantieren. Das Abdeckblech presst sich nun gegen die Dichtung, und fixiert somit gleichzeitig die Triebwasserbaugruppe (26). Das zweite - äußere Abdeckblech für die Höhenverstellung (51) beruht auf dem gleichen Funktionsprinzip wie das innere Abdeck-

blech (Klemmung und Fixierung über 4 Zylinderkopfschrauben), bedarf jedoch keiner Dichtung und hat lediglich den Zweck, die Triebwasserbaugruppe ebenfalls zu Klemmen und das Langloch abzudecken, damit von außen kein Wasser eintreten kann. Der Generator (15) ist in B35 Bauform ausgeführt. Für den sicheren Stand ist er über vier Zylinderkopfschrauben auf einer Generatorhalterung (62) und für die Befestigung und Abdichtung mit der Turbineneinhausung (29), mit weiteren vier Zylinderkopfschrauben am Turbinengehäuse (29) über seine Flanschplatte verschraubt. Zwischen Flansch des Generators und der Turbineneinhausung ist eine Flachdichtung (88) montiert. Die Kraftübertragung auf den Generator (15) erfolgt nach dem Prinzip des Direktantriebes und ein Getriebe oder ein Riementrieb entfällt somit vollständig. Dadurch kann ein höherer Wirkungsgrad erzielt werden.

[0097] Die Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht v. rechts, auf eine weitere Variante der Triebwasserbaugruppe (26) bei welcher eine Nadeldüse anstatt einer fixen Düse (46) eingebaut ist. Die Nadeldüse besteht dabei ausfolgenden Komponenten: Düsenmund (53), welcher von vorne mittels Schraubenflansch mit dem Nadeldüsen Grundkörper (54) verbunden ist. Eine auf ein Außengewinde aufgeschraubte Spindelmechanik (55) und denselben restlichen Teilen, die kompatibel mit der normalen Motorschiebereinheit (28) sind. Auch die Kupplung (57), der Getriebemotor (58), der Steueranschluss (59) und das Gehäuse für die Steuerplatine (60) sind für beide Varianten gleich. Die oberen Teile der Motorschiebereinheit (28) sind auch bei dieser Variante hier nur aufgesteckt und durch Schrauben auf dem Sechskant der Spindelmechanik fixiert.

[0098] In Fig. 12 ist die Triebwasserbaugruppe (26) in der Ausführung mit Nadeldüse aus Fig. 11 in seitlicher Schnittansicht, mit einem Schnitt durch die Wasserstrahlachse, zu sehen. Zu erkennen ist die Nadel (61), welche zur Nadeldüsen-Baugruppe (93) gehört, in geschlossener Stellung, in diesem Zustand verschließt sie den Düsenmund. Die Positionierung der Nadel (61) erfolgt bei dieser eigenen Konstruktion durch die Spindelmechanik (55), welche den oberen Teil der Motorschiebereinheit (28) angetrieben wird. Die Positionierung erfolgt über eine Steuerplatine. Auch bei der Ausführung mit Nadeldüse ist eine Verstellbarkeit wie bei der Triebwasserbaugruppe (26) mit fixer Düse gegeben, wenn auch etwas eingeschränkter durch den horizontalen Versatz zur Düse. Aus diesem Grund ist ein zweites Teleskoprohr zwischen Kreuzstück und Nadeldüse vorgesehen, um auch den horizontalen Versatz ausgleichen zu können, wenn der Laufraddurchmesser größer oder kleiner wird.

[0099] Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht von vorne durch das MKWK entlang der Achse A-A (siehe Fig. 8) und ermöglicht, eine Ansicht auf die vertikale Anordnung der Ebenen von Unterwasserbecken (63), Generatorhalterung (62), Generator (15) und Turbineneinhausung (29). Das Unterwasserbecken (63) ist quasi unsichtbar in das Kraftwerksgehäuse (3) integriert. Es bildet die somit die Ebene 0, da Unterseite vom Gehäuse (3) und Unterwasserbecken auf gleicher Höhe sind. Nach Links reicht das Unterwasserbecken bis zur Trennwand (89) und nach rechts ist es durch den Revisionsdeckel (5) begrenzt. Uber dem Unterwasserbecken (63) befindet sich auf Ebene 1 die Turbineneinhausung (29) Ebenfalls auf Ebene 1 ist die Generatorhalterung (62) situiert. Auf Ebene 2 ist der Generator (15) und auch der Gleichrichter (27) angesiedelt. Die in Position (56) ersichtliche Beleuchtung im Inneren der Turbineneinhausung schaltet sich automatisch bei Öffnen des Deckels (1) vom Kraftwerksgehäuse (3) ein und ermöglicht Revisionsarbeiten im Turbinengehäuse bei Tag und Nacht.

[00100] Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht von vorne durch das MKWK entlang der Achse B-B (siehe Fig. 8), welche durch die Wellenachse von Generator (15) und Peltonturbine (48) verläuft. Eine verbesserte Sicht auf die Befestigung vom Generator (15) an der Turbineneinhausung (29) und der Generatorhalterung (62) sowie von der Peltonturbine auf der Generatorwelle mit der Schnellmontageaufnahme (47). Die Schnellmontageaufnahme (47) wird über die Generatorwelle geschoben und ist ohne die Pelton-Turbine (48) axial verschiebbar. Erst durch die Montage des Turbinenlaufrads wird die Schnellmontageaufnahme (47) stirnseitig an der Generatorwelle ausgerichtet. Um ungewollte Vibrationen am Kraftwerksgehäuse (3) und der Turbineneinhausung (29) zu vermeiden, sind zwischen Generatorhalterung (62) und dem Generator (15) unter beiden Standfüßen jeweils Gummieinlagen (74) vorgesehen. Diese reduzieren Vibrationen welche am Generator (15) entstehen können.

[00101] Fig. 15 zeigt eine isometrische Ansicht von hinten links auf das geschlossene MKWK in der Ausführungsvariante mit Kaplan-Rohrturbine (nachfolgend auch nur „Kaplan-Turbine“ bezeichnet). Es ist möglich, im Kraftwerksgehäuse (3) ohne große Veränderungen auch eine Kaplan-Rohrturbine einzubauen. Der Revisionsdeckel für die Pelton-Turbine (7) kann durch jenen Revisionsdeckel für die Kaplan-Rohrturbine (94) ersetzt werden. Dieser unterscheidet sich durch den bereits in den Deckel eingelassenen Anschluss (65) für den Triebwasserablauf. Dieser Anschluss ist vorzugsweise mit einer Storz A Kupplung ausgeführt. Der Deckel (94) dichtet auf seiner Innenseite, rings um den Anschluss, formschlüssig an das dahinterliegende Triebwasserstück, welches mit einer Wellendurchführung vom Generator ausgestattet ist. Das Turbinenlaufrad (64) ragt im montierten Zustand ein kleines Stück in diesen Auslass hinein. Das Turbinenlaufrad der Kaplan-Rohrturbine kann erst nach Montage des modifizierten Revisionsdeckels (94) durch den Triebwasserabfluss (65) eingebaut werden. Ein weiteres Teil, das ersetzt werden muss, ist das Abdeckblech für die Triebwasserbaugruppe (34). Dieses wird ebenso wie der Revisionsdeckel für die Turbine (7), gegen ein Abdeckblech für die Kaplan-Rohrturbine (66), mit einem bereits eingelassenen Anschluss (67) für den Triebwasserzulauf getauscht. Der Anschluss (67) ist ebenfalls vorzugsweise mit einer Storz A Kupplung auszuführen. Das Wasser fließt von der Storz A Kupplung Anschluss (67) Richtung Storz A Kupplung Abfluss (65). Bei MKWK mit ausgestatteter Kaplan-Turbine (64) entfällt die Pelton-Turbine (48), die Turbineneinhausung (29) zur Gänze und der Generator (15) wird je nach Drehzahl ausgewechselt. Die Triebwasserbaugruppe (26) wird durch eine rein starre Verrohrung ohne Bypassabzweig ersetzt.

[00102] Fig. 16 zeigt eine Seitenansicht v. rechts auf das geschlossene MKWK in der Ausführungsvariante mit Kaplanturbine. Die Anschlüsse für den Triebwasserzulauf (67) und Triebwasserablauf (65), sowie die hier bereits eingesetzte Kaplan- Turbine (64), sind ersichtlich.

[00103] Fig. 17 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts vom Geländeaufstellrahmen aus Holz. Zum Kraftwerk gehören eine Vielzahl an Aufstell- und Transportrahmen, welche an den jeweiligen Einsatzzweck und die Ortlichkeit angepasst werden können. In dieser Abbildung ist der HolzGeländeaufstellrahmen (68) zu sehen, welcher im Wesentlichen aus Kanthölzern (12x12cm) besteht und zwei Holz Erdspieße (95) (12x12cm) besitzt. Die Ausführung in Holz ist die einfachste Lösung für ein Aufstellen des Kraftwerks im Gelände und bietet am wenigsten Modularität, wenn es um weitere Ergänzungen im Bereich des MKWK geht, wie z.B. einen externen Batteriespeicher. Durch die nicht veränderbare Länge der Erdspieße (95), ist eine individuelle Anpassung an das Gelände eher schwierig.

[00104] Fig. 18 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts vorne auf die verzinkte Ausführung vom Geländeaufstellrahmen aus Stahl (71). Er verfügt je nach Variante über fixe oder verstellbare Stützfüße (69) für eine Montage im Gelände. In Figur 18 ist die Ausführung mit einstellbaren Stützfüßen (69) dargestellt, welche in das Erdreich eingetrieben werden und so für einen sicheren Stand sorgen. Auf den Stützfüßen sind Druckplatten (96) aufgeschraubt, welche zur Terrainanpassung mit einem Gelenk ausgestattet sind (95) mit der Funktion die Stützfüße am Einsinken ins Erdreich zu hindern. Die einstellbaren Stützfüße können oben durch die Adapterplatte mithilfe einer Ratsche, über einen Spindeltrieb stufenlos eingestellt werden. Ein weiteres Merkmal sind die Wannen (70), die bei Bedarf ohne jegliche Befestigung in den Rahmen eingelegt werden können, und als Werkzeugablage bei Montagen bzw. Revisionen und dergleichen dienen sollen.

[00105] Fig. 19 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts vom Stahl-Aufstellrahmen für den ebenerdigen Einsatz. Zu sehen ist hier der Stahl Aufstellrahmen (73), welcher für die Ebenerdige Aufstellung konzipiert ist. Dieser kann (wie in der hier dargestellten Ausführung) mit kurzen Standfüßen (72) oder mit verlängerten Standfüßen sowie mit lenkbaren Schwerlastrollen (80) ausgestattet werden. In dieser Ansicht kann man dieselben Einlegewannen (70) erkennen wie im Stahl Geländeaufstellrahmen (71). Mit den verlängerten Standfüßen (97) kann man den externen Batteriespeicher (86) in den Stahl Aufstellrahmen (73) integrieren.

[00106] Fig. 20 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts hinten auf den Transportschlitten. Der Transportschlitten (75) dient dem Transport durch unwegsames Gelände sowie über Gras, Schnee oder Schlamm. Bei Bedarf kann das Kraftwerk auf diesem Schlitten verbleiben und der

Transportschlitten im Gelände unter Zuhilfenahme der hinteren und vorderen Erdspieße (76 & 79) fixiert werden. Zur weiteren Befestigung oder dem Transport können bei den rundherum angeordneten Langlöchern auch Seile oder Spanngurte fixiert werden. Die Adapterplatten (77) können je nach Bedarf als Aufdopplung/Höhensprung verwendet werden. Das MKWK kann jedoch auch ohne dieser Adapterplatten (77) auf dem Transportschlitten befestigt werden. Der Transportschlitten (75) kann, wie in der Abbildung dargestellt, mittels Handwinde, einer Motorsägen Winde und dergleichen gezogen werden. Der Schlitten (75) eignet sich auch für den Transport via Kran oder Hubschrauber.

[00107] Fig. 21 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts vom MKWK mit montierten Schwerlastrollen. Dank der hohen Modularität des MKWK, kann man auf den Standfüßen (2) lenkbare Schwerlastrollen (80) anbringen, welche es zum Beispiel für Industrieanwendungen ermöglichen, das MKWK in Hallen oder Gebäuden einfach zu transportieren oder auch während des Betriebes mit flexiblen Schlauchleitungen verfahren werden. Diese lenkbaren Schwerlastrollen (80) können ebenso in Verbindung mit dem Stahl Aufstellrahmen (73) und den langen Standfüßen (97) montiert werden. Damit ist das MKWK dann auch samt dem externen Batteriespeicher (86) in einem Gebäude mobil betreibbar.

[00108] Fig. 22 zeigt eine Seitenansicht von rechts, auf das geschlossen MKWK mit montierten Photovoltaik Modul. Da das MKWK auch eine hybride Stromerzeugungsanlage darstellt, kann dieses auch direkt mit PV-Module kombiniert werden. Bei der hier dargestellten Ausführungsvariante sind die PV-Module über eine PV-Unterkonstruktion (82) an der Vorderwand des MKWK eingehängt. Bei geschlossenem Deckel (1) ist diese Konstruktion vor Diebstahl geschützt, da es keinerlei offenliegende Schraubverbindung zwischen Unterkonstruktion (82) und Kraftwerksgehäuse (3) gibt. Durch ein Teleskoprohr der PV-Unterkonstruktion (82), ist die Befestigung von verschieden großen PV-Modulen möglich. Das Photovoltaik Modul (81) selbst wird von hinten verschraubt oder geklemmt. Es ist auch abseits dieser Unterkonstruktion möglich, weitere PVModule im Nahbereich des MKWK aufzustellen und direkt an einen weiteren MPPT-Regler Eingang des Ladereglers oder Wechselrichters, via DC-Steckverbinder anzuschließen.

[00109] Fig. 23 zeigt eine isometrische Ansicht v. rechts auf das geschlossene MKWK, auf dem Aufstellrahmen (Fig.19) montiert, mit eingesetztem externen Batteriespeicher. In dieser Abbildung ist das MKWK auf dem Stahl Aufstellrahmen (73) mit verlängerten Standfüßen (97) montiert. In den Aufstellrahmen ist der externe Batteriespeicher (86) eingesetzt. Dieser externer Batteriespeicher (86) verfügt über Lüftungsabdeckungen (87) mit dahinter liegenden Lüftern für die Abführung der Abwärme der Batterien. Um Jederzeit den Zugang zu den, in dieser Ausführungsvariante, max. vier verbauten Speicherbatterien zu gewährleisten, wurde an der Vorderwand des Gehäuses vom Batteriespeicher (86) eine Klappe (84) verbaut sowie ein oben aufliegender Deckel (85). Auf der linken Seitenwand befinden sich noch der Batterie-Hauptschalter, welcher die DC-Hochstromverbindung zum MKWK ein,- bzw. ausschalten kann und die Steckverbindungen für den Hauptstromkreis sowie einer Steuerleitung für die Lüftersteuerung und den Batterietemperatursensor.

[00110] Es folgen Fig. 1 bis Fig. 23 sowie 3 Seiten Positionsnummern u. Bezeichnungen.

ÜBERSICHT POSITIONSNUMMERN

Pos.Nr. Bezeichnung 1 Deckel Kraftwerksgehäuse 2 Standfuß 3 Kraftwerksgehäuse (Grundgehäuse) 4 Warnleuchte(n) 5 Revisionsdeckel Unterwasserbecken 6 Triebwasserauslass 7 Revisionsdeckel Turbine

8 Tragegriff

9 Lüftungsabdeckung

10 Innentemperatursensor

11 Lüfter

12 Elektroinstallationsfeld 1

13 Abdeckung Elektroinstallationsfeld 2 14 Bedien- und Steuerfeld

15 Generator

16 Werkzeughalterung

17 Dämmschicht

18 Analoge Messanzeigen

19 Gasdruckzylinder

20 DC-Hochstromsteckdose

21 LTE-Router

22 CEE-Einspeisesteckdose

23 CEE-Steckdose

24 Elektroinstallationsfeld 3

25 Hybridwechselrichter

26 Triebwasserbaugruppe

27 Gleichrichtergehäuse

28 Motorschieber-Einheit

29 Turbineneinhausung

30 Montage f. Vorhängeschlösser 31 T-Stück Unterwasserbecken u. Bypass 32 Zylinderschlösser

33 Anschluss Triebwasserleitung 34 Deckel für Triebwasserführungskomponente 35 Steuerkabel Anschluss

36 Außentemperatursensor

37 Verlängerungsrohr

38 Wassertemperatursensor

39 Teleskoprohr m. Dichtung

40 Gehäuse f. Motor + Steuerung

41 Batterie (Speicher intern)

42 Manometer

43 Keilschieber

44 Drucksensor

45 Gewindeverschraubung-flachdichtend 46 Düse

47 Schnellmontageaufnahme

48 Pelton-Turbine

49 Reduzierung für Düse

50 Inneres Abdeckblech für Höhenverstellung 51 Äußeres Abdeckblech für Höhenverstellung 52 Handrad f. Motorschieber

53 Düsenmund

54 Grundkörper Nadeldüse

55 Spindelmechanik

56 Beleuchtung Turbineneinhausung 57 Wellenkupplung

58 Getriebemotor

59 Steueranschluss

60 Steuerplatine

61 Nadel

62 Generatorhalterung

63 Unterwasserbecken

64 Kaplan-Rohrturbine

65 Triebwasserauslass-Kaplan

66 Deckel für Triebwasserführungskomponente-Kaplan 67 Triebwasseranschluss-Kaplan

68 Holz Geländeaufstellrahmen

69 Einstellbarer Stützfuß

70 Einlegewanne

71 Stahl Geländeaufstellrahmen

72 Standfuß

73 Stahl Aufstellrahmen

74 Gummieinlage

75 Transportschlitten

76 Hinterer Erdspieß

77 Adapterplatte

78 Seilwinde

79 Vorderer Erdspieß

16 / 41

80 Lenkbare Schwerlastrollen

81 Photovoltaik Modul

82 PV Modul Unterkonstruktion

83 PV Modul Unterkonstruktion - Teleskoprohr 84 Klappe für externen Batteriespeicher 85 Deckel für externen Batteriespeicher 86 externer Batteriespeicher

87 Lüftungsabdeckung

88 Flachdichtung Generator

89 Trennwand

90 Pelton-Schaufel

91 Halte- & Gegenhalteblech

92 Kreuzstück

93 Nadeldüse

94 Revisionsdeckel für die Kaplan- Turbine 95 Holz Erdspieß

96 Druckverteilerplatte

97 lange Standfüße

Claims (5)

Patentansprüche

1. Mobiles Kleinstwasserkraftwerk mit Peltonturbine (48) und Generator (15) in einem einzigen gemeinsamen Grundgehäuse (3), welches einen Triebwassereinlass (33) und Triebwasserauslass (6) an den Außenseiten aufweist und fundamentlos über vier Standfüße (2, 72) aufgestellt ist und über eine Transporthilfe/Griffe (8) verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Triebwassers zur Peltonturbine (48) im inneren des gemeinsamen Grundgehäuses (3) über eine als gesamte Einheit auswechselbare und in der Einbauhöhe verstellbare Triebwasserbaugruppe (26) erfolgt, um den Einsatz verschiedener Laufräder mit unterschiedlichem Strahlkreisdurchmesser bei der Peltonturbine (48) ohne weitere Anpassungen zu ermöglichen.

2. Mobiles Kleinstwasserkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der in der Einbauhöhe verstellbaren Triebwasserbaugruppe (26) eine starre interne Verrohrung für den alternativen Betrieb des Kraftwerks mit einer Kaplan-Rohrturbine (64) eingebaut ist.

3. Mobiles Kleinstwasserkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundgehäuse (3) über ein innenliegendes, unterhalb der Turbineneinhausung (29) eingebautes Unterwasserbecken (63) verfügt, um ein Sammeln und kontrolliertes Ableiten des abgearbeiteten Triebwassers über den Triebwasserauslass (6) zu gewährleisten.

4. Mobiles Kleinstwasserkraftwerk nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Frontseite des Grundgehäuses (3) mit einer einhängbaren PV-Unterkonstruktion (82), welche über ein in die PV-Unterkonstruktion integriertes Teleskoprohr (83) auf verschiedene Größen von PV-Modulen einstellbar ist, eine direkte Anbaumöglichkeit für ein Photovoltaikmodul (81) am Kraftwerk besteht.

5. Mobiles Kleinstwasserkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Standfüße (2, 72), welche über die an ihrer Oberseite befindliche Befestigungsplatte jeweils in einer Ecke mit der Unterseite des Grundgehäuses (3) verschraubt sind, mit ihrer zweiten unterseitig vorhandenen Befestigungsplatte die über vier Schrauben gesicherte Schnittstelle zu den Adapterplatten (77) des Geländeaufstellrahmens (71), des Aufstellrahmens (73) sowie des Transportschlittens (75) bilden.

Hierzu 23 Blatt Zeichnungen