ANLAGE ZWEIER ZUPPINGER NIEDERGEFÄLLERÄDER VON 40 BIS 100 PSe LEISTUNG. Von W. Müller, Cannstatt. Anlage zweier Zuppinger Niedergefälleräder von 40 bis 100 PSe Leistung. Inhaltsübersicht. Es wird die Konstruktion zweier Niedergefälleräder System Zuppinger für außergewöhnliche Wasser- und Gefälleverhältnisse beschrieben, wobei die Anlage von Turbinen ausgeschlossen war. Das Gefälle schwankt im Laufe des Jahres periodisch zwischen 0,3 und 1,40 m und die Wassermenge etwa von 2,5–7,5 cbm/Sek. für ein Rad. Dieser schroffe Wechsel wird bedingt durch die Veränderung der Wasserspiegel und Abflußmengen der Havelseen bei Brandenburg a. H. Der Bericht enthält ferner noch die mit der Bremse an der zweiten Vorgelegewelle gemessene effektive Leistung und den Wirkungsgrad der Anlage, der mit 72 v. H. an der gebremsten Welle und mit 77–78 v. H. für das Wasserrad als das unter solchen Gefällen höchsterreichbare Güteverhältnis angesehen werden kann. ––––– Der Einbau von Wasserrädern im engeren Sinne gegenüber der Anlage von Turbinen erfolgt heute nicht in so äußerst seltenen Fällen, als es den Berichten in der Literatur nach zu schließen wäre. Nachstehend soll die Hauptkonstruktion zweier Zuppinger Niedergefälleräder gleicher Stärke näher beschrieben und das Resultat der Kraftmessung an einem Rad mitgeteilt werden, da die außergewöhnlichen Verhältnisse der ausgebauten Wasserkraft für Fachkreise einiges Interesse bieten dürften. Die Havelseen bei der Stadt Brandenburg a. H. sind seit Jahrhunderten durch einen Damm gestaut, wodurch ein Gefälle gewonnen wurde, das durch das Niveau der beiden Seespiegel zwischen der Ober- und Unterhavel gebildet wird. Das gestaute Wasser fließt durch eine Anzahl Wassergassen verschiedenen Werken zu, wird aber auch gleichzeitig durch Freilasse vom staatlichen Wasserbauamt reguliert. Ein öffentlicher Normalpegel in einem eigens für diesen Zweck erbauten massiven Pegelhaus zeigt auf einem großen, bei Nacht beleuchteten Zifferblatt jederzeit die Wasserstände bezw. das absolute Gefälle (den Stau) zwischen den beiden Seespiegeln an. Nach dem 20 jährigen wasserbaupolizeilichen Register betragen die mittleren Durchschnittsgefälle in den einzelnen Monaten (Tab. 1): Tabelle 1. Monats-Wasserstände20 jährigerDurchschnitt Normalpegel MittlererStaum Oberwasserm Unterwasserm Januar 2,19 1,61 0,58 Februar 2,25 1,75 0,50 März. 2,31 1,92 0,39 April 2,34 2,03 0,31 Mai 2,20 1,85 0,35 Juni 2,05 1,45 0,60 Juli 1,99 1,10 0,89 August 1,94 0,91 1,03 September 1,92 0,81 1,11 Oktober 1,98 0,89 1,09 November 2,12 1,07 1,05 Dezember 2,17 1,37 0,80 Totales Staumittel Hm = 0,724 m. Dabei zeigt sich der eigenthümliche Umstand, daß die Ober- und Unterwasserspiegel nicht gleichmäßig steigen und fallen, und daß die kleinsten Wassermengen und die höchsten Gefälle – wie dies die Regel bildet – nicht zu gleichen Zeiten eintreten, sondern daß die verschiedenartigsten Variationen stattfinden. So sind z.B. als entlegenste Werte Gefälle H = 0,12 m bei Normalpegel, O. W. = 2,40 m, desgleichen H = 1,68 m bei Normalpegel, O. W. = 1,71 m beobachtet worden. Der Anteil der „Burgmühle“ an der ganzen verfügbaren Wassermenge ist durch die Abmessungen der zwei Einlauffallen: Breite je 4,67 m, Schwellenhöhe = 1,44 m über Pegelnull, festgelegt, welche bei den verschiedenen Wasserständen von 0,30–1,17 m über Fallenschwelle es ermöglichen, eine sekundliche Wassermenge von etwa 2–7,5 cbm/Sek. jeder Gasse zuzuführen. (Fig. 1 und 2). Wassergeschwindigkeitsmessungen an Ort und Stelle auszuführen, bot sich nicht die Gelegenheit, weil die Einlaufschützen während der Zeit des Baues nicht geöffnet werden konnten. Dagegen sind auf rechnerischem Wege unter Berücksichtigung der Schwellenhöhe und der gemittelten Wasserstände am Ober- und Unterpegel und unter Zugrundelegung von Wassermessungen mit dem hydrometrischen Flügel an einer gleichweiten Einlaßöffnung bei der Wasserradanlage in Heilbronna. N. die sekundlichen Durchflußmengen bestimmt worden.Zeitschr. d. V. d. I. Bd. 31, S. 270. In den je nach der nördlichen und südlichen Giebelseite des Mühlgebäudes gelegenen zwei Wassergassen befanden sich hölzerne, unterschlächtige Schaufelräder, die eine sehr geringe Nutzleistung ergaben. Im Jahre 1909 wurde die Mühle neu aufgebaut, wobei verschiedene Entwürfe für Wasserräder- und Turbinenanlagen zwecks besserer Ausnutzung der Kraft einliefen. Es stellte sich aber nach eingehender Prüfung der Vorschläge heraus, daß dies mittels Turbinen unmöglich, weil für jede Gasse mindestens zwei Turbinen nötig geworden wären, was der beschränkten örtlichen Verhältnisse halber nicht ausführbar war, abgesehen von der Schwierigkeit der Herstellung der Wasserbauten in beträchtlicher Tiefe unter dem Seespiegel, da das Mühlgebäude und der Wasserbau auf Pfahlrost ruhen. Als Wassermotoren konnten nur senkrechte Wasserräder, sogen. Zuppinger Niedergefälleräder, in Betracht kommen mit tiefen, evolventenförmig gekrümmten Schaufeln (Fig. 3). Textabbildung Bd. 326, S. 754 Wasserrad-Anlage mit Getriebe für A. Tiede, Vereinigte Brandenburger Mühlenwerke, Brandenburger a. H. Diese für kleinere und mittlere Gefälle typisch zu nennende Anordnung gibt bei mäßigen Umfangsgeschwindigkeiten gewöhnlich einen Wirkungsgrad von 70 bis 75 v. H., wenn man das Rad so tief tauchen läßt, daß der Wasserstand im untersten Schaufelraum ungefähr in gleicher Höhe mit dem Unterwasserspiegel ist. Da mit steigendem Wasserstand gewöhnlich auch die Wassermenge wächst, so läßt sich dieser günstige Zustand auch bei starkwechselnden Wasserständen annähernd erhalten.Zeitschr. d. V. d. I. Bd. 32, Nr. 3. Mittels Turbinen ist ein gleicher Wirkungsgrad bei wechselnden Wassermengen und Gefällen, wie sie hier vorliegen, mit gleichbleibender minutlicher Drehzahl nicht zu erreichen. Verfasser wurde im Sommer 1909 mit Ausarbeitung eines Planes für die Anlage zweier Wasserräder genannten Systems beauftragt. Das Werk ist seit Anfang 1910 Tag und Nacht in Betrieb. (Schluß folgt.)