Strom aus der Trinkwasserleitung

Förderpreisverleihung Wasserwirtschaft (Bild: Aggerverband)

Der Oberbergische Aggerverband hat zusammen mit Mitgliedern der TH Köln zwei herausragende Bachelorarbeiten aus dem Bereich der Wasserwirtschaft ausgezeichnet. Bei der 20. Preisverleihung wurden eine Absolventin des Studiengangs Bauingenieurwesen und ein Absolvent des Studiengangs Elektrotechnik an der TH Köln geehrt.

Pumpe als Turbine nutzen

Eine innovative „Anlage zur Energierückgewinnung in einer Trinkwassertransportleitung“ entwickelte die TH-Absolventin Danielle Scharr. Ihr Konzept nutzt den Höhenunterschied zwischen zwei Wasser-Hochbehältern des Wasserbeschaffungsverbandes Dörnberg in Hessen zur Stromerzeugung. Die Behälter sind mit einer 10,5 km lange Transportleitung verbunden, das Wasser rauscht dadurch 420 Höhenmeter in die Tiefe. Um diese Wasserströmung zur Energie-Erzeugung zu nutzen, hatte die Ingenieurin eine besonders kreative Idee: sie verwendet eine Hochdruckpumpe als Turbine, indem sie die Strömungsrichtung umdreht, die Pumpe pumpt also das Wasser nicht hoch, sondern wird vom durchströmenden Wasser angetrieben. Das ist deutlich effizienter und kostengünstiger als eine herkömmliche Turbine zu benutzen. So lassen sich bis zu 16300 Kilowattstunden Strom pro Jahr erzeugen, die auch direkt auf dem Gelände verbraucht werden könnten.

Nach ihrem Bachelor-Abschluss wurde Danielle Scharr von einem Kölner Ingenieurbüro für Wasserwirtschaft übernommen. Betreuer der Arbeit waren Prof. Dr.-Ing. Rainer Feldhaus (TH Köln, Bauingenieurwesen) und Dipl.-Ing. Frederik Maurer (IWR GmbH).

Die zweite prämierte Arbeit beschäftigte sich mit der Konzeption und Realisierung eines aktiven Sonars, mit dem man unter Wasser Objekte orten kann. Hermann Dejager hat für seine Abschlussarbeit im Studiengang Elektrotechnik diesen Sonar entwickelt. Er soll im Rahmen des Forschungsprojekts „TalSich“ eingesetzt werden. Dieses Vorhaben beschäftigt sich mit der Bedrohungsabwehr für die Betonmauer einer Talsperre unter Wasser. Dafür kombiniert man Unterwasser-Sensorik mit autonomen Robotersystemen. Die erhaltenen Messwerte werden automatisch von intelligenten Datenanalyseverfahren ausgewertet. Das Forschungsprojekt ist auf zwei Jahre angelegt, es hat ein Volumen von rund einer Million Euro und wird vom Bundesforschungsministerium gefördert.

Swimming-pool im Labor

Zu Testzwecken wurde im Roboterlabor ein Swimming-Pool aufgebaut, in dem Dejager seinen Prototypen testen und optimieren konnte. Weitere Tests fanden im Stausee selbst statt. Auf der Basis dieser Abschlussarbeit werden jetzt Ultraschallsensoren eingesetzt, sie sind erheblich kostengünstiger als herkömmliche Sonare.

Inzwischen arbeitet Dejager bei einer Maschinenbaufirma in Wipperfürth. Betreuer*innen der Arbeit waren Prof. Dr. Maria Elena Algorri Guzman und Ludger Buchmann, MSc.

Ganz bewusst wird der Preis zum „Weltwassertag“ im März eines jeden Jahres verliehen. Prof. Scheuer hob die Wichtigkeit des Lebensmittels Wasser auf der ganzen Welt hervor. Für die Oberbergische Region konnte er Entwarnung geben: Trotz zu geringer Niederschläge im Jahr 2020 sind inzwischen die Genkeltalsperre zu 86 Prozent und die Wiehltalsperre zu 77 Prozent gefüllt, ähnlich ist es bei den anderen Stauseen.

März 2021

M
M