Einer der weltweit führenden Anbieter von hydraulischen Maschinen
Seit über 150 Jahren entwickelt, baut und installiert Voith hydraulische Maschinen für die Wasserkraftnutzung.
In dieser Zeit hat Voith die Entwicklung der unterschiedlichen Turbinentypen entscheidend mit geprägt. Tausende von Wasserkraftwerken weltweit wurden mit Turbinen von Voith ausgestattet. Jahrzehntelange Erfahrung, basierend auf der Auswertung von Betriebsergebnissen unserer Lieferungen, ist uns Stolz und Verpflichtung zugleich.
Unser Produktportfolio
Francisturbinen
Dank der jahrelangen kontinuierlichen Optimierung auf Basis der neuesten hydrodynamischen Forschungsergebnisse konnte Voith die weltweit größten und leistungsstärksten Francisturbinen entwickeln. Aufgrund ihres vielfältigen Anwendungsbereichs gehören weit über die Hälfte der von uns gebauten Turbinen zu diesem Typ. Wir haben Francisturbinen mit einem Laufraddurchmesser von bis zu neun Metern und einer Leistung von bis zu 800 MW erfolgreich in Betrieb genommen.
Das Einsatzgebiet der Francisturbine liegt bei mittleren Fallhöhen bis 600 m und großen Wasserströmen. Aufgrund der hydraulischen Eigenschaften ergeben sich schnelldrehende, kompakte Maschinen, die für höchste Leistungen ausgelegt sind.
Technische Daten:
| Leistung | bis zu 850 MW |
| Fallhöhe | bis zu 600 m |
| Laufraddurchmesser | bis zu 9 m |
Kaplanturbinen
Unser abgestuftes Lieferprogramm bietet für jeden Bedarfsfall die wirtschaftlich beste Lösung. Den Schwerpunkt bilden maßgeschneiderte Turbinen im hohen Leistungsbereich. Kaplanturbinen kommen hauptsächlich in Flusskraftwerken mit geringer Fallhöhe bis 50 m und hohem Wasserdurchfluss zum Einsatz.
Technische Daten:
| Leistung | bis zu 350 MW |
| Fallhöhe | bis zu 90 m |
| Laufraddurchmesser | bis zu 12 m |
Peltonturbinen
Die Numerik-Forschungsgruppe bei Voith hat dieses Problem bei der Simulation des für die Pelton-Hydraulik typischen Becher-Durchflusses überwunden. Simulationsergebnisse und Forschungsdaten haben bemerkenswerte Ergebnisse hervorgebracht. Konstrukteure sind mit den komplexen Becherströmen inzwischen weitaus besser vertraut, was wiederum in einer soliden Basis für die Entwicklung von neuen Becher-Profilen resultiert und damit letztendlich zu noch besseren Peltonturbinen. Hierzu zählen Einheiten mit Leistungen bis 300 MW und einem Laufraddurchmesser bis 5 m, die wir erfolgreich in Betrieb genommen haben.
Unser Lieferprogramm bietet für jeden Bedarfsfall eine wirtschaftliche Lösung. Den Schwerpunkt bilden maßgeschneiderte Turbinen im hohen Leistungsbereich.
Technische Daten:
| Leistung | bis zu 300 MW |
| Fallhöhe | bis zu 1500 m |
| Laufraddurchmesser | bis zu 5 m |
Rohr- /Pitturbinen
Ein höherer Volllastwirkungsgrad und höhere Flusskapazitäten von Rohr- und Pitturbinen können im Vergleich zu vertikalen Kaplanturbinen viele Vorteile bringen. In der allgemeinen Bewertung eines Projekts mit niedriger Fallhöhe führt die Anwendung von Rohr-/ Pitturbinen zu einer höheren jährlichen Energieausbeute und geringeren relativen Baukosten.
Technische Daten:
| Leistung | bis zu 80 MW |
| Fallhöhe | bis zu 30 m |
| Laufraddurchmesser | bis zu 8,5 m |
Pumpturbinen
Der technologische Stand für dieses Produkt in unserem Unternehmen wird kontinuierlich weiterentwickelt und schließt neueste Erkenntnisse für Maschinen mit variabler Drehzahl und großen Fallhöhenbereichen ein. Diese Maschinen haben sich in der Praxis als extrem zuverlässig erwiesen. Es macht dabei keinen Unterschied, ob eine reversible Pumpturbine oder eine optimierte Kombination aus Turbine und Pumpe benötigt wird.
Technische Daten:
| Leistung | bis zu 500 MW |
| Fallhöhe | bis zu 700 m |
Mit der ersten horizontalen sechsdüsigen Peltonmaschine setzt Voith Hydro neue Maßstäbe.
Mehr als zehn Jahre ließ den Entwicklungsingenieuren von Voith Hydro eine Herausforderung keine Ruhe: Was wäre, wenn wir Peltonturbinen mit drei oder mehr Düsen ohne Leistungseinbußen horizontal anordnen könnten anstatt – wie es heute üblich ist – vertikal?
Anwendungsbereich und Entwicklung unserer Turbinen
Zurück zu den Ursprüngen: Geschichte der Wasserkraftturbinen bei Voith
Historische Meilensteine
- 1870: Beginn der Fertigung von Hydraulikturbinen
- 1873: Bau der ersten Francis-Turbine
- 1903: Erster Auftrag aus den USA (Hamilton, Niagarafälle)
- 1908: Gründung des Labors "Brunnenmühle".
- 1913: Unterstützung von Viktor Kaplan bei der Entwicklung von Kaplanturbinen
Absperrorgane - Voith Regeltechnik für Turbinen
Bereits vor mehr als hundert Jahren wurden bei Voith mechanisch/hydraulische Regeleinrichtungen für Wasserturbinen konstruiert. Die hohen Verstellkräfte und kurzen Schließzeiten können rein mechanisch nicht bewältigt werden. Bei langen Druckleitungen eines Wasserkraftwerks kann das Hochdruckende mit einem Voith-Verschlussventil ausgestattet werden, um die Wasserversorgung der Turbine abzuschalten. Dies ermöglicht die Turbinenentwässerung für Inspektion und Wartung, ohne die Druckleitung zu entwässern.
Ihr Ansprechpartner für Wasserkraftturbinen - Wie können wir Ihnen helfen?
Ihr regionaler Ansprechpartner
Umweltfreundliche Wasserkraftanlagen
Minimale Umweltbelastung
Seit den 1990er Jahren arbeitet Voith an Konzepten für Fischwege, mit deren Hilfe Fische die Turbinen sicher überwinden können. Das Ziel: Bei gleichzeitiger Minimierung von Kosten und Leistungsverlust soll die Fischwanderung an dem betreffenden Wasserkraftwerk auch nach dessen Bau unvermindert weiter stattfinden.
Minimierung der Auswirkungen auf die Umwelt
Alle Formen der Stromerzeugung erfordern eine Abwägung von Vor- und Nachteilen oder Kompromisse. Voith Hydro arbeitet seit mehr als 150 Jahren daran, die Auswirkungen der Wasserkraft auf die Umwelt zu minimieren. Insbesondere die Gewährleistung einer sicheren Fisch-Durchlässigkeit ist seit den 1990er Jahren eines der Ziele von Voith Hydro. In unseren Laboren werden dazu analytische und physikalische Modellierungen durchgeführt. Seit mehr als zwanzig Jahren werden ebenfalls ölfreie Technologien zur Erhaltung der Wasserqualität eingesetzt.
Minimum Gap Runner
Um Schäden an der Fischpopulation zu verhindern, entwickelte Voith im Rahmen des vom US-Energieministerium aufgelegten Programms "Advanced Hydro Power Turbine System (AHTS)" die Minimum Gap Runner-Technologie (MGR).
Die MGR-Blätter sind passgenau an eine kugelförmige Nabe und Peripherie angepasst, so dass die Spaltgröße über die gesamte Neigungsbreite hinweg konstant bleibt. Der minimierte Spalt wirkt sich nicht nur positiv auf die Überlebensrate der Fische aus, sondern verbessert auch die Effizienz der Turbine.
In den letzten zehn Jahren kam die MGR-Technologie an mehreren großen Axialströmungsanlagen zum Einsatz, darunter dem Wanapum Dam, betrieben vom Public Utility District von Grant County (Washington), dem vom Corps of Engineers der amerikanischen Armee betriebenen Bonneville Dam und den Projekten am Ohio River der American Municipal Power.
Mit den MGR-Anlagen überleben nachweislich mehr als 95% der Fischpopulation.
Ölfreie Naben
Drucköl wurde durch selbstschmierende Materialien ersetzt. Das verhindert nicht nur die unabsichtliche Abgabe von Schmieröl an die Umwelt, sondern sorgt auch für einfache Wartung, weniger Reibung und gute Laufeigenschaften der Lager, ohne dass größere Servomotoren benötigt werden.
Aerating Turbine Technologie
So genannte Niederdruckbereiche unterhalb des Laufrades können häufig dafür genutzt werden, um während des Betriebs Umgebungsluft in die Turbine zu saugen. Diese als Auto-Venting Turbines bezeichneten Anlagen sind eine besonders wirtschaftliche Mehtode, dem Wasser große Mengen Sauerstoff beizumischen.
Es gibt in der Regel drei verschiedene Optionen für die Belüftung durch eine Auto -Venting Turbine: die verteilte, zentrale oder periphere Belüftung. Die Belüftungsleistung wird von der Wechselwirkung zwischen den hereinströmenden Luftblasen und dem Umgebungswasser bestimmt, da diese die Drücke an der Lufteinleitstelle die daraus resultierenden Luftströme sowie die effiziente Aufnahme des gelösten Sauerstoffs und die Turbinenleistung beeinflusst.
Bei jedem Projekt fließen standortspezifische Eigenschaften ein, sowie die geplante Konstruktion der Anlage und die gewünschte Betriebsart. Anhand dieser Faktoren werden hausinterne Berechnungen zur Luftblasenmodellierung durchgeführt. Auf dieser Grundlage bietet Voith den Kunden diejenigen Belüftungslösungen an, die das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis bieten: So viel Aufnahme und so wenig Kosten wie möglich.
Alden Turbine
Die Form der Rotorblätter verringert die Scherkräfte, Druckschwankungen und Mindestdrücke innerhalb der Wasserführung, damit die Fische besser durch die Turbine hindurchschwimmen können. Je nach Fischart liegt die Überlebensrate erwachsener Tiere zwischen 98 und 100%.
Dank der Finanzierung durch das US-Energieministerium, das Electric Power Research Institute (EPRI) und weitere Partner aus der Industrie ist es dem Alden Laboratory in Zusammenarbeit mit Voith gelungen, die Leistungskurven des Turbinenmodells zu verbessern und gleichzeitig die fischfreundlichen Eigenschaften beizubehalten. Ein weiteres Ziel der Entwicklungspartner war es, die Kosten für die Turbine gering zu halten, ohne die erzielte Verbesserung der Fisch-Überlebensrate aufzugeben.
Die Vorteile auf einen Blick:
- geringere kollisionsbedingte Fischsterblichkeit
- Optimierung der Anzahl von Schaufelblättern und Leitschaufeln
- Verbesserung des hydraulischen Profils der einzelnen Komponenten
- verringerte Rotationsgeschwindigkeit
- optimierte Wasserführungsgeometrien, um den Gegebenheiten des Fischaufstiegs Rechnung zu tragen
HyCon GoHybrid
Die reduzierte Komplexität des Ölsystems senkt die benötigte Ölmenge im Vergleich zu herkömmlichen Hochdruckaggregaten um bis zu 60 Prozent und im Vergleich zu Niederdruckaggregaten sogar um bis zu mehr als 90 Prozent. Der Regler stellt eine umweltfreundliche Lösung dar. Der HyCon GoHybrid ist ein hochmodernes Konzept, das über die herkömmlichen technischen Spezifikationen hinausgeht.
