Titel: | [Kleinere Mittheilungen.] |
Fundstelle: | Band 310, Jahrgang 1898, Miszellen, S. 138 |
Download: | XML |
[Kleinere Mittheilungen.]
Kleinere Mittheilungen.
Die neue Wasserwerksanlage bei Marbach für die Stuttgarter
Elektricitätswerke.
Bei der Bedeutung, welche dieses Werk für Stuttgart und dessen weitere Entwicklung
hat, dürften nachstehende Mittheilungen von Interesse sein, welche wir einem im
Württemb. Verein für Baukunde gehaltenen Vortrage von Stadtbaurath Kölle entnehmen, nach dessen Plänen und unter dessen
Oberleitung der Bau ausgeführt wurde.
Anfangs der 90er Jahre hat sich Stuttgart den Besitz einiger grösserer Wasserkräfte
am Neckar gesichert, und zwar, da solche in grösserer Nähe nicht zu haben bezw.
bereits vergeben waren, bei Poppenweiler in 16 km und bei Marbach in 20 km
Entfernung. An ersterer Stelle, in Poppenweiler, war nur die Erwerbung einer Anzahl
von Grundstücken und die Erlangung der flusspolizeilichen Concession nothwendig; in
Marbach dagegen mussten die dortigen alten Mühlen mit einem ziemlich hohen Aufwände
(270000 M. im Ganzen) gekauft werden.
Da von vornherein Gewissheit darüber bestand, dass der Ausbau der Wasserwerke am
Neckar einen sehr grossen Kapitalaufwand erfordere, und da in Folge der wechselnden
Wasserstandsverhältnisse des Neckars die Beschaffung einer Hilfskraft mittels
Dampfbetriebes ebenfalls von Anfang an in Aussicht genommen werden musste,
entschloss man sich, zuerst die Dampfstation – in Stuttgart selbst, und zwar
möglichst im Centrum des grössten Verbrauchsgebietes – zu bauen und mit der
Heranziehung der Wasserkräfte noch zuzuwarten, bis sich das Unternehmen in Stuttgart
einmal consolidirt und so weit entwickelt hat, dass nicht nur ein grösserer
Lichtconsum, sondern auch ein entsprechender Stromverbrauch für Motoren (zum
Betriebe der Strassenbahn und zu sonstigen Gewerbebetrieben) sich eingestellt hat,
da die Wasserwerke erst dann rationell ausgenutzt sind, wenn sie ununterbrochen
arbeiten können.
Seit der im J. 1895 erfolgten Inbetriebsetzung des Elektrischen Werkes in
Stuttgart hat der Stromconsum wesentlich zugenommen; er stieg für die Strassenbahn
von anfänglich 100 auf 400 , für die Privaten an Licht und Kraft
von anfänglich 300 auf 1500 . Ausserdem ist eine grosse Zahl von
Anmeldungen neuer Consumenten vorgemerkt, so dass die derzeit mit 2000 in
Dampfmaschinen und etwa 1000 in Accumulatoren ausgerüstete Centrale den
Bedarf nicht mehr bewältigen kann.
Es hat sich ferner in dem ausserhalb des eigentlichen Versorgungsgebietes der
Centralstation gelegenen unteren Stadttheil, welcher seither nur unter Zuhilfenahme
erhöhter Betriebsspannung (mittels Zusatzdynamos im Werk) versorgt werden konnte, so
gesteigert, dass die Stromabgabe auf eine solche grosse Entfernung ebenso riskant
wie unvortheilhaft wird. Bei gesteigertem Strassenbahnbetrieb hat sich die
Notwendigkeit einer Stromzuleitung aus grösserer Nähe ebenfalls ergeben.
Zur Erweiterung des Elektricitätswerkes gibt es nun drei Wege:
1) Ausbau der Dampfcentrale, durch Aufstellung einer weiteren 1000pferdigen
Dampfmaschine und den zugehörigen Kesseln mit einem Kostenaufwand von etwa 400000
M.
2) Erstellung der ursprünglich vorgesehenen Unterstation im unteren Stadttheil mit
Dampfbetrieb, mit einem Aufwand von etwa 1000000 M.
3) Heranziehung der Wasserkräfte des Neckars, bei etwa 1300000 M. Kosten.
Man hat sich für eine Combination der beiden letzten Wege in der Art entschieden,
dass die Unterstation zunächst ohne Dampfanlage nur mit genügend grossen
Accumulatoren erstellt und nach denselben die Triebkraft von den Wasserwerken am
Neckar mittels Fernleitung übertragen werden soll. Entscheidend hierfür war der
Umstand, dass die Unterstation durch die starke bauliche Ausdehnung der Stadt im
Osten, sowie zur Stromlieferung für die neue Strassenbahnlinie nach Ostheim und
Gaisburg sich als ein unaufschiebliches Bedürfniss erwies und dass die
Kraftübertragung vom Neckar das ganze Jahr über nutzbar gemacht und damit an
Betriebskosten etwa 60000 M. jährlich erspart werden können, während die
aufgestellte Dampfmaschine hauptsächlich über die Zeit des grösseren Verbrauches,
also nur 1 bis 2 Monate im Jahr ausgenutzt werden könnte.
Auch die Thatsache, dass in den letzten Jahren einige elektrische Centralen durch
Feuer beschädigt wurden, wies darauf hin, die Stromerzeugung nicht auf eine einzige
Stelle zu beschränken, vielmehr mehrere verschiedenartige Erzeugerstellen anzulegen,
so dass, im Falle die eine versagt, die anderen zur Verfügung stehen.
Von den beiden am Neckar zur Verfügung stehenden Wasserkräften wurde, obwohl weiter
abgelegen, diejenige in Marbach zuerst herangezogen, weil dort der grössere
Kapitalaufwand ruht, und weil die alten Mühlen immer baufälliger wurden.
Die Verwerthung der Wasserkraft in Poppenweiler wurde noch zurückgestellt, sie kommt
aber nach erfolgtem Ausbau der Dampfcentrale in Stuttgart ebenfalls zur
Ausführung.
Für die Marbacher Anlage hat sich nun das Project folgendermaassen gestaltet: Von der
ursprünglichen und naheliegendsten Lösung, die neue Trieb Werksanlage an die Stelle
der alten Mühlen zu setzen, musste Abstand genommen werden, da sich der Platz
zwischen der alten Schiffsschleuse und dem seitlichen Berg für die neue Werksanlage
als zu beschränkt erwies.
Es wurde deshalb anstatt dieser Lage die Erstellung des Werkes in dem seitlichen
Nebenlaufkanal gegen den Neckar geplant, wodurch man sich zugleich vollständig
unabhängig von der alten Schleusenanlage und dem Schiffahrtsbetrieb stellte und in
der Ausdehnung des Werkes unbeschränkt blieb, insbesondere nachdem seitens der Stadt
Stuttgart noch die anliegende grosse Insel angekauft wurde. Gegenüber diesen grossen
Vortheilen konnte man den einzigen Nachtheil, den der neue Plan hat, dass das Werk
inmitten des Hochwassergebietes aufgeführt werden muss, um so eher in Kauf nehmen,
als mittels einer hochgelegenen Verbindungsbrücke die Zugänglichkeit zum Werk auch
bei dieser Lage jederzeit gesichert werden kann.
Das zur Anstauung des Wassers in den Strecken oberhalb Marbach eingebaute Hauptwehr
hat eine Länge von über 150 m und besteht schon von alters her; im J. 1894 wurde
dasselbe bei einem Hochwasser mit Eisgang durchgerissen und in Folge dessen
gründlich mittels Betons reconstruirt. Dasselbe geschah mit dem etwas weiter
unterhalb am Mühlkanal gelegenen seitlichen 65 m langen Ueberfallwehre, das zur
Entlastung des Oberwassers, sowie zur Abführung des Eises im Winter zu dienen
hat.
Die alten Mühlen nutzten die Wasserkraft nur sehr unvollständig und unvollkommen
aus, die gesammte Triebkraft derselben mag sich auf etwa 70 belaufen haben.
Das neue Werk soll nunmehr bei Niederwasserständen 400 , bei mittleren
Wasserständen bis zu 1000 liefern können. In Folge dessen mussten der
Zulaufkanal und der Ablaufkanal erheblich breiter und tiefer angelegt werden, beide
vermögen eine secundliche Wassermenge von 40 cbm durchzulassen. Das Gebäude für die
Trieb Werksanlage wurde so weit vom Oberkanal zurückgerückt, dass im Falle der
etwaigen Ausdehnung des Schiffahrtsbetrieb es auf dem Neckar neben der bestehenden
Schleuse noch eine zweite grössere später hergestellt werden kann.
Das Triebwerk besteht aus vier neben einander liegenden je 4,4 m weiten
Turbineneinläufen, an welchen sich noch ein Grundablass von 3,00 m Weite mit
angebauter Fischtreppe anschliesst; letztere soll den Fischen das Aufsteigen vom
Unterwasser- zum Oberwasserspiegel ermöglichen.
Das Gefäll des neuen Werkes beträgt bei Niederwasser 3,00 m, bei Mittelwasser 2,50
m.
Die Turbinen sind Francis-Turbinen mit stehender Welle und werden von der
Maschinenfabrik Voith in Heidenheim geliefert. Jede
derselben vermag ein Wasserquantum von 10 cbm in der Secunde durchzulassen, also
eine Triebkraft von 250 bis 300 ff zu leisten. Die Turbinen sind über den
Unterwasserspiegel heraufgesetzt, um jederzeit eine Revision derselben im Trocknen
vornehmen zu können. In Folge dessen müssen dieselben mit Sauggefälle von etwa 1 m
arbeiten; es wurden, um den nöthigen Wasserverschluss selbst bei den niedersten
Unterwasserständen zu sichern, siphonartige Ausläufe der Turbinen und zwar ganz in
Beton angeordnet. Die Ausführung derselben war mit besonderen Schwierigkeiten
verbunden, da man mit den Fundamenten bis auf eine Tiefe von 4 m unter den
Wasserspiegel im Neckar herunter musste. Mit jeder Turbine soll je eine
Dynamomaschine direct gekuppelt werden. In letzteren soll Drehstrom von 10000 Volt
Spannung erzeugt und mit dieser Spannung durch die Fernleitung auf 20 km Entfernung
nach Stuttgart übertragen werden.
Die Uebertragung soll oberirdisch, mittels zweier Gruppen von drei Kupferdrähten mit
je 8 mm Stärke erfolgen, welche in Entfernungen von 40 bis 50 m durch kräftige
Holzstangen gehalten werden. Jede Gruppe vermag die Triebkraft einer
Wasserwerksanlage zu übertragen; solange diejenige in Poppenweiler noch nicht gebaut
ist, dient eine Gruppe als Reserve. Die Fernleitung soll unter Umgehung von
Ortschaften möglichst den bestehenden Feldwegen entlang geführt werden und in
Stuttgart als unterirdische weitergehen.
Da es bis jetzt noch nicht gelungen ist, Kabel für eine höhere Spannung als 3000 Volt
herzustellen, muss an dieser Stelle eine Transformirung des Stromes von 10000 Volt
auf 3000 Volt stattfinden. Alsdann wird die unterirdische Leitung bis zu der im Bau
befindlichen Unterstation im Stöckach geführt, in welcher der Drehstrom in
Gleichstrom von der üblichen Betriebsspannung reducirt wird und hernach entweder
direct in das Kabelnetz geleitet oder in Accumulatoren aufgespeichert werden
kann.
Um den Strom von den Wasserwerken auch nach der Centralstation leiten zu können, soll
zur directen Verbindung beider Stationen eine dreifache Kabelleitung gelegt werden.
Dieselbe kann man auch zur Stromversorgung der Unterstation für den Fall benutzen,
dass die Wasserwerke nicht ausreichen oder still stehen. Die Inbetriebsetzung der
gesammten Anlage einschliesslich der Fernleitung und der Unterstation ist bis 1.
October nächsten Jahres in Aussicht genommen.
Das über der Triebwerksanlage in Marbach zu erstellende Gebäude soll im Hinblick auf
dessen besonders schöne Lage eine etwas reichere architektonische Ausgestaltung
bekommen; es wird nach den Plänen des Architekten Schmitz in Nürnberg in mittelalterlichem Stil vollständig massiv und mit
einem hübschen Treppenthurm, von welchem aus die Fernleitung gezogen wird, erbaut
werden.
Die sämmtlichen wasserbaulichen Arbeiten in Marbach mit 25000 cbm Erdbewegung und
5000 cbm Betonmauern wurden in der kurzen Zeit von 3 Monaten durch das Baugeschäft
von Thormann und Stiefel in Augsburg in mustergültiger
Weise fertiggestellt, wozu allerdings die günstigen Witterungs- und
Wasserstandsverhältnisse wesentlich mit beigetragen haben.
Die Baukosten für die gesammte Anlage in Marbach betragen etwa 700000 bis 800000 M.
und werden zunächst von der derzeitigen Betriebsunternehmerin der Stuttgarter
Elektricitätswerke, der Continentalen Gesellschaft für
elektrische Unternehmungen in Nürnberg bestritten.
– h.
Zuschriften an die
Redaktion.
(Unter Verantwortlichkeit der Einsender.)
Auf Seite 42 des Bandes 310 dieses Journals heisst es: „Eine Ventilsteuerung....,
welche sich durch grosse Einfachheit auszeichnet.“ Die Steuerung hat,
abgesehen von den Ventilhebeln, 11 Gelenke (Excenter und Steuerwelle = 2 gerechnet);
der Zapfen b ist aber eigentlich ein Doppelzapfen, also
hat sie genau genommen 12 Gelenke. Die Collmann- und
Kuchenbecker'schen, die doch schon als verwickeltst
gelten, haben (auch abgesehen von den Gegenhebeln) auch 12 Gelenke, wovon eines ein
Doppelgelenk ist, und dazu noch eine Coulisse; also im Ganzen 14. Sehr viel
einfacher ist also die Walter'sche Steuerung nicht.
Dann heisst es: „An dem bekannten Steuergestänge abgh.. ist ein Stützhebel ef
angebracht...“ Das Steuergestänge abgh ist
allerdings bekannt, aber auch die Verbindung mit einem Stützhebel ef; das Getriebe abghef
ist ganz genau und vollständig das Getriebe oder Gestänge der mir unter 48833
patentirten Steuerung.
Textabbildung Bd. 310, S. 140
Fig. 1. Steuerung von Walter.
Die Walter'sche Steuerung stellt sich somit als eine
Umgehung des Widnmann'schen Patentes Nr. 48833 dar. Das
Getriebe abgh, ef, beg deckt sich völlig mit dem Widnmann'schen. Es ist der Erfindungsgedanke Widnmann's, das Glied ef,
das bei h den Einlassventilhebel fasst, so lang zu
machen und so zu legen, dass das Voröffnen bei allen Füllungsgraden bei derselben
Kolbenstellung eintritt, und dass sich die drei Richtungen ab, ef, gh in der, dem Beginn des Ventil anhub es entsprechenden
Anfangslage, in oder nahezu in einem Punkte schneiden, wodurch in dieser Lage jede
Rückwirkung auf den Regler vermieden ist.
Eine Neuerung gegenüber dem Widnmann'schen Patente
besteht nur darin, dass der Punkt f bei Walter nicht mehr die Regulirwelle ist, sondern ein
fester Zapfen, und dass ein Reglergestänge a1
cb beigefügt ist, das das Glied ab im Zapfen b einseitig fasst, wodurch die
Einfachheit der Widnmann'schen Steuerung unnöthiger
Weise aufgegeben ist. Unnöthiger Weise deshalb, weil in der Wirkung nichts erreicht
wird, als dass die Ventilhübe der grossen Füllungsgrade
grösser werden, was keinerlei Vortheil ist, da diese ohnehin leicht gross genug zu
machen sind. Durch das einseitige Hinzufügen des Gestänges a1
cb ist auch die Symmetrie zur Mittel ebene der
Steuerung aufgegeben, die bei Widnmann vollständig, und
wodurch hier jedes Ecken ausgeschlossen ist.
Neuerdings ist Nichtigkeitsantrag gegen Patent Nr. 89981 gestellt.
München, den 25. October 1898.
H. Widnmann.
––––––––––
Bei der Widnmann- sowie bei der Walter-Steuerung findet die Entnahme der Bewegung durch einen kurzen
Lenker ab von einem Excenterkreis statt; dies ist nun
nicht ein Widnmann'scher Erfindungsgedanke, denn
es waren schon viele Jahre vor der Patentirung der Widnmann'schen Steuerungsgestänge Steuerungen bekannt, welche auf dem
gleichen Princip beruhten, so z.B. beruht die Recke-Steuerung, Patent Nr. 36007 vom Jahre 1885, auf demselben Princip, erst
4 Jahre später entstand durch Vereinfachung der Aussteuerung die Widnmann-Steuerung.
Durch diese Vereinfachung machten sich aber andere Nachtheile geltend, beim Anhub des
Ventils nimmt der Hebel ef, der zugleich Regulirhebel
ist, bei der Widnmann-Steuerung den ganzen Druck,
welcher zur Ueberwindung der Ventilbelastung erforderlich ist, auf; dadurch entsteht
bei der Widnmann-Steuerung bei jedem Anhub des Ventils
ein Rückdruck auf den Regulator, welcher sich am stärksten geltend macht bei
schiefer Lage dieses Regulirhebels, also bei grosser und kleiner Füllung; ebenso
zeigt sich dieser Uebelstand bei grossen Umdrehungszahlen dieser Maschine.
Dieser Uebelstand wird im Walter'schen Patente Nr. 89981
beseitigt, indem statt dem Regulirhebel ein Stützhebel ef in das Gestänge eingeschaltet wurde, welcher auf einem festen Zapfen
f frei schwingen kann; das Regulirungsgestänge
wurde ausserhalb der Ebene gelegt, in welcher die Kraftwirkungen erfolgen, letztere
bleiben also in der Mittelebene wie bei der Widnmann'schen Steuerung.
Textabbildung Bd. 310, S. 140
Fig. 2. Steuerung von Widnmann.
Durch das Herauslegen des Regulirungsgestänges aus der Kraftebene wurde noch der
grosse Vortheil erreicht, dass die Lage des Regulirhebels so gewählt werden kann,
dass die Wege, auf welchen der Punkt b während den
Eröffnungsperioden schwingt, günstiger liegen als bei der Widnmann'schen Steuerung; die Ausweichungen am Punkte g der Walter-Steuerung bei
der Eröffnungsperiode werden bei gleicher Excentricität grösser, als die
Ausweichungen am Punkte c der Widnmann-Steuerung.
In Folge der Anordnung der Walter-Steuerung schwingt der
Punkt e des Stützhebels ef
auf einem kleinen Bogen, welcher durch die Länge des Hebels ef bestimmt wird, und dadurch werden die Ausweichungen, welche für die
Ventilhübe bestimmt sind, am Punkte g günstiger, als
bei Widnmann, und zwar von der kleinsten bis zur
grössten Füllung, d.h. der Dampfabschluss findet bei der Walter-Steuerung schneller statt, als bei der Widnmann-Steuerung; es findet bei Walter
während der Schlussperiode weniger Drosselung des Dampfes statt.
Ein Ecken durch das Herauslegen vom Regulirgestänge hat sich bei der grossen Anzahl
mit Walter-Steuerung ausgeführter Maschinen bis zu 180
Umdrehungen in der Minute nicht gezeigt, es könnte überdies, wenn die Notwendigkeit
es erheischen würde, das Regulirgestänge auf beiden Seiten der Mittelebene
angeordnet werden, wodurch ein Ecken nie auftreten könnte. Es kann daher von einer
Umgehung der Widnmann-Steuerung nicht gesprochen
werden, sondern von einer Verbesserung der Widnmann-Steuerung.
Charlottenburg, den 31. October 1898.
J. M. Walter.