Das Projekt "EXIST-Gründerstipendium: e.Ray - Die Wasserkraftanlage ohne Damm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Aerodynamik und Strömungslehre durchgeführt. Projektziel ist die Entwicklung sowie der Testbetrieb eines kinetischen Strömungskraftwerkes in der Donau. Das Anwendungsgebiet ist die dezentrale Energiegewinnung aus Flüssen ohne die Notwendigkeit einer künstlichen Aufstauung und ohne bauliche Veränderungen von Flussbett und Ufer. Die Aufgabe gliedert sich in folgende Teilziele: Konstruktion einer Trägerstruktur aus möglichst umweltfreundlichen Werkstoffen, Optimierung der Rotor-Diffusoreinheit, Verbesserung der Schwimmeigenschaften, Aufbau einer 230V-Off-Grid-Lösung, Entwicklung und Test einer Verankerung an Bäumen sowie einer Vorrichtung zum Fischschutz. Weitere Ziele sind eine hohe Wartungsfreundlichkeit, geringer Installationsaufwand und Kosteneffizienz. Ein Funktionsmuster der Turbine wurde in einem ersten Schritt vermessen und soll weiter im Labor getestet sowie ausgebaut werden. Die größte Teilaufgabe stellen Konstruktion, Festigkeitsnachweise und Fertigung des schwimmfähigen Gesamtsystems dar. Nach Abschluss der Fertigung (Januar 2015) soll im Frühjahr 2015 der Testbetrieb der Anlage in der Donau beginnen. Parallel dazu werden Simulationen zur Optimierung der Strömungskammer und des Rotors betrieben.
Das Projekt "Teilvorhaben: Modellturbinengitter im Versuchswesen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH durchgeführt. Der Aufbau eines Turbinengitters nach den Gesichtspunkten der optimalen Modellturbinenversuche führt zu erheblichen Belastungen und zu messbaren Verblockungseffekten in der Schlepprinne. Die damit verbundenen Investitionen und Einbußen der Messgenauigkeit stehen in keinem Verhältnis zum wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn. Daher soll in dem Forschungsvorhaben ein Verfahren entwickelt werden was die Prognose der Turbinengitterleistung der Großausführung auf Basis von Modelversuchen bei unterkritischen Reynoldszahlen ermöglicht. Die beiden Turbinenentwürfe des IFT sollen im für die Versuche optimalen Durchmesser gefertigt und deren Kennlinien in der Schlepprinne gemessen werden. Es soll die Versuchstechnologie für Versuche mit Modellturbinengitter entwickelt werden. Dies beinhaltet die Entwicklung und den Bau des Turbinentestgitters sowie die Entwicklung von Korrekturmodellen, um aus den gewonnenen Modellmessungen Prognosen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit von Turbinengittern im Großausführungsmaßstab zu ermitteln. Für eine Bewertung der Schallabstrahlung und -ausbreitung von Turbinen, sollen akustische Messungen (Körperschall und Wasserschall) mit einem Einzelrotor im Kavitationstunnel der SVA Potsdam Aufschluss über hydrodynamische Geräuschquellen wie Druckschwankungen und Kavitation geben. Es sollen Messungen der Kennlinie und des Reynoldszahleinflusses an einer Turbine im Turbinengitter erfolgen. Mittels PIV-Messungen soll dessen Nachstromfeld erfasst und Aussagen über die Erholung der Strömung ermöglicht werden. Die Messungen sollen durch CFD-Berechnungen des Turbinengitternachstroms ergänzt werden und damit eine Kalibrierung der CFD Berechnungen von komplexen Turbinengitterströmungen ermöglichen. Auf Basis dieser Ergebnisse soll ein Prognoseverfahren entwickelt werden, das neben leistungsrelevanten Parametern auch Aussagen über die Akustik von Turbinengittern in Großausführungsmaßstab mittels überschaubarer Modellversuche ermöglicht.