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ELEKTRA in Prag

Gruppenfoto
Das bayerisch-böhmische ELEKTRA-Entwicklungsteam (v.l.n.r.: Philipp Streit, M.Eng., (KoKWK), Prof. Dr.-Ing. Andreas P. Weiß (KoKWK), NTU -Gastwissenschaftler Lasse Borg Anderson, Ing. Václav Vodička Ph.D. (UCEEB), Ing. Jan Špale (UCEEB)) vor dem Hackschnitzel-Heizkraftwerk des UCEEBs mit der eingebauten ELEKTRA-Turbine (rechts über Prof. Weiß).

ELEKTRA steht hier nicht für die Tochter des Agamemnons, die dessen Ermordung durch ihre Mutter an dieser blutig rächte. ELEKTRA steht vielmehr für eine geschwindigkeitsgestufte, radiale Wiedereintrittsturbine (Computational Fluid Dynamics (CFD)-Abbildung). Diese Bauart, vertrieben ursprünglich unter dem Handelsnamen ELEKTRA, war in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts als einfacher, direkter Antrieb ( 3000 rpm) von Pumpen und Gebläsen, d.h. bei der dezentralen Bereitstellung von Antriebsleistungen im Bereich < 50 kW, weit verbreitet. Aufgrund ihres bescheidenen Wirkungsgrads (< 50%) und der forschreitenden Elektrifizierung in der Industrie verschwand diese Bauart in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts dann vom Markt.

Das bayerisch-böhmische Forschungsteam bestehend aus Philipp Streit, M.Eng., Prof. Dr.-Ing. Andreas P. Weiß vom KoKWK sowie Ing. Václav Novotný Ph.D. und Ing. Jan Špale vom University Centre for Energy Efficient Buildings (UCEEB) an der TU in Prag untersuchen nun gemeinsam die Fragestellung, ob die ELEKTRA-Turbinenbauart in zukünftigen, dezentralen KWK -Energiesystemen nicht doch wieder sinnvoll einzusetzen wäre.

Gruppenfoto
Das bayerisch-böhmische ELEKTRA-Entwicklungsteam (v.l.n.r.: Philipp Streit, M.Eng., (KoKWK), Prof. Dr.-Ing. Andreas P. Weiß (KoKWK), NTU -Gastwissenschaftler Lasse Borg Anderson, Ing. Václav Vodička Ph.D. (UCEEB), Ing. Jan Špale (UCEEB)) vor dem Hackschnitzel-Heizkraftwerk des UCEEBs mit der eingebauten ELEKTRA-Turbine (rechts über Prof. Weiß).

Die mögliche, geringe Drehzahl von ca. 3000 rpm würde den Einsatz kostengünstiger Generatoren ermöglichen. Der geringe zu erwartende Wirkungsgrad verliert in der Kraft-Wärme-Kopplung, bei der die Abwärme der Turbine zu Heizzwecken verwendet werden könnte, dabei an Bedeutung. 

Um diese Überlegung praktisch zu überprüfen, legten Philipp Streit und Prof. Weiß eine ELEKTRA-Turbine für das Hackschnitzel-Heizkraft am UCEEB in Prag aus. Nachdem Philipp Streit die kompletten Konstruktions- und Fertigungszeichnungen angefertigt hatte, wurde die Turbine von den Prager Kollegen in Tschechien in Auftrag gegeben. Die Vortests mit Druckluft im Prüfstand für Druckluftantriebe und -technik (PDLT) an der OTH AW im Februar 2023 verliefen ohne Probleme, so dass die ELEKTRA-Turbine nun in das derzeit nicht benötigte Heizkraftwerk am UCEEB engebaut wurde und erste Tests durchgeführt werden konnten. Die bisherigen Versuche verliefen störungsfrei. Der Auslegungspunkt der Turbine konnte u.a. wegen der derzeit schlechten Holzqualität noch nicht erreicht werden.  Die Prager Kollegen sind zuversichtlich, dass dies demnächst gelingen wird.

Simulationsabbildung
Numerische Strömungssimulation (CFD,Machzahlverteilung) der ELEKTRA-Turbine (Philipp Streit M.Eng./KoKWK)
Ing. Václav Vodička Ph.D. und Ing. Jan Špale (beide UCEEB) bei der Montage der ELEKTRA-Turbine im Hackschnitzel-Heizkraftwerk des UCEEBs and der TU in Prag
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