Titel: [Kleinere Mittheilungen.]
Fundstelle: Band 310, Jahrgang 1898, Miszellen, S. 138
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[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.