Kurzbeschreibung
Das Unternehmen Josef Wiegand entwickelt in Kooperation mit dem Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik das System „Federwehr“ weiter. Das Federwehr ist ein dynamischer Wehrständer für geringfügige Stauzielerhöhungen an Klein- und Mittelwasserkraftwerkanlagen (WKA), welcher selbstregulierend die Stauhöhe für unterschiedliche Abflüsse im Fließgewässer einstellt. Ziel des einjährigen Entwicklungsprojektes ist es, ein einfaches und wartungsarmes Produkt für eine Stauhöhe vom bis zu 1,5 m zu entwickeln.
Im Laufe des Projektes wurde eine Vielzahl an unterschiedlichen Federwehr-Konfigurationen getestet und die Ergebnisse umfangreich dokumentiert, um die physikalischen Zusammenhänge herauszuarbeiten. Über mehrere Versuchsreihen wurde sukzessive vorgegangen, um die zahlreichen Einflussfaktoren, welche auf das Federwehr wirken, zu isolieren und zu bestimmen. Dazu wurde zuerst die ursprüngliche Wehrkonfiguration als Grundlage getestet. Verbesserungspotential wurde auch an dieser Konfiguration erkannt. Aufgrund der Vergleichbarkeit mit vorhandenen Wehranlagen und Erfahrungswerten der Firma Wiegand mit dem bestehenden Stauziel wurden potenzielle Verbesserungen bereits an dieser Wehrhöhe getestet und mit der angestrebten Stauzielerhöhung nochmals deutlich vertieft betrachtet.
Um durch die unterwasserseitigen Verhältnisse eine Beeinflussung der Messungen auszuschließen, war eine ausreichende Belüftung und ein minimaler rückwirkender Strömungsanteil zu gewährleisten (s. nachfolgende Abbildung). Die Belüftung erfolgte bei den Versuchen unterwasserseitig über eine flexible Rohrleitung und der vertikalen Linearführung des Potentiometers an der Überfallkante, die gleichzeitig die Funktion eines Strahlaufreißers übernahm. Empfehlungen zur Vermeidung und Reduzierung des rückwirkenden Strömungsanteils sollten mit Blick auf die Umsetzung in der Praxis weiterentwickelt werden. Diese Ergebnisse sollen auf Basis zukünftiger Forschungsprojekte auf Federwehr-Konstruktionen (Prototyp-Standorte) übertragen werden und langfristig Anwendung finden.
