DER HYDROPULSOR, EINE NEUE WASSERFÖRDERMASCHINE. Von Dipl.-Ing. Ernst Preger, Frankfurt a. M. (Schluß von S. 741 d. Bd.) PREGER: Der Hydropulsor, eine neue Wasserfördermaschine. 3. Anwendungsgebiete. Der Hydropulsor eignet sich wie keine andere Wasserkraftmaschine zur Ausnutzung niederer Gefälle, d.h. von etwa 0,5 m an aufwärts, und zur Bewältigung kleiner wie größter Wassermengen. Als solche Anwendungsgebiete bieten sich dar: Entwässerung und Bewässerung von Ländereien, Sümpfen, toten Flußarmen, Kanälen usw. Dabei kann die notwendige Betriebskraft einem vorüberlaufenden Fluß oder Bach entnommen werden. Textabbildung Bd. 327, S. 759 Fig. 15. In den Unterläufen unserer deutschen Flüsse stehen Wasserkräfte mit kleinem Gefälle, aber reichlicher Wassermenge, zur Verfügung. Diese konnten bis jetzt nur selten ausgenutzt werden, weil die Turbinenanlagen bei diesen niedrigen Gefällen zu teuer werden. Mit Hilfe von Hydropulsoren ist man imstande, den Wasserspiegel in den Turbinenkammern dauernd über dem des Oberwerkkanales zu halten, so daß die Turbine mit größerem, also günstigerem Gefälle arbeitet, als es der Flußlauf direkt darbietet. Die Anlage wirkt meist in der Weise, daß das ganze zur Verfügung stehende Oberwasser in einem Druckhydropulsor eintritt. Der eine Teil dieses Wassers fließt als Arbeitswasser direkt dem Unterlauf des Flusses wieder zu und hebt dadurch den anderen Teil des Wassers über den Wasserstand des Oberwerkkanales in die Turbinenkammer. Diese gehobene Wassermenge leistet dann die eigentliche Nutzarbeit in der Turbine. Eine solche Gefällevermehrungsanlage ist u.a. bei Hannoverisch-Münden an der Weser geplant. Der Hydropulsor hat 40 Triebrohre von je 740 mm 1. W. und kann nicht weniger als 54 cbm/sek. Wasserschlucken. Die Anlage soll übrigens nur bei niedrigem Gefälle, also z.B. bei Hochwasser mit dem Hydropulsor arbeiten. Bei normalem Gefälle wird der Hydropulsor abgeschaltet. Der Hydropulsor ersetzt also hier die sonst üblichen teuren Reservedampfmaschinen, Reservemotoren oder Hochwasserturbinen. Aehnliche Anlagen sind außerdem noch mehrfach geplant. Z.B. soll am Ebro eine Gefällvermehrungsanlage mit drei Hydropulsoren von je 60 cbm/sec Schluckwassermenge errichtet werden. Hydropulsoren für größere Druckhöhen kommen vor allem für die Versorgung mit Nutz- und Trinkwasser in Betracht. Es sind bis heute Hydropulsoren bis 30 m Förderdruckhöhe gebaut worden. Es steht aber mit Sicherheit zu erwarten, daß man schrittweise die gleichen Förderhöhen erreichen wird, die der hydraulische Widder überwindet, d.h. 100 m und mehr. Bei einem besonders zu diesem Zweck auf dem Gelände der Fabrik in Altona-Ottensen angestellten Versuche ist es bereits gelungen, bei 3 m Triebgefälle eine Förderdruckhöhe von 105 m zu erreichen. 4. Beschreibung ausgeführter, in Ausführung begriffener und geplanter Hydropulsoranlagen. Textabbildung Bd. 327, S. 760 Fig. 16. Entwässerungsanlage auf dem Rittergut Dretzel, Provinz Sachsen (Fig. 15). Eine an dem Gladauer Bach gelegene größere Wiese hat eine so ungünstige Tiefenlage, daß ihre Entwässerung nur auf künstliche Weise, d.h. durch Pumpwerke geschehen kann. Zuerst hatte man zu diesem Zweck eine Membransaugpumpe aufgestellt und diese durch das bei dem Brande der alten Dretzelschen Mühle übrig gebliebene Wasserrad angetrieben. Sowohl die Pumpe als auch der Antrieb erforderten aber dauernd umfangreiche Reparaturen und außerdem schaffte die Pumpe nicht genügend Wasser, Im Herbst 1910 wurde der bereits in Fig. 9 bis 11 dargestellte stehende Saughydropulsor aufgestellt. Die Schützen der alten Mühle stauen den Gladauer Bach, so daß er ein Gefälle von 0,9 bis 1,0 m hergibt. Vom Oberlauf des Baches her führt eine Tonrohrleitung das Druckwasser in den Hydropulsor. Das Saugwasser kommt von der zu entwässernden Wiese her durch eine Zementrohrleitung. Der Hydropulsor steht in einem gemauerten Brunnen, der von früher her noch vorhanden war. Alle Rohrleitungen liegen unter dem Boden, so daß kein besonderer Platz in Anspruch genommen wird. Der Druckwasserverbrauch ist 36 l/sek. = 130 cbm/Std. bei 0,9 bis 1,0 m Gefälle, die Saugwassermenge ist 21 l/sek. = 72 cbm/Std. bei einer Saughöhe bis 1,2 m. Das entspricht einem Wirkungsgrad von \frac{72\,.\,1,2}{130\,.\,1,0}=0,66. Das Mischwasser tritt durch die schon früher erwähnten 12 Triebrohre und zwei Sammelleitungen nach dem Unterlauf des Gladauer Baches. Die Sammelleitungen haben an ihren Enden Rückschlagklappen. Im Sommer und Herbst, also in trockener Jahreszeit, braucht nicht die volle Saugwassermenge von 12 cbm/Std. gefördert zu werden. Man keilt dann die Klappe an der einen Sammelleitung zu und setzt dadurch die Hälfte der Triebrohre außer Tätigkeit. Der Hydropulsor läuft dann mit halber Leistung. Die Anlagekosten der Maschine betrugen 2500 M. Die Reparatur- und Bedienungskosten sind gleich Null. Die Maschine hat seit ihrer Inbetriebnahme nur wenige Tage wegen Frostes stillgestanden und hat sich bereits abgeschrieben. Bewässerungsanlage auf dem Rittergut Zoblitz a. d. Neiße (Fig. 16). In der Neiße wird ein Stauwehr gebaut und dadurch ein Triebwassergefälle von 1,0 in erzeugt. In eine Ausbuchtung oberhalb des Wehres kommt der Druckhydropulsor, der bereits in Fig. 13 und 14 gezeigt wurde, wie eine Insel zu stehen. Das Schluckwasser (8,5 cbm/sek.) tritt durch die 24 Triebrohre von allen Seiten her radial in die Maschine ein, davon fließen 7,0 cbm/sek. sofort wieder als Arbeitswasser dem Unterlauf der Neiße mit 1,0 m Gefälle zu, während 1,5 cbm/sek. als Förderwasser auf 3,0 m in ein hölzernes Gerinne gehoben werden, von wo aus die Verteilung nach den zu bewässernden Wiesen erfolgt. Textabbildung Bd. 327, S. 760 Fig. 17. Der Wirkungsgrad der Anlage berechnet sich nach diesen Angaben zu \frac{1,5\,.\,3,0}{7,0\,.\,1,0}=0,65. Der Preis der Maschine nebst Rohrleitung, Triebrohren aus Beton, aber ohne sonstiges Bauwerk beläuft sich auf rund 10000 M. Einen großen Teil der Bauarbeiten übernimmt der Gutsherr selbst mit seinen eigenen Leuten. Der Bau der Anlage wird in diesen Tagen begonnen werden. Schöpfwerk in Hüll a. d. Oste (Fig. 17 und 18). Die Anlage in Hüll ist eine der interessantesten. Sie dient zur Entwässerung von 550 ha tiefgelegenem Marschland unter Benutzung von Ebbe und Flut. Der Hydropulsor ist ein Saughydropulsor, der ähnlich dem in Fig. 13 und 14 gebaut ist. Er hat 30 Triebrohre aus Ton von 250 mm lichter Weite. Die Mündung der Triebrohre liegt ungefähr in der Mitte zwischen dem Wasserspiegel der Oste bei Flut und dem bei Ebbe. Bei Flut tritt Druckwasser durch ein Rohr, das in Fig. 18 deutlich freischwebend über dem Wasser zu erkennen ist, in die Maschine. Textabbildung Bd. 327, S. 761 Fig. 18. Dadurch wird das Saugwasser von dem zu entwässernden Gelände her durch das Binnenfleet in die Triebrohre gesaugt. Das Mischwasser tritt aus den Triebrohren in einen Kanal, der es nach einem Sammelbecken von ungefähr 6 ha Grundfläche führt. Wenn die Flut zurückgeht und der Wasserspiegel der Oste nur noch wenig über dem des Sammelbeckens steht, hört die Wasserförderung von selbst auf. Man wartet dann so lange, bis die Oste tiefer als das Sammelbecken steht und läßt dann das provisorisch in dem letzteren aufgespeicherte Druck- und Saugwasser durch eine besondere Schütze (Fig. 18 links unten) in die Oste ab. Bei erneuter Flut wiederholt sich das Spiel. Während einmal Ebbe und Flut werden je 10000 cbm Saug- und Druckwasser (je durchschnittlich 1 cbm/sek.) durch die Maschine verarbeitet. Das Sammelbecken hat also 20000 cbm zu fassen, was einer Spiegelhebung von \frac{60000}{20000}=0,3\mbox{ m} entspricht. Die Maschine muß gemäß dem steigenden und fallenden Wasserspiegel der Oste mit zu- und abnehmendem Druckwassergefälle arbeiten. Die Saughöhe bleibt dagegen fast gleich. Das geringere Druck Wassergefälle wird durch vergrößerte Druckwassermengen ausgeglichen, so daß die alte Förderleistung nach wie vor erhalten bleibt. Diese Regelung erfolgt durch vier Regelkammern, die außer den vier Saug- und vier Druckkammern in dem Laufrad vorgesehen sind. Je zwei dieser Regelkammern können gleichzeitig aus Saugkammern in Druckkammern oder umgekehrt verwandelt werden. Je niedriger das Druckwassergefälle wird, um so mehr Regelkammern müssen in Druckkammern umgewandelt werden. Textabbildung Bd. 327, S. 761 Fig. 19. Der in Fig. 18 aus dem Maschinenhaus emporragende optische Zeiger sitzt auf der Laufradwelle. Man kann also schon von weitem an diesem Zeiger sehen, ob die Maschine in Tätigkeit ist oder nicht. Textabbildung Bd. 327, S. 761 Fig. 20. Die Anlage ist seit Herbst 1911 in Betrieb und hat einschließlich des Erwerbes von 6½ ha wertvollem Marschland 50000 M gekostet. Davon entfallen auf die Maschine selbst einschließlich Triebrohre, aber ohne sonstige Bauwerke 9350 M. Die gesamten Betriebskosten für Bedienung, Verzinsung, Abschreibung und Reparaturen betragen etwa 4,50 M für 1 ha und 1 Jahr. Ein Dampfschöpfwerk gleicher Leistung hätte 10 bis 12 M Betriebsunkosten verursacht. Das preuß. Ministerium für Landwirtschaft hatte sich an dieser Anlage mit einer freiwilligen Staatsgarantie von 30000 M wegen der volkswirtschaftlichen Bedeutung beteiligt. Trinkwasserversorgungsanlage einer kleinen Landgemeinde (Fig. 19). Die Anlage besteht aus einem liegenden Druckhydropulsor, dem 8,0 l/sek. Schluckwassermenge zufließen. Davon fließen 7,5 l/sek. als Arbeitswasser mit 4,0 m Gefälle ab, während die übrigen 0,5 l/sek. auf 24 m Höhe in den Filter der Anlage gehoben werden. Der Wirkungsgrad der Anlage ergibt sich nach diesen Angaben zu \frac{0,5\,.\,24}{7,5\,.\,4,0}=0,4. Der Preis der Maschine einschließlich Triebrohre, aber ohne sonstige Leitung und ohne Häuschen, ist auf 600 M veranschlagt. Die Anlage besteht bis jetzt nur im Projekt. Eine ähnliche Anlage ist auf dem Fabrikgelände der Ottensener Eisenwerk-A.-G. in Altona-Ottensen für folgende Daten in anstandslosem Betrieb: Schluckwassermenge 7,0 l/sek. Arbeitswassermenge 6,35 „ Arbeitsgefälle   5,0 m Förderwassermenge   0,65 l/sek. Förderhöhe 22,0 m Wirkungsgrad   0,45. Hydropulsor-Pumpwerk für das Wasserwerk Tiflis (Fig. 20). Die zu der Anlage gehörige Maschine ist ähnlich gebaut, wie die in Fig. 6 und 7 erläuterte. Sie hat folgende Daten: Schluckwassermenge           600 l/sek. Arbeitswassermenge           400   „ Arbeitsgefälle 3,20–3,84 m Förderwassermenge           200 l/sek. Förderhöhe 2,56–3,20 m Wirkungsgrad            0,5. Die Maschine soll laut Anschlag einschließlich Triebrohre 2500 M kosten. Das Projekt hat begründete Aussicht auf baldige Bestellung.