Umsetzung von Forschungs- ergebnissen in die Praxis · 06. Dezember 2018 Technologiezentrum Dresden...

Wachstumskern FLUSS-STROM PLUSGrundlastfähige Energiegewinnung durch ökologisch verträgliche Flusswasserkraftanlagen

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EnergieForum 2018

Fluss-Strom®Umsetzung von Forschungs-ergebnissen in die Praxis

Do. 06. Dezember 2018Technologiezentrum Dresden

Mario SpiewackBündnismanagement


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FachForum Fluss-Strom® 2018Bündnis Wachstumskern Fluss-Strom Plus

Unser Bündnis

19 Industriepartnerund 8 Forschungseinrichtungen


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Allgemeine Meinung

DAS AUSBAUPOTENTIAL FÜR WASSERKRAFT IST IN

DEUTSCHLAND NAHEZU ERSCHÖPFT!

Elbe

Wir sehen das anders.

NETZWERK Technologiekompetenz Fluss-Strom © ZPVP; Dr. R. Fietz; M. Spiewack; 2015Seite 5

Fluss-Strom-Wasserkraftpotentiale

Weltweit ungenutzte Standortpotentiale:

frei fließende Fließgewässer

ungenutzte ehemalige Mühlenstandorte

Wehrstandorte mit geringen Gefällehöhen

Gewässerbereiche mit wechselnden Strömungsrichtungen

…

Elbe

Argentina

Pakistan

Nigeria

South AfricaFrance

Italy

Switzerland

Hungary


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Unsere Verbundprojekte (06/2015 - 06/2018)

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2016

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gefördert durch

VP- Leitung: Institut für angewandte Gewässerökologie GmbH

Projektpartner:

Verbundprojekt 1

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gefördert durch

VP- Leitung: SIBAU Genthin GmbH & Co.KG

Projektpartner:

Verbundprojekt 2

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gefördert durch

VP- Leitung: Otto von Guericke Universität, Institut für Maschinenkonstruktion

Projektpartner:

Verbundprojekt 3

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gefördert durch

VP- Leitung: Otto von Guericke Universität, ISUT

Projektpartner:

Verbundprojekt 4

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gefördert durch

VP- Leitung: Otto von Guericke Universität, Institut für elektrische Energiesysteme IESY

Projektpartner:

Verbundprojekt 5

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gefördert durch

VP- Leitung: Institut für Wasserwirtschaft, Siedlungsbau und Ökologie GmbH (IWSÖ)

Projektpartner:

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gefördert durch

Forschungsschwerpunkte(Projektstruktur)

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gefördert durch

Fluss-Strom® -

Technologieplattform

Generatorenund

Lager

Wasserräder und

Turbinen

Schwimm‐Auftriebs-

körper

Verankerungund

Positionierung

ReaktiveFlexible

Materialien

Stationäres Segment-wasserrad

Klappschaufel-Wasserrad

Wasserwirbel-turbine

Pfahl-verankerung

Spezialanker

Forschungs-versuchsträger VECTOR

Katamaran für stark befahrene Fließgewässer

Synchron-generatoren*

Ringgenerator*

Teflon-Polyamid-Gleitlager

Fernwartungs-technik (VP5)

Ferndiagnose-technik (VP5)

Steuerungs-technik (VP2, 5)

Fluss-Strom-einspeise-technik (VP2, 5)

Treibgutabwehr-system

Schnellhub-technik für Wasserräder

Leichtbau-propeller mit

Aluminium-Wabenkern

Kunststoff-beschaufelung

Halbkreis-Segment-rechen

Schwimmende tiefschlächtige Wasserräder (VP2)

Hydrokinetische Turbinen (VP3)

Horizontal-wasserrad (VP3)

Universelles Staudruck-wasserrad (VP3)

Ufer- (VP2; 3)

verankerung

Flussgrund- (VP1,2)

verankerung

Ruder- (VP2)

positionierung

Mast-(VP2)

verankerung

Kennzeichnung & Beleuchtung (VP2)

Katamaran-plattform für Flottillen (VP2)

Turbinen-(VP3)

schwimmkörper

Integrierte(VP3)

Auftriebskörper

Transversal-(VP5)

flussgenerator

Generator mit eisenloser Luft-spaltwicklung (VP5)

Wartungsfreie Gleitlager (VP5)

Nahbereichs-schutz (VP2, 3)

Kopierschutz von Bauteilen (VP3, 5)

Reaktive (VP3,4)

Textilien für WR/ Turbinen

Flexible Materialien zurStrömungs-lenkung; -optimierung (VP1,4)

Bild-/ Video-erfassung zur Fischüber-wachung (VP6)

Feinrechen-anlagen in Kombination mit der Treibgut-abwehr (VP3)

Gewässer- (VP1)

entwicklungTechnologieplattform - Soll

MPP-Steuerung

Umwelttechnikund

Monitoring

Kopier-Produkt‐

schutz

Steuerung und

Fernwartung

Technologieplattform - Ist


Netzwerk Technologiekompetenz Fluss-Strom®

RR Niederheimbach Rhein Elb-Strom I / Magdeburg Elbe

Versuchsträger

Experimentelle Entwicklung

weitgehend ohne Forschungs-beteiligung

Umbau & Erprobung2017 / 2018

Umbau & Erprobung2017/2018 in Prozess


Multifunktionale Versuchsplattform Vector

Foto: Dr. Thoralf Winkler

Foto: Dirk Mahler, Fraunhofer IFF

Für FuE auch im Rahmen der WK-Projekte sehr wertvoll


River Rider * HydrokinetischeTurbine

Horizontal2Wasserrad

FischfreundlichesWehr *

Fluss-Strom® Produktorientierung

StationäresWasserrad

Produktverantwortungen sind eindeutig zugeordnet

Produktschutz ist weitestgehend gewährleistet

Aufbau „Produktprogramm“ für die Vermarktung


River Rider * HydrokinetischeTurbine 1

Horizontal2Wasserrad

FischfreundlichesWehr *

Fluss-Strom® Produktorientierung

StationäresWasserrad

universelles StaudruckWasserrad

Flottillenkraftwerk HydrokinetischeTurbine 2

KaskadeFischfreundliches

Wehr *

Fluss-Strom Energy GmbH


Betriebserprobung als wichtiges Element zur Markerschließung

ÖkoEnergieFluss – Erprobung Bode / Neugattersleben Horizonzontal2Wasserrad Hydrokinetische Turbine River Rider Small

Fischmonitoring FernüberwachungMobile Textilbuhnen zur Strömungsdiversifizierung Hybridkraftwerk als Insellösung

Universelles Staudruckwasserrad Bode / Rübeland Flottillenkraftwerk Elbe / Magdeburg → kommt!Multikaskade Fischfreundliches Wehr/ Laboranlage 1:1 Dresden


Vorbereitende Maßnahmen zur Markterschließung

Fortführung der Optimierung an den Prototypen

Aufbau einer zentralen Vermarktungsorganisationaus dem Wachstumskern mit Partnerbeteiligung:

„FLUSS-STROM® ENERGY GmbH“(www.fluss-strom-energy.de)

Aufbau regionaler und überregionaler Partnerschaften(pot. Kunden, Multiplikatoren, Vertriebspartner)

Standortakquisition für weitere Referenzstandorte in Deutschland und Europa sowie darüber hinaus


Verteilte Wertschöpfung in der Region100% Made in Germany – Beispiel ÖkoEnergieFluss

WasserbauMobile Buhnen

Komponenten (WK Partner)

Überwachung

Stahlwasserbau

Planung

Forschung

DL Aktuell 2 Schutzrechte

im angestrebten Produkt OEF


Verteilte Wertschöpfung in der Region100% Made in Germany – Beispiel Flottillenkraftwerk

Stahlwasserbau

Gleitlager

Überwachung

Steuerung

Generator

Forschung

DL Statik Aktuell 3 Schutzrechte

im angestrebten Produkt FKW


Verteilte Wertschöpfung in der Region100% Made in Germany – Beispiel Horizontal2wasserrad

Schiffbau

Gleitlager

Überwachung

Steuerung

Generator

Forschung Aktuell 1 Schutzrecht

im angestrebten Produkt H2WDL GFK-Teile


Verteilte Wertschöpfung in der Region100% Made in Germany – Beispiel Komponenten

Gleitlager

SteuerungGenerator

Forschung

Aktuell 1 Schutzrecht im angestrebten Produkt TFG Anwendung TFG auch für die Kleinwindkraft

Produktfamilie getriebelos verwendbare Fluss-Strom Transversalflussgeneratoren:

TFG dreisträngigL – M - S

TFG zweisträngig geteilt(elektrischer Lagerbock)

Bauteile

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gefördert durch

Entwicklungen im WKim Prototypentest

Fischversuche

Fernüberwachtes Fluss-Strom®-Hybridkraftwerk als Insellösung

ÖkoEnergieFluss

Baukastensystem für Lösungenzur dezentralen Elektrifizierungin Ländlichen Räumen

Buhne River Rider HKT Basisstationmit Solar,Speicher &Fernüber-wachung

H2W

Autarkes Gesamtsystem


Vorbereitende Maßnahmen zur Markterschließung - Strategie

Die Strategie „one product“ für alle Märkte funktioniert nicht (Erfahrung Netzwerk Fluss-Strom)

Kundengruppen und Standorte sind heterogen, das erfordert eine breite Angebotspalette (Systemanbieter)

Die in der Entwicklung befindliche Fluss-Strom-Technologieplattform bietet dafür eine optimale Basis.

Ausbau zu größeren „Hybrid-Systemen“ – pot. Leitprojekt-Thema im Rahmen des Leitmarkt-Arbeitskreises in LSA


Initiativen aus Fluss-Strom®

Fortführung des Netzwerkes & Bündnisses Fluss-Strom®unter dem Dach der Experimentellen Fabrik®

(Partnerfinanziert – Flatrate WK Partner 500 €/p.A. ab 2019; neue Partneranfragen)

Fluss-Strom®-Initiativen:

Bund (BMWi): Neues ZIM-Netzwerkvorhaben CleanRiverSolutions„Müll aus dem Fluss“ → Nutzung Fluss-Strom- Know-how(2019 – 2021); Antragstellung 10/2018

Land (IB): Cross-Innovation-Netzwerk „IMPULS“ Innovationen für stationäre Wasserradsysteme (2019-2021)Antragstellung 07/2018

http://www.nemo-wasserkraft.de/


Netzwerk Technologiekompetenz Fluss-Strom®

28 Industriepartner(davon 16 aus Sachsen-Anhalt)

8 Forschungs-Partner(davon 5 aus Sachsen-Anhalt)

ISUT


Technologieerweiterung FuE-Vorhaben /Anträge„Bundesebene“

NeuartigeStrömungsturbine

(Röhrenkörperturbine)

Ringgenerator & Klapp-schaufel-Wasserrad

ZIM Vorhaben

ZIM Projekt

NeuartigeStrömungsturbine

(Lamelle) für Wind/Wasser

ZIM Projekt


FuE-/Netzwerk-Vorhaben„Landesebene“ 2018

Leitprojekt„River to Power“

„Dezentrale hybride Elektrifizierung auf Basis

von Fluss-Strom“

Innovationen für stationäre

Wasserradsysteme

Netzwerkinitiative IMPULS

"Textile Windkraft"

Netzwerkinitiative InoReTex

CrossInnovation-NetzwerkvorhabenKonzepte erfolgreich verteidigt

Anträge in Prozess

SACHSEN-ANHALT

Ministerium fürWirtschaft und Arbeit

Fluss-Strom-Energieförderband

SACHSEN-ANHALT

Ministerium fürWirtschaft und Arbeit

Seite 31 Netzwerk-Vorhaben IMPULS

IMPULS

Aktuell umgesetztes Wasserradprojekt 01-2018 - Niederlande



Neue Cross-Innovation Netzwerk-Initiative „IMPULS“

„IMPULS -Innovationsimpuls für stationäre Wasserradsysteme “

Digitale

Angebote und

Konfiguration

Technologie-,

& Kompetenz-

erweiterung

Seriennahe

stationäre

Wasserräder

FuE

Entwicklung

von System-

angeboten

FuE

Added Value

Dienst-

leistungen

FuE


IMPULS

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Innovationsimpuls für stationäre Wasserradsysteme

Netzwerk

Konzeptpräsentation im Rahmen des aktuellen Cross Innovation-Wettbewerbs des Landes Sachsen-Anhalt

Vermarktungsziele der Netzwerk-Initiative

Innovative

Wasserräder Made in Saxony

Anhalt

InternationaleVermarktung

Marktdurch-

dringung in

EU

Neue

Dienstleistungen

für Kunden

Erweiterung der

Wertschöpfung

am Produkt



ZIM Netzwerk-Initiative

Clean RiverSolutions

Systemlösungen zur Oberflächen-reinigung von Flussläufen

- mobilen schwimmfähigen Abscheidesystems

- Adaption des „fischfreundlichen Wehr“ zur Abscheidung von oberflächennahen Müll

- Reinigungssystems für Schleusen und wasserbaulichen Anlagen

Konzepte & Lösungen zur Beseitigung von Micro-Plastik

- Schnelltest Micro-Plastik Konzentration

- innovative Filtermaterialien

- Neue „BioKunststoffe“

Lösungen für Community's& Gewässereigentümer

und -nutzer- Software als Plattform zum

Informationsaustausch und zur regionalen Organisation von

Müllbeseitigungskampagnen

Lösungen für Hafenbereiche und städtische Gebiete

- Autonome Anlagen zur Reinigung von Hafenbereichen - Schwarmreinigung

- Wasserkraftbasiertes autonomes Versorgungssystem mit aktiver Micro-Plastik Filtration

Detektion und Bergung von Mettalschrott vom Gewässergrund

- Drohnengestützte Kartographierung von Metallschrott und Kampfmittel in Seen und Fließgewässern


Lehre / Seminare - Beispiel OVGU

Vorlesung: Wasser- und FlusskraftwerkeMasterstudiengang „Nachhaltige Energiesysteme“

Fortführung jährlich im Sommersemester (UNI)

Angestrebt: Übertragung der Vorlesung auf die HS MD/SDL (FH);ggf. in Kooperation – Studenten der FH können die Vorlesung an der UNI belegen (Abst. Prof. Weber / Prof. Scheffler)

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gefördert durch

Fokus

Energie mit der Natur für uns Alle

Technologieführerschaft zur Marktführerschaft nach

5 Jahren in Deutschland und nach

10 Jahren in Europa.


www.fluss-strom-energy.de

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