FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
Die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten im Bereich Hydraulik betrafen sowohl auftragsbezogene Entwicklungen als auch Grundlagenforschung. Die hervorragende Leistung des neuen Laufraddesigns im Rahmen der Francisturbinen-Rehabilitationen in den Kraftwerken Tokke, Norwegen, und Larona, Indonesien, war ausschlaggebend für den Erhalt von Folgeaufträgen für Laufräder. Strömungstechnische Untersuchungen wurden auch in anderen Bereichen unternommen, um den Kunden bereits in den ersten Phasen eines Projekts detaillierte technische Daten zur Verfügung stellen zu können, so z. B. Modellversuche für die Aufrüstung einer Pumpturbine in Großbritannien, CFD-Analysen einer kompletten Kaplan-Maschineneinheit am Columbia River, USA, sowie Durchgängigkeits- und Sicherheitsanalysen für eine Pumpspeicheranlage in der Schweiz vor der geplanten Erhöhung einer Staumauer.
Sehr gute Fortschritte wurden bei der dynamischen Simulation hydraulischer Maschinen sowohl im Bereich der CFD- als auch der dynamischen Struktur-Analysen erzielt und bei wichtigen internationalen Konferenzen präsentiert.
Für Rohrturbinen, die bei Fallhöhen über 20 m eingesetzt werden, wurde eine neue Laufradgeneration mit fünf Schaufeln entwickelt und an einem Modell für einen chinesischen Auftrag erfolgreich getestet.
Die ausgezeichnete hydraulische Leistung der neuen mehrdüsigen Peltonturbinen-Konstruktionen wurde sowohl am Modell (Auftrag Bassi, Indien) als auch vor Ort (Gerlos, Österreich) nachgewiesen.
Bei der Entwicklung der Großpumpen für indische und chinesische Aufträge sowie der grundlegenden Neuentwicklung von Pumpturbinen kamen die zwischen den beiden Produktlinien bestehenden Synergien voll zum Tragen.
Die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten für die Kühlung von Hydrogeneratoren konzentrierten sich auf die Optimierung mehrerer Komponenten im Belüftungskreislauf und die Verbesserung der numerischen Tools für die Auslegung der Belüftung. Mit der CFD-Analyse wurden insbesondere bei Axialschraubengebläsen mit Rotorantrieb gute Ergebnisse erzielt.
Die Gesetzgebung für Arbeitnehmersicherheit und -gesundheit schreibt einen niedrigen Lärmpegel am Arbeitsplatz vor. Zur genaueren Vorhersage der Lärmbelastung wurde eine Initiative zur Beurteilung von Schallquellen und Übertragungswegen beim Betrieb hydroelektrischer Maschinen ins Leben gerufen.
Basierend auf der zweijährigen Betriebserfahrung mit dem neu entwickelten StrafloMatrix™-Generator in einem österreichischen Wasserkraftwerk konnten die spezielle Auslegung der Hochspannungsstatorwicklung und die Wärmeübertragung aus dem Wickelkopf optimiert werden.
Im Rahmen von Kostensenkungsprogrammen und eines Wertanalyseprojekts für Generatoren wurde eine Reihe neuer technischer Konzepte untersucht; die vielversprechendsten sind die Gesamtimprägnierung von Wickelkörpern mit großem Durchmesser, ein neues Plattenrotordesign und eine neuartige Dämpfungswicklungsbefestigung.
Wesentliche Verbesserungen an Lagerkonstruktionen konnten durch die Untersuchung von Konzepten zur Steigerung der Kosten- und Betriebseffizienz erreicht werden.
Für Rohrgeneratoren wurde ein thermomechanisches entkoppeltes Statorkonzept entwickelt, mit dem eine beträchtliche Steigerung der Generatorleistung erreicht wird. Nach detaillierten FEM-Simulationen wurde in Zusammenarbeit mit VERBUND-Austrian Hydro Power im Kraftwerk Freudenau, Österreich, ein Prototyp dieses Generators eingebaut. Das neue Konzept wurde umfangreichen Tests unterzogen, die Ergebnisse waren hervorragend.
Ein Schwerpunkt bei den Pumpen ist die Entwicklung einer Pumpenserie zur Förderung mittelkonsistenter Medien, wobei erste Leistungsnachweise erfolgreich erbracht wurden. Aus dieser Entwicklung resultiert bereits ein erster Auftrag über neun Pumpen. Nach intensiven Tests am Prüfstand im Labor in Graz, Österreich, wurden die ersten Pumpen Anfang Oktober in der Anlage eingebaut, um die Serienreife zu bestätigen.
Mit der Marktfreigabe einer neuen Prozesspumpenserie wurde ein wichtiger Schritt zur Erweiterung des bestehenden Produktprogramms und Erneuerung bestehender Produkte auf dem Pumpensektor getan, die Neu- und Weiterentwicklungen werden 2008 fortgesetzt.
Im Bereich Großpumpen läuft ein umfassendes Produktwertanalyseprojekt, durch das sich bereits eine deutliche Verbesserung hinsichtlich eines kostengünstigeren Designs abzeichnet.
Ein wesentlicher Schwerpunkt der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten betraf die Automation für Wasserkraftwerke. SAT 250, das führende System für Steuerwarten und Bedienstationen, wurde nun auch im Tiefpreissegment funktional und ergonomisch optimiert. Das System deckt nunmehr sämtliche Mensch-Maschinen-Schnittstellen in einem Wasserkraftwerk ab – von kleinen Turbinenreglerpulten bis zu komplexen Steuerwarten für ganze Kraftwerksgruppen. Auf den Gebieten elektrischer Schutz und Erregung, den traditionellen Forschungsbereichen der HYDRO Automation, wurden zwei neue Vorrichtungen am Markt eingeführt. Außerdem wurde eine völlig neue Plattform – weltweit die erste technologisch vereinheitlichte Erregungs- und Schutzplattform – definiert. HYDRO Automation ist in die Definition und Umsetzung der zukünftigen neuen internationalen Standards für Automatisierungssysteme für Wasserkraftanlagen (IEC-Norm 61850-7-410) eingebunden.