Gastbeitrag von Jan Müller-Scheeßel: Die Restaurierung der Turbine der kleinen Mühle Teil 1/4

Gastbeitrag von Jan Müller-Scheeßel: Die Restaurierung der Turbine der kleinen Mühle Teil 1/4 2560 1707 Jan Müller-Scheeßel
Jan Müller Scheßel: Stromverkäufer bei enyway power

Unser Stromproduzent Jan hat kürzlich die Turbine seiner Wassermühle in Scheeßel in Eigenarbeit restauriert. Wie genau er dabei vorgegangen ist und welchen Herausforderungen er sich stellen musste, erklärt euch Jan in seiner vierteiligen Gastbeitrags-Reihe. Den ersten Teil beginnt er mit ein paar wichtigen Hintergrundinfos zur Geschichte der Mühle und der Turbine selbst, um euch so den Einstieg in die Thematik zu erleichtern – aber lest doch einfach selbst:

Die Scheeßeler Mühle ist ein Mühlenkomplex, der aus zwei separaten Wassermühlen besteht, welche mit je einer Wasserturbine (Typ Francis) angetrieben werden. Seit dem Jahr 2002 dienen die Turbinen neben dem musealen Mühlenbetrieb auch zur Produktion von elektrischem Strom, der in das öffentliche Netz eingespeist wird. Beide Wasserkraftanlagen sind schon recht alt. Die Turbine der „großen Mühle“ stammt aus dem Jahr 1926, die der „kleinen Mühle“ aus dem Jahr 1929. Beide Turbinen unterliegen, wie auch der gesamte Mühlenkomplex, als technisches Denkmal dem Denkmalschutz.

Vor einigen Wochen drehte sich die Turbine der kleinen Mühle plötzlich nicht mehr, sie saß regelrecht fest. Zunächst dachte ich, dass sich ein Fremdkörper im Turbinenlaufrad verkeilt haben könnte, der ähnlich wirkt wie ein Stock, der in die Speichen eines Rades gesteckt wird. Das war jedoch nicht der Fehler. Stattdessen handelte sich tatsächlich um einen technischen Defekt, der es erforderlich machte, die gesamte Turbine auseinanderzunehmen, um die Ursache zu ergründen. Für mich war dies gleichzeitig ein Anlass, mich einmal eingehender mit dieser Maschine auseinanderzusetzen.

Geliefert wurde die Turbine von der noch heute existierenden Maschinenbaufirma Möller in Brackwede. Diese Firma war lange Zeit führend im Wasserturbinenbau. Dass Möller qualitativ hochwertige Turbinen geliefert hat, davon zeugt nicht zuletzt auch die Maschine der Scheeßeler Mühle. Immerhin lief die Turbine, abgesehen von kleineren Wartungsarbeiten, seit nunmehr 93 Jahren störungsfrei. Nimmt man an, dass die Anlage während dieses Zeitraums jährlich durchschnittlich 70.000 Kilowattstunden geleistet hat, so kommt man auf eine Gesamtleistung von 6510 Megawattstunden. Als Anlageart zur Produktion regenerativer Energien weist Wasserkraft daher ein besonders günstiges Verhältnis auf.

Der tägliche Kampf mit dem Treibgut

Dennoch gelten derart kleine Wasserkraftanlagen gemeinhin als unwirtschaftlich. Das liegt einerseits an dem hohen Aufwand, der für die Stauhaltung betrieben werden muss sowie den damit verbundenen Auflagen und andererseits an dem geforderten persönlichen Einsatz, der sich z.B. auf die Reinigung der Rechen oder das Abschmieren der Anlage bezieht. Für die Scheeßeler Mühle gilt an sich nichts anderes, bis auf einen entscheidenden Unterschied: Da es sich bei der gesamten Anlage um ein technisches Denkmal handelt, muss die Betriebsfähigkeit der Turbine unabhängig von der Stromproduktion zu jeder Zeit sichergestellt sein. Dies ist sogar sinnvoll, da nur eine betriebene Maschine sich auch erhält, eine stehende Maschine hingegen steht sich kaputt.

Kommen wir nun zur Turbine: Auf dem unteren Foto sieht man die Turbine im zusammengebauten Zustand. Diese bekommen Besucher*innen der Mühle eigentlich nie zu Gesicht, da sich die Turbine komplett unter Wasser befindet, d.h. der Raum bis zur Decke mit Wasser gefüllt ist. Das Wasser tritt dann durch die außen stehenden Leitschaufeln seitwärts ins Laufrad ein, setzt dieses in Bewegung und fällt dann durch ein unterhalb des Laufrades befindliches Saugrohr ins Unterwasser. Auf dem Foto ist das Laufrad nur andeutungsweise hinter den Leitschaufeln zu erkennen. Später, wenn die Anlage demontiert wird, werden wir mehr davon sehen. Die Leitschaufeln können übrigens über einen außen liegenden Stellmechanismus gedreht werden, sodass sich die gesamte Anlage komplett schließen lässt. Auf dem Foto sind sie maximal geöffnet.

Die Turbine der kleinen Mühle in geöffnetem Zustand

Das Laufrad überträgt seine Drehung über eine vertikal stehende Welle auf das auf der nächsten Ebene stehende Getriebe. Auch diese Welle ist auf dem oberen Foto nicht zu sehen, da sie durch eine Hülse, die bis zur Decke reicht, geschützt ist. Um den Weg der Welle weiter zu verfolgen, steigen wir wieder eine Ebene nach oben. Auf dem unteren Foto ist nun das alte Holz-Eisengetriebe zu sehen. Das große sogenannte Kammrad, welches schon mit einem Gurt etwas hochgezogen ist, besitzt Zähe aus Hainbuchenholz, die in ein unten links zu erkennendes vertikal stehendes Ritzel mit Gusszähnen eingreifen und so die horizontale Drehung in eine vertikale Drehung übertragen. Links im Hintergrund ist noch die Schwungscheibe zu sehen, die über einen Flachriemen den Stromgenerator antreibt.

Das Kammradgetriebe der kleinen Mühle

Nun beginnt die Demontage der Anlage: Zunächst war der Raum in der Turbinenkammer, der leider nur eine Höhe von 1,50 Metern aufweist und das Arbeiten darin in ständig gebückter Haltung nicht unbedingt angenehm macht, trocken zu legen. Dies war nicht ganz einfach, denn das Holzschütz des Turbinenwehres, welches für Revisionsarbeiten im Turbinenraum heruntergelassen werden kann, war alles andere als dicht. Ich behalf mir deshalb mit Plastikplanen, die ich vor dem Wehr mit Holzstöcken ins Wasser drückte und die dann durch den Wasserdruck die Löcher allmählich abdichteten. Schließlich war der Raum dann einigermaßen entwässert, sodass die Arbeiten an der Turbine beginnen konnten.

Um den über dem Turbinenlaufrad sitzenden Deckel entfernen zu können, musste ich zunächst die beiden Hülsen für die Welle entfernen. Nun konnte ich das Lager im Deckel, sowie zwei weitere Führungslager im oberen Bereich, demontieren. Es handelt sich, wie auf dem unteren Foto zu sehen ist, um drei Halbschalen-Gleitlager mit Weißmetallfüllung.

Die drei Führungslager für die Turbinenwelle

Gehalten wird das Laufrad durch ein Drucklager, welches sich unterhalb des Kammrades befindet. Das Anheben des etwa 600 kg schweren Turbinendeckels war nicht unbedingt trivial. Ich behalf mir mit deshalb mit drei Hebern, legte immer wieder Kanthölzer unter und hob den Deckel auf diese Weise Stück für Stück bis unter die Decke des Turbinenraumes. Dort fixierte ich ihn dann mittels einer hölzernen Tragkonstruktion und diversen Spanngurten. Schließlich war alles demontiert und ich konnte das Laufrad näher untersuchen. Der Defekt war dann schnell gefunden, denn offenkundig war das Laufrad abgesackt, also von der Welle abgerutscht. Die zwei Keile, mit denen das Laufrad üblicherweise fest mit der Welle verkeilt ist, ließen sich fast per Hand herausziehen.

Leicht zu lösender Keil am Laufrad

Aber wieso rutscht ein Laufrad nach 93 Jahren Betrieb so einfach von der Welle ab?

Diese Frage stellte Jan vor ein Rätsel. Jedenfalls war es nun zwingend erforderlich, die Turbine weiter zu demontieren. Die nächsten Schritte der Demontage wird er im nächsten Teil der Reihe behandeln – und vielleicht ja auch des Rätsels Lösung mit euch teilen.

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