Informationstafel zum Funktionsprinzip:

VEE Sachsen e.V. – Vereinigung zur Förderung der Nutzung erneuerbarer Energien und Sachsenkraft GmbH Wasserkraftanlage Niezelgrund Reaktivierung eines ökologisch orientierten Wasserkraftwerkes in der Lohmenklamm.

Sonne und Wind halten als Naturkräfte den ständigen Kreislauf des Wassers in Gang. Wasserkraft ist daher Solarenergie. Aus der Kraft des fließenden Wassers werden in Deutschland rund 22 Mrd. kWh sauberer Strom gewonnen.
Weitere 14 Mrd. kWh können unter Beachtung ökologischer Gesichtspunkte zusätzlich gewonnen werden. Auf diese stets erneuerbare Energie als Schatz der Natur kann der Mensch nicht verzichten. Dem Energiemix der erneuerbaren Energien steht die Wasserkraft rund um die Uhr zur Verfügung. Bei der Stromerzeugung mit Fotovoltaik und Windkraftanlagen kann die Wasserkraft eine Art Energiespeicherung für Ausfallzeiten darstellen. Die Wasserkraft ist als bedeutendste erneuerbare Energie im Energiemix ein Juwel, denn sie ist umweltfreundlich, ressourcenschonend und emissionsfrei, sicher verfügbar und preiswert. In Verbindung mit dem Bau von ökologisch orientierten Wasserkraftwerken werden sogar erhebliche Verbesserungen für die Umwelt erreicht, wie im Folgenden dargestellt:
Die Energie der Hochwässer wird in den mit den Stauanlagen der Wasserkraftwerke verbundenen Energievernichtungsbauwerken (Tosbecken) konzentriert umgewandelt. Die Hochwasserspitzen können gebrochen werden. Durch die Turbine wird Sauerstoff ins Gewässer eingebracht und damit die Selbstreinigungskraft des Gewässers erhöht. Der Fluss wird durch die Rechenreinigungsanlage der Wasserkraftanlagen von Unrat und Wohlstandsmüll gesäubert. Wasserkraft bildet bei Ausfall von großräumigen Stromversorgungssystemen eine Notstromversorgung des Landes für Krankenhäuser, Schulen usw. Sie schützt als dezentrale Stromversorgung von weltweit wirkenden Sabotageakten, welche bei zentralen Großkraftwerken eine Gefahr darstellen. Durch die Übertragung der Gewässerunterhaltung im Einflussbereich der Wasserkraftwerke auf den Kraftwerksbetreiber wird der Steuerzahler entlastet. Wasserkraft als heimische Energiequelle ist importunabhängig. Sie steht als regenerative Energie auf unendliche Zeit zur Verfügung. Jedenfalls so lange noch, wie unsere Sonne dem blauen Planet Erde Energie spendet.
Die Funktionsweise der Wasserkraftanlage in der Lohmener Klamm wird wie folgt beschrieben: Das Kernelement der Wasserkraftanlage ist eine Kaplanturbine, bei der nicht nur die Leitschaufeln beweglich sind, sondern auch die sogenannten Laufradschaufel. Diese sind drehbar im Turbinenkörper gelagert, so dass die Schaufelprofile jeweils in den optimalen Anstellwinkel zur Strömung gebracht werden können. Man spricht hier von einer Doppelregulierung.
Die Entwicklung der Kaplanturbine begann 1913 durch Viktor Kaplan. Die hier eingebaute Turbine erreicht bei einer Fallhöhe von 10,4 m und einer Durchflussmenge zwischen 0,5 m³ und 2,6 m³ pro Sekunde einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 95 % bei einer Leistung von 40 kW bis 215 kW.
Mit zunehmender Fallhöhe steigt zwar die Drehzahl der Turbine, andererseits nimmt aber auch der Sog hinter dem Laufrad zu. Beide Faktoren erhöhen die sogenannte Kavitationsgefahr an den Schaufeln. Die Kavitationserscheinung ist zu beschreiben als Hohlraum über der Schaufeloberfläche. Die Existenz des Hohlraumes führt dazu, dass die Wassermoleküle hart und geräuschvoll in diesem Hohlraum aneinander schlagen. Dabei wird das Material stark angegriffen. Um die Kavitation in unserer Wasserkraftanlage zu minimieren wurde die Spirale mit der Turbine ca. 80 cm tiefer gesetzt als die vorher eingebaute Francisturbine. Bei der Konstruktion der Einlaufspirale geht man von dem Gedanken aus, dass das zulaufende Wasser rings um die Turbine jeweils um den Betrag abnimmt, der zwischen zwei Leitschaufeln der Turbine bereits zugeflossen ist. Aus wirtschaftlichen Gründen und zur besseren wirbelfreieren Zuströmung wird der Zuflussquerschnitt spiralenähnlich ausgebildet und zwar nach den Gesetzen einer Kreisspirale.
Der Turbinenregler hat 6 Aufgaben zu erfüllen: die Regelung er Drehzahl, die Verhinderung der Überdrehzahl, die Leistungsregelung im Inselbetrieb, die Leistungsanpassung an das starre Versorgungsnetz, die Stabilisierung des Netzes, die genaue Verarbeitung des Wasserangebotes, die die Einhaltung des vorgeschriebenen Oberwasserspiegels garantiert.
Die im Flussbett der Wesenitz verbleibende Restwassermenge beträgt derzeit mindestens 450 Liter pro Sekunde und wird durch die Regelung im Einlaufbereich garantiert. Auf diese Weise bleibt das ökologische Gleichgewicht unterhalb der Stauanlage erhalten, das Feuchtbiotop wird nicht gestört.
Für die aus technischen Gründen (Eigenart der vorhandenen Stauanlage) fehlende Fischaufstiegstreppe werden Ausgleichszahlungen für Hegemaßnahmen an die Fischereibehörden geleistet, die aus dem Ertrag des erzeugten Stroms finanziert werden.

Ökologische Bilanz des Wasserkraftwerk Niezelgrund

1 Million Kilowattstunden schadstofffreier Strom pro Jahr
Mit der erzeugten Menge Öko-Strom können 350 Haushalte, also ein Viertel der Gemeinde Lohmen versorgt werden.
Brennstoffersparnis pro Jahr:
1.700 t Rohbraunkohle oder 300.000 l Heizöl
Schadstoffvermeindung pro Jahr gegenüber dem Einsatz von Rohbraunkohle:
1.335.000 kg Kohlendioxid
44.500 kg Schwefeldioxid
48.400 kg Stickoxid
48.400 kg Flugasche
20.200 kg Entschwefelungsprodukte
810.000 Liter Wasserverschmutzung
10.000.000 Liter Grundwasserverbrauch
oder
3.300 g Atommüll