Challenge: Angetrieben!
Wie bringt man eine Maschine ans Laufen? Diese Frage hat man sich auch in unseren Fabriken ganz zu Anfang gestellt. Eine damals naheliegende Lösung: Wasserkraft.
Im Wasser steckt nämlich viel Power. Aber wie bekommt man die Kraft raus aus dem Wasser – und ran an die Maschine? In vielen unserer Museen, zum Beispiel in der Papiermühle Alte Dombach, wurde das Problem gelöst: Man baute ein Wasserrad. Mit unserem Video könnt ihr euer eigenes Rad bauen.
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Wie geht ihr diese Challenge an?
Wie sieht euer Wasserrad aus? Läuft es im Bach oder in der Badewanne?
Wenn ihr möchtet, zeigen wir euer Ergebnis unten in unserer Tüfteleien-Galerie. Schickt uns einfach ein Foto von eurer Lösung:
Probiert.Kapiert@lvr.de
Noch Fragen? Einfach fragen!
Tüfteleien-Galerie
Historischer Hintergrund
Vom Wasserrad zur Turbine
Viele Fabriken stehen an Flüssen. Und das aus gutem Grund: Bereits in der Antike wurden Getreidemühlen mit Wasserrädern angetrieben, seit dem 11. Jahrhundert auch immer mehr Hammerwerke, Schleifmühlen und Textilfabriken. Nicht nur die Technik des Wasserrades wurde immer wieder verbessert – auch die Flüsse wurden zur optimalen Nutzung angepasst.
Frühe Entwicklungen
Die Verfügbarkeit von Wasser war ein wichtiger Faktor bei der Standortfindung von Betrieben. Nicht selten kam es zu Konflikten unter konkurrierenden Unternehmen um die Plätze, an denen Wasserkraft genutzt werden konnte.
Darüber hinaus wurde das Wasserrad von Beginn an immer weiter verbessert. Statt ein (unterschlächtiges) Wasserrad in das Wasser zu hängen, wurde ab dem 14. Jahrhundert das Wasser von oben auf die Radschaufeln geführt. Dieses oberschlächtige Wasserrad nutzt durch die Fallhöhe des Wassers dessen Kraft deutlich effizienter. Auch das Gefälle des Flusses wurde oftmals angepasst. Stauteiche ermöglichten die kontinuierlichere Nutzung des Wassers auch in wasserärmeren Perioden.
Grafik: Joseph Meyer, Public domain, via Wikimedia Commons
Turbinenkraft
Vor allem aber die Entwicklung der Wasserturbine im 19. Jahrhundert bewirkte einen großen Fortschritt in der Wasserkraftnutzung. Anders als das Wasserrad wurde sie in eine Einhausung gefasst, wodurch sie nicht nur das Problem grober Spritzwasserverluste löste, sondern auch mithilfe von Klappen einen steuerbaren Zufluss des Wassers ermöglichte. Die erste funktionsfähige Turbine wurde 1827 vom Franzosen Benoît Fourneyron vorgestellt. Von besonderer Bedeutung ist bis heute jedoch ihre Weiterentwicklung; die Francis-Turbine. Sie wird seit den 1840er Jahren eingesetzt und ist bis heute der am weitesten verbreitete Turbinentyp in Wasserkraftwerken.
Grafik: Joseph Meyer, Public domain, via Wikimedia Commons
Foto: U.S. Bureau of Reclamation photo archives
Heute
Wasserkraft zur Stromerzeugung wird heute – auch je nach geografischen Gegebenheiten – weltweit unterschiedlich stark genutzt. Die Errichtung von Wasserwerken und Stauseen gilt als nicht unumstritten, da sie vergleichsweise kostspielig ist und mit massiven Eingriffen in vorhandene Ökosysteme verbunden ist. So bietet die Wasserkraft als erneuerbare Energiequelle prinzipiell eine relativ klimafreundliche Variante der Stromerzeugung, zieht aber auch ökologisch kritische Auswirkungen nach sich. Es wird daher weiter geforscht – für Fische zum Beispiel nach gefahrlosen Passierwegen durch die Anlagen.
Wasserräder hingegen gibt es heute meist nur noch in Museen und Denkmälern. Auch an den Standorten des LVR-Industriemuseums, etwa an der Papiermühle Alte Dombach in Bergisch Gladbach und am Oelchenshammer in Engelskirchen, finden sich oberschlächtige Wasserräder. Hier wurden – und werden – durch die Kraft des Wassers ein historisches Stampfwerk zur Papierherstellung bzw. ein Schmiedehammer angetrieben.
