Talsperren haben eine jahrtausendealte Tradition und sind nicht nur für den Hochwasserschutz unerlässlich, sondern tragen auch entscheidend zur Erzeugung erneuerbarer Energien bei, insbesondere in Verbindung mit Wasserkraftwerken. Im Gegensatz zu fossilen Energiequellen verursacht die Hydroenergie nur minimale CO₂-Emissionen. Auch die Volksrepublik China setzt verstärkt auf Wasserkraftwerke, um den wachsenden Energiebedarf des Landes auf umweltfreundliche Weise zu decken. Ein herausragendes Beispiel ist das im Juni 2020 in Betrieb genommene Wasserkraftwerk Wudongde, das am Unterlauf des Jinsha-Flusses liegt.

Wudongde: Gigant der Wasserkraft mit höchster Effizienz

Mit einer installierten Gesamtleistung von 10,2 Millionen Kilowatt zählt Wudongde zu den größten Wasserkraftwerken Chinas und belegt weltweit den siebten Platz. Die Anlage besteht aus mehreren Blöcken und bietet die höchste Einzelblockkapazität weltweit, wodurch ein einziger Block in der Lage ist, rund 1,8 Millionen Haushalte in China mit Energie zu versorgen. Angesichts der Dimensionen dieser beeindruckenden Infrastruktur stellt Wudongde besondere technologische Anforderungen, die Jumo in Zusammenarbeit mit einem international tätigen Hersteller von Stromrichteranlagen umgesetzt hat. Die technische Realisierung lag in den Händen der chinesischen Tochtergesellschaft von Jumo, die mehrere neue Lösungen entwickelte, um selbst extremen Bedingungen gerecht zu werden.

Präzise Messung: Hygro- und Temperaturüberwachung in Wudongde

Zur Erfassung der relativen Luftfeuchte und Temperatur an den Installationspunkten der Turbinen kommen störungssichere Hygro- und Hygrothermogeber in Kanalausführung zum Einsatz. Die Luftfeuchtigkeit wird durch ein kapazitives Feuchteelement gemessen und in elektrische Signale (4 bis 20 mA oder 0 bis 10 V DC) umgewandelt. Für die Temperaturmessung wird ein Platin-Temperatursensor nach DIN EN 60751 verwendet, dessen Signal ebenfalls entsprechend umgeformt wird. Die Temperatur des Turbinenkühlwassers wird durch Einschraubwiderstandsthermometer erfasst, die auch unter extremen Druckbedingungen eine zuverlässige Dichtheit gewährleisten.

Einsteckwiderstandsthermometer mit SIL-Zulassung und metrologischer Registrierung werden zur Temperaturkontrolle der Zu- und Abluft in den Luftkühlern der Generatoren und Generatorräume eingesetzt. Diese sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich und verfügen über auswechselbare Messeinsätze. Dadurch lassen sich auftretende Störungen frühzeitig erkennen und entsprechende Maßnahmen ergreifen, wie die Abschaltung von Anlagenteilen oder die Alarmierung des technischen Personals.

Temperaturmessstellen mit B-Kopf inklusive robuster Edelstahl-Einschraubhülse. Quelle:Jumo

Um Maschinenschäden, Turbinenausfälle und Unterbrechungen in der Stromerzeugung zu verhindern, ist es unerlässlich, die Temperatur der Ölhydraulik in den Generatoren und Turbinen zu überwachen und zu regeln. Die verwendeten Temperatursensoren müssen für Rohre mit großen Durchmessern geeignet sein, schnell auf Hochgeschwindigkeitsströmungen reagieren und auch unter starken Erschütterungen zuverlässig messen. Zudem sind hervorragende Dichtungseigenschaften und ein geringer Wartungsaufwand entscheidend.

Zusätzlich ist es wichtig, die Luftfeuchtigkeit und -temperatur in den Generatorräumen zu kontrollieren und gegebenenfalls anzupassen, um Korrosion, elektrische Überschläge und Schäden an den elektrischen Installationen zu vermeiden.