Schmallenberger Sauerland

Wasserkraftwerk Schwarze Fabrik

Die Wasserkraftanlage in der Schwarzen Fabrik ist die am höchsten gelegene an der Lenne. Mit 2 Turbinen von zusammen 25 kW Leistung werden aufgrund der großen Fallhöhe im Jahr etwa 90.000 kWh Strom produziert. Die Schwarze­ Fabrik ist eines der wenigen in Schmallenberg erhaltenen Industriedenkmäler aus der frühen Gründerzeit. Heute arbeiten in dem Gebäude wie vor 130 Jahren­ eine Holzkohlenverarbeitung und seit 1974 eine Kunstschmiede.

Die Schwarze Fabrik wurde 1878 errichtet und 1894 erweitert. Der Name ist im Volksmund entstanden und hat seinen Ursprung in der Verarbeitung von Holzkohle aus umliegenden Kohlenmeilern. Erzeugt wurde Holzkohlengries für Brennereien, Holzkohlenstaub für Eisengießereien und Preßkohlen zum Beheizen von Triebwagen.

Die Schwarze Fabrik ist eines der wenigen in Schmallenberg erhaltenen Industriedenkmäler aus der frühen Gründerzeit. Seit 1998 steht das Gebäude unter Denkmalschutz. 1905 errichtete Paul Schütte eine Wasserkraftanlage und eine Dampfmaschine für die öffentliche Stromversorgung. Die Turbine mit 24 kW bzw. 33 PS versorgte ab 1906 Oberkirchen und umliegende Ortschaften mit Strom. In Trockenzeiten wurde der Strom mit einem Dampf-Lokomobil erzeugt, das einen 15 PS-Generator antrieb. Eine Batterie mit 130 Zellen pufferte die Last.

1905 kostete eine Kilowattstunde Strom 45 Pfennige, das entsprach dem Stundenlohn eines Handwerksgesellen. Heute kostet 1 kWh Strom 28 cent, ein durchschnittlicher Stundenlohn im Handwerk erreicht 14 Euro, bezogen auf den Bruttolohn kostete Strom 1905 fünfzig Mal mehr als heute.

1921 wurde die Versorgung der Umgebung mit Strom an das Elektrizitätswerk Bestwig, Meschede, Finnentrop veräußert, das 1928 in den Vereinigten Elektrizitätswerken Westfalen aufging, die im Jahr 2000 mit RWE, dem Rheinisch-Westfälischen Elektrizitätswerk, fusionierten. Als Entschädigung für den Verkauf des Netzes erhielt Paul Schütte eine Transformatorenstation, eine Niederspannungsverteilungstafel, zwei Elektromotoren mit je 20 PS und es wurden einige Moder­nisierungsmaßnahmen durchgeführt.

Die Schwarze Fabrik ist die am höchsten gelegene Wasserkraftanlage an der Lenne. Die beiden Turbinen werden abhängig vom Wasserstand einzeln oder zusammen betrieben. Die beiden Generatoren erzeugen Strom mit einer Spannung von 400 Volt, der ins Netz eingespeist wird. Mit der installierten Leistung von 25 kW werden im Jahresdurchschnitt 90.000 kWh Strom erzeugt. Die Jahreswerte fallen, wie bei allen Wasserkraftanlagen an Flüssen, aufgrund des wechselnden Abflusses sehr unterschiedlich aus.

Holzkohle wird in der Schwarzen Fabrik auch heute noch verarbeitet, für Anwendungen in der Chemie- und Filtriertechnik werden Holzkohlengrieß, Holzkohlenstaub, Preßkohle und Filtrierkohle produziert und natürlich wird auch Grillkohle abgepackt. Seit 1974 befindet sich im Gebäude auch die Kunstschmiede Schütte, die Geländer, Lampen, Figuren, Tore und Zäune fertigt, aus Bronze, Kupfer, Edelstahl und Schmiedeeisen. Kunstschmiede, Holzkohleproduktion und die Wasserkraftanlage werden von Thomas Schütte betrieben. Ergänzt wird das Ensemble durch das Schmiedecafé.

Technik

Für Wasserkraftanlagen gibt es zahlreichen Bauarten von Turbinen, ihr Einsatz richtet sich vor allem nach Fallhöhe und Durchfluss. In der Schwarzen Fabrik sind 2 Francis-Spiralturbinen installiert, diese Bauart eignet sich für mittelgroße Volumenströme und Fallhöhen und bietet mit 90 % einen guten Wirkungsgrad.

Bei der Francis-Spiralturbine wird das Wasser durch ein schneckenförmiges Rohr, die Spirale, in zusätzlichen Drall versetzt und anschließend durch ein feststehendes „Leitrad“ mit verstellbaren Schaufeln auf die gegenläufig gekrümmten Schaufeln des Laufrads gelenkt.

Francis-Turbine: Äußere Klappen geöffnet für maximale Leistung (oben) und mit Einstellung für minimale Leistung (unten).

Fotos: wikibooks

Technische Daten:

  • Durchfluss durch die Turbine: 700 l/s (Liter pro Sekunde)
  • Fallhöhe: 9m
  • Durchschnittliche Stromerzeugung pro Jahr: 90.000 kWh (Kilowattstunden)
  • Installierte Leistung: 25 kW


Ein weiteres Wasserkraftwerk wird an der Lenne unterhalb von Fleckenberg in Hundesossen betrieben. Die Stromerzeugung dieser 4 Kleinkraftwerke reicht zur Versorgung von 100 bis 120 Haushalten aus. Die Huckelmühle, auch Göddecken-Mühle genannt, nahe Schmallenberg wird im Jahr 2014 erneuert.

Zur Erzeugung erneuerbarer Energien trägt die Wasserkraft in Schmallenberg damit etwa 2 % bei. Das ungenutzte Potential ist gering. Theoretisch könnten aufgrund des Gefälles und der Abflussmengen weitere Anlagen errichtet werden, aus wasserrechtlichen Gründen und aufgrund des Gewässer- und des Fischschutzes ist eine Realisierung aber wenig wahrscheinlich.

Strom aus Wasserkraft hat den Vorteil einer kontinuierlichen Erzeugung unabhängig von Sonne und Wind, in trockenen Sommern stehen die Kraftwerke an der oberen Lenne jedoch oft über mehrere Wochen still, weil der Zufluss nicht zum Betrieb der Turbinen ausreicht.

Bis zur Mündung der Lenne in die Ruhr arbeiten unterhalb von Schmallenberg weitere 15 Wasserkraftwerke. Die Kraftwerke unterhalb von Finnentrop haben mit bis zu 2.000 kW erheblich höhere Leistungen und Stromerzeugungen, da ab Finnentrop der Abfluss durch die Biggetalsperre vergleichmäßigt wird. Hochwasser werden zum größten Teil gespeichert und gleichen die niedrigen Zuflüsse im Sommer aus.


Dezentrale Stromversorgung – schon vor 100 Jahren

Die Entwicklung der Wasserkraftnutzung in der Schwarzen Fabrik zeigt modellhaft die Entwicklung der Energieversorgung von kleinen dezentralen Anlagen zu einer zentralen Versorgung. Die Schwankungen in der Erzeugung wurden damals mit einer Batterie gepuffert.

Seit dem Jahr 2000 werden die erneuerbaren Energien wieder verstärkt genutzt, allein in Schmallenberg wurden seitdem mehr als 800 Anlagen errichtet. Auch heute stellt sich erneut die Frage nach dem Ausgleich von Verbrauchsspitzen.

kW und kWh

Die Leistung eines Stromerzeugers wird in kW (Kilowatt) angegeben. Gemessen und abgerechnet wird Energie in kWh (Kilowattstunden), dem Produkt aus Leistung und Laufzeit, in diesem Fall die Leistung der Turbine – abhängig von der Wassermenge – und der Laufzeit in Stunden.

Eine Turbine mit 25 kW Leistung erzeugt in 1.000 Stunden Laufzeit bei voller Leistung 25.000 kWh Strom. An der Jahreserzeugung von 90.000 kWh ist erkennbar, dass die Anlage die meiste Zeit des Jahres in Teillast läuft. In trockenen Sommern stehen die Kraftwerke an der oberen Lenne oft über mehrere Wochen still, weil der Abfluss nur noch zur Speisung der Umflut ausreicht.