Was ist ein hydraulischer Widder?
Stell dir vor, du könntest Wasser aus einer Quelle auf ein höher gelegenes Grundstück fördern –
ganz ohne Strom, Treibstoff oder Solaranlage.
Genau das ermöglicht ein hydraulischer Widder. Er nutzt ausschließlich die Energie des fließenden Wassers, um einen Teil davon auf eine höhere Ebene zu pumpen. Die Energie dafür liefert allein das natürliche Gefälle der Quelle.
Ein hydraulischer Widder arbeitet völlig automatisch, benötigt keine externe Energieversorgung und überzeugt durch seine einfache, robuste Bauweise. Richtig geplant und installiert, kann eine solche Anlage über Jahrzehnte zuverlässig arbeiten – bei minimalem Wartungsaufwand und äußerst geringen Betriebskosten.
Bewährte Technik
Hydraulische Widder werden seit über 200 Jahren erfolgreich eingesetzt und gehören zu den zuverlässigsten Systemen der Wasserförderung.
Auch außergewöhnliche Förderhöhen sind möglich:
Eine von uns errichtete Anlage fördert Wasser auf rund 480 Meter Höhenunterschied – vollständig ohne Strom und zuverlässig im Dauerbetrieb.
Funktion
Wie funktioniert der Hydraulische Widder
Das Wasser fließt von der Quelle durch eine sogenannte Triebleitung zum hydraulischen Widder.
Durch das natürliche Gefälle entsteht ein Druckstoß, der einen Teil des Wassers über die Steigleitung auf eine deutlich höhere Ebene fördert.
Der größere Teil des Wassers dient dabei als Antriebswasser und fließt nach dem Widder wieder ab.
Dieses Wasser geht jedoch nicht verloren – es kann unterhalb der Anlage weiterhin genutzt oder dem natürlichen Wasserlauf wieder zugeführt werden.
Mindestvoraussetzungen
Damit ein Hydraulischer Widder zuverlässig und effizient arbeiten kann, müssen einige grundlegende Voraussetzungen erfüllt sein:
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Ein Mindestgefälle von ca. 50 cm zwischen Quellsammler und Hydraulischem Widder.
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Als Richtwert gilt ein Verhältnis von bis zu ca. 1:15 zwischen Triebhöhe und erreichbarer Förderhöhe. Dabei gilt: Je kleiner dieses Verhältnis desto höher sie Fördermenge.
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Das Verhältnis zwischen Triebhöhe und Triebleitungslänge muss etwa 1:3 bis 1:5 betragen. Optimal 1:4
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Bereits ab einer Quellschüttung von ca. 0,5 Liter pro Minute können unsere Hydraulischen Widder eingesetzt werden.
Jede Anlage wird individuell auf die örtlichen Gegebenheiten abgestimmt. Erst das optimale Zusammenspiel von Triebhöhe, Förderhöhe, Quellschüttung und Triebleitung ermöglicht eine wirtschaftliche und zuverlässige Wasserförderung.
Wichtige Regeln für den Bau einer Widderanlage
Damit ein Hydraulischer Widder zuverlässig arbeitet und eine gute Förderleistung erreicht, müssen bereits bei der Planung und beim Bau einige wichtige Punkte berücksichtigt werden. Oft entscheiden kleine Details darüber, ob eine Anlage optimal funktioniert oder deutlich an Leistung verliert.
1. Ausreichende Triebhöhe
Zwischen dem Wasserspiegel im Quellsammler und dem Hydraulischen Widder ist eine Triebhöhe von mindestens etwa 50 cm erforderlich.
Die Triebhöhe sorgt dafür, dass das Wasser in der Triebleitung ausreichend beschleunigt wird.
Entscheidend ist dabei nicht ein möglichst hoher statischer Druck in der Leitung, sondern die notwendige Fließgeschwindigkeit des Wassers.
Erst wenn die bewegte Wassersäule im Widder schlagartig abgebremst wird, entsteht der für die Förderung erforderliche Druckstoß.
Je größer die verfügbare Triebhöhe ist, desto mehr Energie steht der Anlage grundsätzlich zur Verfügung.
2. Richtige Länge der Triebleitung
Die Länge der Triebleitung muss auf die vorhandene Triebhöhe abgestimmt werden.
Als Richtwert gilt:
Triebhöhe : Triebleitungslänge = ca. 1 : 3 bis 1 : 5
Beispiele:
1 m Triebhöhe = ca. 3 bis 5 m Triebleitung
2 m Triebhöhe = ca. 6 bis 10 m Triebleitung
3 m Triebhöhe = ca. 9 bis 15 m Triebleitung
In der Triebleitung wird eine Wassersäule in Bewegung gesetzt. Ist die Leitung zu kurz, fehlt dieser Wassersäule die notwendige Masse und Bewegungsenergie. Ist sie zu lang, steigen die Reibungsverluste und der Widder kann träger oder weniger effizient arbeiten.
Die passende Triebleitungslänge ist daher entscheidend für einen kräftigen und gleichmäßigen Druckstoß.
3. Triebleitung möglichst gerade verlegen
Die Triebleitung sollte möglichst geradlinig und ohne unnötige Bögen oder Richtungsänderungen verlegt werden.
Jeder Bogen, jede Verengung und jedes unnötige Formstück verursacht zusätzliche Strömungsverluste. Dadurch kann die Fließgeschwindigkeit sinken, der Druckstoß wird schwächer und die Förderleistung des Widders nimmt ab.
Kann eine vollkommen gerade Verlegung nicht umgesetzt werden, müssen notwendige Richtungsänderungen möglichst großzügig und strömungsgünstig ausgeführt werden.
4. Triebleitung ohne Hochpunkte verlegen
Die Triebleitung muss vom Quellsammler bis zum Hydraulischen Widder gerade oder leicht durchhängend verlegt werden. Hochpunkte, Wellen oder zwischenzeitlich ansteigende Leitungsabschnitte sind unbedingt zu vermeiden.
An Hochpunkten kann sich Luft sammeln. Dadurch ist die Triebleitung nicht mehr vollständig mit Wasser gefüllt und die bewegte Wassersäule wird unterbrochen.
Die eingeschlossene Luft wirkt wie ein Polster, dämpft den Druckstoß und kann die Fließgeschwindigkeit sowie die Förderleistung deutlich verringern. Im ungünstigsten Fall arbeitet der Widder unregelmäßig oder lässt sich nicht zuverlässig in Betrieb nehmen.
Die Triebleitung muss daher über ihre gesamte Länge einen freien und möglichst luftblasenfreien Wasserfluss zum Widder ermöglichen.
5. Geeignete Rohrmaterialien verwenden
Bei Standardanlagen muss die Triebleitung aus Stahl oder Edelstahl ausgeführt werden.
Entscheidend ist dabei nicht nur die Druckfestigkeit, sondern vor allem die Steifigkeit der Leitung.
Beim Schließen des Stoßventils wird die bewegte Wassersäule schlagartig abgebremst. Eine starre Triebleitung überträgt diesen Druckstoß wirkungsvoll auf den Widder.
Flexible oder stark elastische Leitungen dehnen sich hingegen aus und nehmen einen Teil der vorhandenen Energie auf. Dadurch wird der Druckstoß gedämpft und die Förderleistung kann deutlich abnehmen.
Die Steigleitung nach dem Widder kann hingegen aus einer entsprechend dimensionierten PE-Leitung ausgeführt werden.
6. Förderhöhe richtig einschätzen
Als Richtwert kann bei geeigneten Anlagenverhältnissen mit einem Verhältnis von bis zu etwa 1 : 15 zwischen Triebhöhe und Förderhöhe gerechnet werden.
Beispiele:
1 m Triebhöhe = bis ca. 15 m Förderhöhe
2 m Triebhöhe = bis ca. 30 m Förderhöhe
3 m Triebhöhe = bis ca. 45 m Förderhöhe
Dabei handelt es sich um den tatsächlichen Höhenunterschied zwischen dem Hydraulischen Widder und dem Ziel- oder Hochbehälter – nicht um die Länge der Steigleitung.
Das Verhältnis von 1 : 15 stellt einen oberen Richtwert dar. Je geringer die Förderhöhe im Verhältnis zur Triebhöhe ist, desto größer fällt die erreichbare Fördermenge aus.
Zusätzlich müssen die Länge und Dimensionierung der Steigleitung sowie die darin entstehenden Reibungsverluste berücksichtigt werden.
7. Ausreichende Wassermenge
Technisch können unsere Hydraulischen Widder bereits ab einer Quellschüttung von etwa 0,5 Litern pro Minute eingesetzt werden.
Aufgrund unserer praktischen Erfahrung empfehlen wir jedoch eine verfügbare Wassermenge von mindestens etwa 1 Liter pro Minute. Dadurch steht eine sinnvollere Fördermenge zur Verfügung und die Anlage besitzt Reserven bei jahreszeitlichen Schwankungen der Quellschüttung.
Grundsätzlich gilt: Je mehr Triebwasser zur Verfügung steht und je günstiger das Verhältnis zwischen Triebhöhe und Förderhöhe ist, desto mehr Wasser kann nach oben gefördert werden.
8. Jede Widderanlage ist ein Unikat
Kein Standort gleicht dem anderen. Triebhöhe, Förderhöhe, Wassermenge, Triebleitung, Steigleitung und die örtlichen Gegebenheiten müssen genau aufeinander abgestimmt werden.
Deshalb wird jede Widderanlage individuell geprüft, berechnet und geplant.
Mit unserem Widder-Berechnungstool können Sie anhand Ihrer vorhandenen Daten bereits vorab eine erste Einschätzung der möglichen Fördermenge, der geeigneten Widdergröße und der erforderlichen Leitungsdimensionen erhalten.
Die Berechnung dient als unverbindliche Orientierung und ersetzt keine individuelle Prüfung und Beratung vor Ort.
