Vodní kola se nemusí točit naprázdno

Ocelové vodní kolo ve Flensburgu si zjevně nečiní nárok na autenticitu, jen poněkud uměleckým ztvárněním, na němž se místo zručného sekerníka podepsal svářeč, připomíná, že v těchto místech před sto či více lety stával na říčce, vlévající se do zálivu, klasický vodní mlýn. Říčka je pod dlažbou ukryta v podzemním tunelu (nebo spíš potrubí?), přerušeném pár desítek metrů před vtokem do zálivu vyzděnou a vydlážděnou šachtou s dekorativním vodním kolem.

Vodní kolo v severoněmeckém Flensburgu má jen dekorativní funkci

Celkový pohled na instalaci vodního kola na horní vodu pod hrází rybníka v Schönsee

Vodní proud utajené říčky otáčí vodním kolem zcela nezištně, nespoután úkolem semlet obilí nebo roztočit generátor. Asi o 600 kilometrů jižněji, v nevelkém bavorském lázeňském městečku Schönsee (asi 15 km jižně od hraničního přechodu Rozvadov - Wldhaus) vedou návštěvníky, lázeňské hosty a turisty směrovky s nápisem Wasserrad - vodní kolo - ke hrázi lázeňského jezírka, vlastně tedy rybníka. Tady už technicky stroze řešené vodní kolo na okraji lázeňského parku zjevně není jen pouhou dekorací. Jeho funkci potvrzuje i tabule s technickými údaji o tomto zařízení.

Vodní kolo v Schönsee má jednostranné uchycení

Přímo na ose vodního kola jsou pod krytem umístěny i planetová převodovka a generátor

Vodní kolo sem bylo umístěno při rekonstrukci území v devadesátých letech minulého století. Pod hrází rybníka kdysi stával klasický vodní mlýn s dřevěným kolem na spodní vodu. To však spolu s mlýnem zchátralo. Městská rada rozhodla, že při úpravě lázeňského parku a okolí rybníka postaví i nové vodní kolo, které patřilo k historii lokality. Protože už nešlo o obnovu památky, ani o její repliku, padlo rozhodnutí instalovat modernizovanou verzi klasického hydroenergetického zařízení. Úprava terénu a celého náhonu pro nové vodní kolo, tentokrát na horní vodu, začala na jaře roku 1996. Vodní kolo, zhotovené z nerezové oceli má jednostranné uložení, což zjednodušuje a zlevňuje potřebné stavební úpravy náhonu.

Jiný typ vodního kola na výstavě úspor a obnovitelných zdrojů energie
v rakouském Welsu. Vodní kolo na střední vodu bylo demonstrováno v chodu.
Konstrukčně jde o kombinaci nerezové oceli a dřeva.

Nové vodní kolo s jednostranným uložením je patentem firmy Bega Wasserkraft z Bochumi. V Schönsee bylo instalováno kolo s průměrem 3 metry a šířkou 1,25 m. Při průtoku 200 l/s pohání přes planetovou převodovku s poměrem převodu 1:100 generátor, který produkuje při 770 ot/min 4 kW elektrického výkonu do sítě. Jeho provoz byl zahájen koncem července 1996. Od té doby - v závislosti na vodních poměrech jednotlivých let - dodává toto zařízení ročně 8 - 12 tis. kWh elektrické energie do sítě.

Klasický HQ diagram znázorňující vhodnost použití jednotlivých druhů vodních
turbin v závislosti na spádu a průtoku

Produkce elektřiny se v daných souvislostech může zdát nepříliš významná ryze ekonomickým pohledem by celá instalace asi neobstála. Pro město to však znamenalo oživení území s navázáním na tradici a pro dodavatele vodního kola bezesporu šlo i o viditelnou prezentaci možností, které i tato historická technologie může mít. Nejeden majitel bývalého mlýna totiž dlouhodobě sní o tom, že obnoví a zprovozní vodní kolo, především pro jeho dekorační funkci, kterou nyní může navíc doplnit i o funkci energetickou. V řadě starých mlýnů byly zřízeny v Německu penziony a atraktivní a stylové restaurace a to dalo elektřině dodávané vodním kolem velmi účelné využití pro ohřev vody. Pokud je k dispozici i akumulační prostor pro vodu nad náhonem, je možné potenciálu vodní energie využívat ještě efektivněji v časech zvýšené potřeby během dne.

Zjednodušený HQ diagram pro oblast minimálních spádů a průtoků s vyznačením
vhodnosti lokality pro kolo na spodní nebo horní vodu

Vodní kola jsou zařízení, která mohou účelně vyplnit "bílé místo" na klasickém HQ diagramu určujícím vhodnost jednotlivých druhů vodních turbin v závislosti na průtoku a spádu vodního zdroje právě v oblastech malých spádů (2 - 6 m) a průtoků v řádu do několika m³/s. Podle místních podmínek pak mohou dodávat i kolem 10 kW elektřiny. Stačí porovnat tento výkon se spotřebou běžných elektrických bojlerů v domácnostech, které jsou nákladově nezanedbatelnými spotřebiči. V Německu se instalace těchto zařízení počítají již v desítkách. Jde přitom o kusovou výrobu, přizpůsobenou konkrétním místním podmínkám a vodním poměrům zákazníka. Vodní kola jsou vyráběna i s podílem dřevěných částí a při výrobě se uplatní i kvalifikovaní a zkušení řemeslníci zanikajících oborů, což může být považováno za nezanedbatelný "vedlejší efekt" takového podnikání.

Kusové produkci vodních kol pro pohon malých generátorů, ať už pro připojení do sítě nebo pro využití elektřiny přímo na místě její výroby, se v současnosti věnuje v Německu už několik výrobců a jejich vodní kola pronikla už i za hranice těchto zemí, například do Rakouska nebo Švýcarska.

Foto Břetislav Koč, diagramy z firemních prezentací výrobců