Primärenergie-Umwandlung zur Stromerzeugung
Im neuen Teilgebiet Primärenergie-Umwandlung das Sammlungsgebietes Elektrische Energietechnik werden wir in den nächsten Monaten und Jahren die Exponate des TMK zusammenfassen, welche aus einer Primärenergie wie der Wasserkraft (z. B. Fließgewässer wie Bäche und Flüsse, aufgestaute Gewässer wie ein Teich) oder chem. gebundener Energie wie dem Dieselkraftstoff durch dafür geeignete Verfahren elektrische Energie als Sekundärenergie "erzeugt". Das Wort "erzeugt" steht in Anführungszeichen, weil Energie nie erzeugt, sondern nur von einer Erscheinungsform in eine andere umgewandelt werden kann.
Ein Beispiel hierfür ist das – ursprünglich unter unserem Teilgebiet "Niederspannungstechnik" aufgeführte – "Netzersatzaggregat des KKH Wolfhagen", welches über einen zweifachen Umwandlungsprozess aus einem Erdölprodukt mithilfe eines Dieselmotors zunächst mechanische Energie in Form von Drehmoment und Drehzahl und dann daraus durch den Antrieb eines Drehstrom-Synchrongenerators elektrische Energie zur Verfügung stellt.
Ein weiteres Beispiel könnten leider nicht in Kassel und der Region hergestellte Solarmodule sein, welche aus dem Licht der Sonne mit Hilfe deren Photonen im dotierten Silizium Elektronen als Gleichstrom freisetzen. Damit ermöglichen diese sowohl direkte und indirekte Batterie-Ladung als auch eine Umwandlung in Wechselstrom zur Eigenversorgung sowie Netzeinspeisung , letzteres hergestellt in Kassel.
Seit dem 27. Juni 2025 präsentieren wir Ihnen ein echtes Highlight aus den Anfängen der lokal sehr begrenzten Elektrifizierung Nordhessens, nämlich die Komponenten einer kleinen Wasserkraftanlage an einem Flüsschen, kommend vom ehemaligen Fürstentum Waldeck. Nach dem Passieren des Landkreises Kassel mündet dieses in einen Nebenfluss der Fulda und viele der Komponenten stammen aus der Zeit um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert.
(last update 13.09.2025)
"Wo und was ist Züschen, wo ist dort eine »Garvensburg« und welcher Ritter betreibt das Gut?" wird mancher Leser fragen. Ehemals gehörte die kleine Stadt zum Fürstentum Waldeck und lag in dessen südöstlichstem Staatsgebiet. Nach dem 1. Weltkrieg wurde aus dem Fürstentum – sehr verkürzt beschrieben – zunächst ein Freistaat, in 1929 wurde dieser in die preußische Provinz Hessen-Nassau eingegliedert und nach dem 2. Weltkrieg entstand daraus der Landkreis Waldeck im Bundesland Hessen.
Wasserrechtliche Genehmigungsunterlagen der "Wilhelmsmühle" aus der Zeit nach Sicherstellung bzw. (Neu-)Verleihung der Rechte in den Jahren 1930 – 1934 und Schriftwechsel aus den 1960-/70-er Jahren mit der Eigentümerin Hildegard v. Garvens-Garvensburg werden im Staatsarchiv Marburg aufbewahrt und stellen für die Präsentation im Technik-Museum Kassel die aussagekräftigste Quelle dar. Fotos aus der bis 1962 dauernden Betriebszeit der vermutlich nach 1987 nicht mehr existenten und dann abgerissenen "Wilhelmsmühle" oder in die dort ansässige Schreinerei integrierten Gebäudeteile waren leider nicht zu erhalten. Die meist unscharfen und unterbelichteten Diapositive aus der Zeit der Bergung sagen sehr wenig aus, sind erheblich interpretationsbedürftig und daher hier nicht wiedergabefähig.
Blatt 1 aus der Sicherstellungs- und Verleihungsurkunde des Regierungsbezirks Kassel im Land Preußen des Deutschen Reichs vom 18. Mai 1934 (s. links bzw. oben, Quelle *1)
Das bei unserem Exponat einer Francis-Turbine zur Stromerzeugung benötigte Wasser trifft, vom Oberwasser über den Turbineneinlauf (s. "1" im Bild rechts bzw. oben, Quelle *1) und die sich bis zu ihrem hinteren Ende unter "1" verjüngende Einlaufschnecke "2" kommend, korrekter "Einlaufspirale" genannt, tangential auf die verstellbaren Leitschaufeln "3" des Leitapparates, und strömt radial auf das Laufrad "4", welche als Überdruckturbine den am Wassereintritt vor den horizontal rotierenden Schaufeln höchsten Druck bis zum Austritt in den axialen Turbinenauslauf "5" abbaut. Am Laufrad übergibt das Wasser seine Energie aus Fallhöhe und Menge auf dessen Schaufeln und verlässt axial abströmend die Francis-Turbine über den Turbinenauslauf "5" in das Unterwasser. Das Laufrad "4" wird durch das fließende Wasser in Drehung versetzt und übergibt die Rotationsenergie über die Turbinenwelle "6" an den Generator, im Fall der WKA "Wilhelmsmühle" mit ihrem 8-poligen Generator für 50 Hz über Riementriebe mit einer Übersetzung auf 750 U/min.
Im ausgehenden 19. und noch lange Zeit im 20. Jahrhundert (Jh.) wurden 