Vízimalom

A Cordinger Mühle a tipikus vízimalomban, a Lüneburgi- dombságban
A Heroldsmühle vízikerék a Heiligenstadt Felső-Frankföld egyik legnagyobb Németországban

A vízimalom a legrégebbi ipari üzem, hidraulikus gép segítségével hajtják vízenergiát és mozgatják a víz mozgási energiáját . A rendszer lehet szűkebb értelemben vett malom , amelyben valamit őrölnek vagy aprítanak ( őrlőmalom ), vagy olyan malom, amelyben más gépeket hajtanak (pl. Kalapácsmalom , fűrészmalom , őrlőmalom , papírgyár , szivattyútelep, Pochmühle ) .

A történelmi malmok, víz kerekek szinte kizárólag az átalakítani vízi energiát mechanikai munkává ; az utóbbi időben ezeket gyakran vízturbinák váltották fel .

A meghajtáshoz szükséges vizet ( becsapódó víz ) általában egy folyóból veszik. A helyi viszonyoktól függően tavakra , gátakra , csatornákra vagy más hidraulikus építményekre van szükség az esés magasságának növeléséhez és a víz tárolásához , lásd még a csatát (hidraulikus építmények) .

történelem

Vízimalom középkori ábrázolása
Egy ősi római malom bemeneti csatornája függőleges malomkerékkel

A vízimalmok az emberek által használt nagyon régi szerkezetek, amelyeket nem emberi vagy állati izomerő hajtott. Az öntözéshez használt vízmotoros vödör kerekek ("Noria") Kr. E. Ismert származó mezopotámiai . Az első vízzel működő őrlőmalmok Kr. E. 3. századból származnak. Ázsiából ( Kína ) igazolta. Az ókori egyiptomiak , perzsák , később a görögök és rómaiak is használtak vízimalmokat, amint ez a thesszalonikai Antipater verséből, Strabo földrajzkutató úti beszámolójából vagy Philos of Bizantium vagy Vitruvius részletes műszaki leírásából ismert .

A hierapolisi fűrészüzem vízhajtású kőfűrész volt, amely Kr. U. 3. század második felére kelt, először főtengellyel és hajtórúddal . Vitruvius és idősebb Plinius már beszámolt a márványlapokról, mint falburkolatokról az egér Szólók (Kr. E. 351-ben) házában Halicarnassusban . A gerasai (jordániai) Artemisz templomban (Kr. U. 6. század) egy vízzel hajtott kőfűrész maradványait találták két egymás mellé helyezett keretfűrésszel , mindegyikben négy fűrészlap.

A dél-franciaországi Barbegalban egy római malomkomplexum található, amelynek 16 malom kereke a 3. századra nyúlik vissza, és vízvezetéket szállítottak.

A rómaiak vízimalom-technológiát is hoztak Németországba, amint az a Rajna-vidéki Düren közelében található leletből kiderül Krisztus születése körüli időkből. A Mosella 368. évről szóló utazási jelentésben Ausonius római tisztviselő megemlíti az első vízimalmokat a Mosel mellékfolyóinak Kyll és Ruwer területén . A frank emberek joggal Lex Salica körül az évben 450, vízimalmok egy gát (Farinarius) van szó. A legrégebbi régészeti szempontból bizonyított vízimalmok Németországban az 1. századból származnak Düren-ben, a 156-os évből Ettingben és egy a 6. századból a Lauchheim melletti Mittelhofen alemanniai településen .

2005-ben egy régészeti feltárás során az Erftstadt-Niederberg közelében (Észak-Rajna-Vesztfália, Kr. Düren) található Rotbachtalban egy Kr. U. 833-ban épült vízimalom maradványait fedezték fel. A vágás nélkül működtetett rendszer vízkerekét 1,65 m körüli átmérőjűre rekonstruálták, és évtizedekig működött.

A középkortól kezdve vízkerekeket használtak őrlőmalmok és különféle egyéb gépek meghajtására Nyugat- és Közép-Európában, egészen az északi és balti-tengeri régióig.

A terjedés növekedésével az uralkodók és a földesurak a vízimalmokat használták fel jövedelemforrásként az adókhoz. A malomjog és a kötelező malom mellett , amely a mindenféle hajtású malmokra és különösen a gabonamalomra vonatkozott, néhány további szabályozás fontos volt a vízimalmok számára: A duzzasztójog ( víz tudás , a víz érdeklődés , ...).

A 17. századtól kezdve a vízműves gépeket (" vízművészet ") a bányászatban és az ipar előtti kereskedelemben is széles körben alkalmazták. Az iparosítással a vízimalmok, mint a szél- és a Göpel-malmok, egyre inkább versenyeznek a rugalmas és nagy teljesítményű gőzmalomokkal , az égésű motorokkal és végül az elektromos meghajtású malmokkal. A nagy ipari malmok egyre inkább felváltották a kis, klasszikus kézműves malmokat; ezek gazdaságtalanná váltak, így a 19. század végén "malomhalál" következett be.

Turbina a "Gebrüder Ruch GmbH Oberkirch (Baden)" cégtől, amellyel az 1920-as években kicserélték a malom vizes kerekét.

Az egyre növekvő villamosítás mellett azok a vízimalmok, amelyek működésben maradtak, gyakran váltották vízellátásukat a vízikerékről az egyik újonnan kifejlesztett, hatékonyabb vízturbinára , amely egy generátor segítségével generált áramot a malom elektromos gépeinek meghajtására ( turbó-elektromos hajtás ). A felesleget be lehet vezetni az elektromos hálózatba. Ez utóbbi funkció volt gyakran az elsődleges cél a marás felhagyása után ; az egykori vízimalom tiszta vízerőművé vált .

Miután sok vízi malmot és szélmalmot már leállítottak és lebontottak, a 20. század közepén tükröződött ezeknek az építményeknek a műszaki emlékek jelentősége . A malmok egy része így többé-kevésbé eredeti állapotban megőrizhető volt technológiai múzeumként vagy más célokra (gyakran étteremként vagy hasonlóként).

A 20. század vége óta a történelmi vízimalmokat egyre inkább újjáélesztették és kis vízerőművé alakították át az éghajlat-semleges megújuló energiák növekvő jelentősége során . Ennek alapját a modern vízi kerekek adják, amelyek megőrzik a malom történelmi jellegét és így igazságot szolgáltatnak a műemlékvédelem szempontjából, de hatékonyságukat tekintve alig maradnak el a vízturbináknál.

Szerkezet és technológia

A zuhanás magassága, az áramlási sebesség, a víz mennyisége és a hatékonyság meghatározó a vízimalom elérhető teljesítményének szempontjából.

A vízimalom szerkezete általában három részből áll, amelyeket az alábbiakban ismertetünk:

  • Hidraulikus szerkezetek a becsapódó víz vezetésére és tárolására
  • Hajtás, amely vízi erőgépből (vízi kerék, vízturbina) és a gépre történő erőátvitelből áll
  • Gyártóüzem (szűkebb értelemben malom) darálóval vagy más munkagéppel

Hidraulikus szerkezetek

Átfolyás a Glanfurton , az Ebental-csatorna ágán, az Ebentaler Mühle vízellátásaként ( Klagenfurt közelében , Ausztria)

A vízi malom legegyszerűbb formája az, amelyben a malmot közvetlenül a hajtó folyó víz partjára helyezik anélkül, hogy megváltoztatnák az útját. Extrém esetekben a malom akár a víz felszínén is úszhat, mint hajómalom . A vizet sem nem terelik, sem nem gátolják, a vízikerék csak az alsó oldalán található pengékkel ( mély vagy alsó malomkerék) zuhan a vízbe . Az ilyen malmok azonban nem túl hatékonyak, és ennek megfelelően széles malomkerékre és nagyobb folyóra van szükség, amely mindig elegendő vizet szállít.

Annak érdekében, hogy kevés vízzel vagy enyhe lejtéssel rendelkező vízfolyásokon vízimalmokat lehessen felállítani, növelni kell a víz teljesítményét az esés magasságának és ezáltal a becsapódó víz impulzusának / nyomásának növelésével. A vízikereket az erő víz befolyásolja a hullám magasságában lévő oldalról ( közepes méretű ) vagy felülről ( túlfutás ).

A zuhanás magasságát megnövelhetjük úgy, hogy elágazunk róla a hajtó vízfolyás részleges áramlásának és párhuzamosan vezetjük egy csatornán (gyakran „malomároknak” hívják), vagy ritkábban egy megemelt csatornán vagy egy földalatti alagúton keresztül. alacsonyabb gradienssel. A kívánt magasságkülönbség elérésekor a vizet a malomkeréken vezetik, és ismét hozzáadják a vízfolyáshoz.

A zuhanás magasságának növelésének másik módja a vízfolyás gáton vagy gáton keresztüli elzárása . A duzzasztógátnak , más néven malomlekvárnak pozitív hatása van, hogy növeli a zuhanás magasságát, mivel a vizet a tárolóban ( malomtóban ) tárolják, amelyet szükség esetén lehívhatnak. Ez azt jelenti, hogy a malom kevésbé függ a vízszinttől, amikor az azt tápláló vízfolyásnak kevés a vize.

Különösen a bányaiparban tettek nagy erőfeszítéseket a vízi művészetek erőforrásainak tárolására és kezelésére , és egyes esetekben kiterjedt víztározók ( mesterséges tavak ) , csatornák ( mesterséges árkok ) és alagutak ( Rösche , vízfolyás ) rendszerei jöttek létre. . Az ilyen rendszerek jól ismert példái a Felső-Harz víztárolója vagy a Freiberg kerületi vízellátás .

Vízerőgépek

Túlzott vízkerék
Alul lőtt vízikerék

Az áramlási energia a víz alakítjuk mechanikai munkává a víz erejét gép. Erre leginkább vizes kerekeket használnak. Különbséget tesznek a túllőtt és az alul lőtt vízkerék között . A túlfutó vízikerékben a víz átfolyik a kerék tetején, és a gradiens miatt gyorsan az áramlás irányához fordítja. Az aláfutó vízikerékkel a kerék alsó része a folyóban áll, és ez lassan és erőteljesen forgatja a kereket az áramlás irányába.

A nagyon egyszerű felépítésű, de nem túl hatékony gnepfeneket csak ritka speciális esetekben használták . A Gnepfe egy hinta, amelynek egyik végén egy vödör van, amely felül van töltve, lefelé mozog és alul ürül. Az így kapott billentési mozgást egy ütő mechanizmusban alkalmazzák.

A 19. század, víz motorok származó gőzgépek talált, különösen a bányászatban .

Az utóbbi időben (lásd a történelem részt ) sok vízi malmot korszerűsítettek, és a vízi kerekeket hatékonyabb és olcsóbb vízturbinák váltották fel ( hatékonyság ).

Malom / gyártóberendezések

Mint más malmoknál, a vízimalmok is lehetnek szűkebb vagy tágabb értelemben vett malmok. Ez azt jelenti akár valami őrölt vagy aprított itt (például malom , sajtolás , gipsz malom ), vagy a víz teljesítmény hajtásához használt különböző gépek (pl Sawmill , kalapácsos malom , köszörülés Kotten ). Ez utóbbi felhasználás gyakoribb volt a vízimalmoknál, mint a szél- vagy a Göpel-malmoknál.

Előnyök és hátrányok más malmokhoz képest

Mivel a szél vizet malom , a Hüvener Mühle egyesíti az előnyeit egy vízimalom és a szél malom

Más malmokhoz képest a vízimalmok számos előnnyel és hátránnyal rendelkeznek:

A vízenergia legnagyobb előnye, hogy természetes és megújuló energiaforrásként áll rendelkezésre (kivéve tartós fagy esetén), elvileg korlátlanul és ingyenesen. Ez vonatkozik a szélmalmokra is , mivel versenyeznek a malmokkal; ezek azonban inkább az időjárástól függenek, mint a vízimalmok. Természetesen a rendelkezésre álló becsapódó víz mennyisége a csapadékmennyiség évszakos ingadozásától is függ, még vízimalmoknál is, de ezek nem változnak olyan gyorsan, mint a szél, és a széllel ellentétben a víz gátolható, malomtóban tárolják, és onnan szükség esetén hozzáférnek.

A vízerőművek használatának feltétele, hogy legyen olyan víztömeg, amely megfelelő gradienssel rendelkezik, amely száraz időszakokban is elegendő vizet hordoz. Mivel ez a feltétel a síkságon sok helyen nem teljesül, de a szél gyakran erősebb és egyenletesebben fújt, a szélmalom a parti, sík régiók domináns malomtípusává vált, és a vízimalom a továbbiakban hegyvidéki régiók.

A vízimalmok üzemeltetése problémás azokon a területeken, ahol télen állandó fagy van, mivel a vízimalom nem működtethető olyan időszakokban, amikor az áramló víz jeges, amelyen a kérdéses malom található.

Kísérlet kombinálni a szél- és vízimalom, a szélmalom előnyeit . Ez a hibrid forma csak néhány helyszínre alkalmas, csak néhány ilyen típusú malom létezik.

A hajó malom a település Sveti Martin na Muri , Horvátország

Különleges tervek

Néhány speciális tervezéssel megpróbálták a vízimalmokat a helyi vízellátáshoz igazítani:

irodalom

  • Peter Nikolaus Caspar Egen: Vizsgálatok Rajna-Vesztfália egyes meglévő vízműveinek hatására. [Szerk.]: Belügyminisztérium Kereskedelmi, Ipari és Építőipari Minisztérium, I. rész - II. A. Petsch, Berlin, 1831 ( Google Books , a mechanika és a technológia részletes leírása)
  • Berthold Moog: Vízimalmok . In: malomlevél . Nem. 6 . Svájci Malombarátok Szövetsége, Ersigen, 2005. október, p. 3–7 ( muehlenfreunde.ch [PDF; 1.5 MB ]).
  • Karl Schumacher: A Heisterbacher Tal malmai - hogyan zörögtek a középkortól a modern idõkig - vízgazdálkodás, történeti fejlõdés, malomtechnika, legendák és versek, elvi helyszínrajz. Szerk .: Heimatverein Oberdollendorf und Römlinghoven eV 2., áttekintett kiadás, Königswinter 2011.
  • Torsten Rüdinger, Philipp Oppermann: Kis malomismeret - német műszaki történet a súrlódástól kezdve az ipari malomig. 2. kiadás. terra press, Berlin 2012, ISBN 978-3-9811626-7-7 .
  • Daniel Schneider: Malomipar Sayn-Altenkirchen megyében. In: Heimat-Jahrbuch des Kreis Altenkirchen. 59, 2016, 219–237.
  • Czysz Wolfgang: A legrégebbi vízimalmok. Régészeti felfedezések a Paartalban Dasing közelében. Szerk .: Klostermühlenmuseum Thierhaupten. 1998

web Linkek

Commons : Watermills  - Képek, videók és hangfájlok gyűjteménye
Wikiforrás: Mills  - Források és teljes szövegek

Egyéni bizonyíték

  1. ^ Demel Pál: A Rajnától jobbra és balra malmok. Mühlenverband Rhein-Erft-Rur, Társaság a Technikatörténetért, elérhető 2010. október 7-én .
  2. ↑ Axel Strunge: A malmok fejlődésének története. (Az interneten már nem érhető el.) Deutsche-Mühlen.de, az eredetiből 2010. március 25 -én archiválva ; Letöltve: 2010. október 7 .
  3. ↑ a b A vízimalom története. Malomút (Touristikverband Landkreis Rotenburg an der Wümme), elérhető 2010. október 7-én .
  4. ↑ Wassermühlen ( Memento 2011. április 11-től az Internet Archívumban ), Jokers.ch, hozzáférés: 2010. október 7.
  5. ↑ Christian Meyer: Vízikerék - az előbbi kulcsfontosságú technológia. A kiállítás szöveges változata a "Víz az élet" című információs show részeként a berlini kiállítási központban, 21. - 25. 1997. április. (Az interneten már nem érhető el.) Az eredetiből 2009. június 14-én archiválva ; Letöltve: 2010. október 7 .
  6. ↑ Klaus Grewe : A frígiai Hierapolisból származó ősi kőfűrészgép domborzati ábrázolása és jelentősége a technika története szempontjából ( 2011. május 11-i Memento az internetes archívumban ) (PDF; 2,0 MB) , in: Martin Bachmann (szerk.) .): Bautechnik im ősi és ősi Kis-Ázsia. Nemzetközi konferencia 13.-16. 2007. június Isztambulban , Byzas, 9. évf., Isztambul, 2009, ISBN 978-975-807-223-1 , 432., 433. o.
  7. ↑ a b A legrégebbi vízimalom az Alpoktól északra. A Welt Online , 2009. augusztus 26., hozzáférés: 2010. október 7 .
  8. ↑ Elke Silberer: Régészek felfedezni ősi vízimalmok. 2009. szeptember 25. Letöltve: 2010. október 7 .
  9. ↑ a b Otfried Wagenbreth: Vízerőművek: típusai és funkcionalitása, előzményei és használati feltételei . In: Christoph Ohlig (Szerk.): Víztörténeti kutatások. Fókuszban a bányászat (=  a német víztörténeti társaság [DWhG] publikációi ). szalag 3 . Német Víztörténeti Társaság, Siegburg 2003, ISBN 3-8330-0729-X , p. 1-19 .
  10. ↑ Dieter Besserer (Mindener Geschichtsverein): Kézi malmokból, lómalmokból és vízimalmokból. In: Mindener Tageblatt , 2009. szeptember 30., schiffmuehle.de (PDF; 101 kB).
  11. ↑ Gerd Riedel: A római vízimalom Etting közelében, 1999 online itt
  12. ↑ T. Rünger: Két karoling kori vízimalom a Niederberg melletti Rotbachtalban. In: Bonner Jahrbücher. 2012. 212. évfolyam, 167–226.
  13. ^ Jürgen Giesecke, Mosonyi Emil, Stephan Heimerl: Vízerőművek: tervezés, építés és üzemeltetés . 5. kiadás. Springer, Heidelberg és mtsai. 2009, ISBN 978-3-540-88988-5 .
  14. ↑ Nils-Viktor Sorge: Megújuló energiák - 25 000 vízimalom zörög a tiszta áramért. Spiegel Online , hozzáférés: 2010. október 7 .
  15. B a b Steffen Reichel: Gőz és hidraulikus szerkezetek malmokon. Letöltve: 2010. október 7 .