Alte Mühle Dotzigen Konzessionsgesuch zum Betrieb eines

Alte Mühle Dotzigen
Konzessionsgesuch zum Betrieb eines Generators in
Verbindung mit dem Wasserrad
Ansicht Oberwasserkanal Abschnitt Lyssstrasse – Mühle
Mühleverein Dotzigen
Lyss-Str. 24
3293 Dotzigen
www.muehle-dotzigen.ch
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Grundlagen
1.1
Aus der Geschichte
Hier, in diesem fast ebenen Land, würde man eigentlich kaum eine Mühle
vermuten. Doch der heutige Standort ist identisch mit den 1749 in einem
Strassenplan aufgeführten Namen „Dotzigen Mühli“ und „Mühlibach“. 1789
brannte dieses Haus ab. Danach wurde das heute bestehende Haus, das in einem
interessanten Konstruktionsraster errichtet worden ist, über dem alten Keller neu
aufgebaut. 1965 wurde letztmals vom alten Müller Schär Emil Weizen und Korn
gemahlen. Fast die ganze Infrastruktur mit den Mühleeinrichtungen des 19.Jh.
wurde seither im Haus belassen.
1.2
Lage der alten Mühle Dotzigen
Ausschnitt LK 1:25’000
1.3
Der weite Weg des Wassers
Der Eichibach fliesst am Haus vorbei, aber das für den Mühlebetrieb benötigte
Wasser wird durch den rund 450 Meter langen „Mühlibach“ von der
Wasserfassung „im Chilchwegacher“ auf das Wasserrad geleitet. Die vier Meter
Gefälle genügen, um mit 80 Liter pro Sekunde eine Leistung von 3 PS zu
erzeugen. Die alte Mühle ist vom Mühleverein Dotzigen wieder fachgerecht
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restauriert und gängig gemacht worden. Das Wasserrad dreht sich und es wird
wieder Mehl gemahlen. Ein Röllgang zum Entspelzen des Dinkels, ein
Mahlgang für Brotgetreide und die Fruchtputzerei sind im Originalzustand
wieder hergestellt. Ideell und finanziell wurde dieses Vorhaben unterstützt von
der Gemeinde Dotzigen, von diversen privaten (z.B. Pro Patria) Institutionen
und von Bund und Kanton (Lotteriefond).
Ansicht von Süden, am rechten Rand der steinerne Mühlekanal
(Zeichnung: Steff Reisle, Oberwil)
1.4
Bestehende Anlagen
• Wasserfassung und Oberwasserkanal
Die Wasserfassung wurde
2001 am bisherigen Standort der alten Fassung neu
erbaut. Im Zusammenhang
mit der Renaturierung des
Eichibachs
(Tiefbauamt
des Kantons Bern) konnte
auch der Mühlekanal, der
seit 1965 stillgelegt war,
neu erbaut werden. Das
bisherige alte Überfallwehr
wurde aufgefüllt um den
Fischen die Wanderung in
den
Oberlauf
des
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Eichibachs zu ermöglichen. 12 cm
über der Wehrkante ist der Einlass
des Mühlekanals gebaut worden.
Damit ist gewährleistet, dass die
berechnete
Dotierwassermenge
(Mindestwassermenge)
von
58 l/sec immer gewährleistet ist.
Von der Wasserfassung führt ein
Rohr mit einem Durchmesser von
30 cm auf einer Länge von 250
Meter das Wasser unterirdisch
entlang dem Uferwäldchen. Am
Ende des Uferwäldchens tritt das
Wasser an die Oberfläche und
wird in einem offenen Bach auf
einer Länge von 200 m bis an die
Kantonsstrasse (Lyssstrasse) geführt. Zwei Rohre mit je 50 cm
Durchmesser (Hochwasserschutz)
leiten das Wasser unter der Strasse
durch und führen es auf den letzten
Abschnitt des Kanals.
• Wasserrad
Das eiserne, oberschlächtige Wasserrad von ca. 1940 mit einem neuen
Bronzegleitlager und Fettschmierung hat folgende technische Daten:
Aussendurchmesser Wasserrad:
Da = 3.76m
Innendurchmesser Wasserrad:
Di = 3.09m
Anzahl Schaufeln:
30 Stk.
Volumen pro Schaufel:
ca. 60 l
• Leistung
Eine Messung ergab, dass das Wasser um eine Strecke von 10m zurückzulegen
15 s benötigt. Somit bewegt sich das Wasser mit 0.66 m/s. Im Idealfall ist die
Rinne randvoll gefüllt, dann würde sich eine Wassermenge von 83 l/s auf das
Wasserrad ergiessen. Im Normalfall liegt der Wasserspiegel jedoch meistens
tiefer (ca. bei 0.13 m), somit ergibt sich eine durchschnittliche Wassermenge
von 42 l/s. Daraus läst sich nun die maximale und die durchschnittliche
Wasserradleistung berechnen.
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Die Leistung eines
oberschlächtigen Wasserrades
errechnet sich zu:
PW = h* r * m * g * d
Wirkungsgrad (geschätzt): h = 0.70
Dichte Wasser: r = 1 kg/dm3
durchschnittliche Wassermenge: m= 42
l/s = 0.042 m3/s
maximale Wassermenge. m= 83 l/s =
0.083 m3/s
Erdbeschleunigung: g = 9.81 m/s2
Wasserraddurchmesser: d = 3.76 m
Somit ergibt sich für die
maximale Wasserradleistung:
PWMAX = 0.70*1000
kg/m3*0.083 m3/s*9.81
m/s2*3.67m = 2143 W = 2.15
kW(~ 2.9 PS, stimmt mit den
historischen Angaben überein)
Und für die durchschnittliche Wasserradleistung:
PWØ = 0.70*1000 kg/m3*0.042 m3/s*9.81 m/s2*3.67m = 1084 W = 1.1 kW
1.5
Rechtliche Situation
Das Grundstück Nr. 201 mit der Mühle an der Lyss-Str. 24 ist Eigentum von
Frau Annelies Peter Hüsser und Herrn Christoph Hüsser. Das Wasserkraftrecht
mit 4 PS brutto wurde nach dem Schliessen der Mühle von der Witwe des
Müllers Emil Schär sel. zurückgegeben und 1974 gelöscht. Für den musealen
Betrieb der restaurierten Mühle wurde 2001 eine Bewilligung des kant.
Fischereiinspektorats zur Wasserableitung erteilt. Der Mühleverein Dotzigen ist
Eigentümer des Mühlebachs, Parzelle Nr. 26 im Grundbuchblatt Dotzigen im
Halte von 13 Aren.
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2
Kleinstwasserkraftwerk
Die Mühle steht heute unter Denkmalschutz. Die Aufrüstung der Mühle für die
Produktion von Strom, hilft die Mühle zu erhalten und leistet einen kleinen
Beitrag an die Produktion erneuerbarer, umweltfreundlicher Energie zur
Selbstversorgung.
• Technische Machbarkeit
Massnahmen im Wasserbau sind keine notwendig. Die Restwassermenge von 58
l/sec ist durch die neue Wasserfassung gewährleistet. Die Ausbauwassermenge
beträgt maximal 80 l/sec und die Bruttofallhöhe des Wassers
(Wasserraddurchmesser) beträgt knapp 4 Meter. Aufgrund der vorhandenen
Informationen beträgt die Ausbauleistung ab Generator maximal 2 kW und
ergibt eine Jahres-Energieproduktion von 15'700 kWh.
• Anpassung der Mühle
Damit die Mühle erneuerbaren Strom produzieren kann, muss sie lediglich
aufgerüstet werden mit dem Einbau eines Getriebes und eines Generators mit
Steuerung NPA. Eine Besichtigung durch Fachleute der Firma Kobel AG
(Affoltern i.E.), die über breite Erfahrung mit Kleinwasserkraftwerken verfügt,
hat vollständige und detaillierte Angaben geliefert (Offerte). Vorgeschlagen
wird eine Netzparallel-Betrieb. Damit die Mühle erneuerbaren Strom zur
Selbstversorgung produzieren kann, muss sie aufgerüstet werden mit:
- Einbau eines Getriebes und eines Asynchron-Generators mit einer
Leistung von 3kVA und einer Drehzahl von 770 U/min.
- Übertragung der Kraft mittels einer Kette von der Wasserradwelle auf das
Getriebe.
- Einspeisung ins Netz mit Hilfe einer Schaltanlage NPA (Steuerung).
• Einspeisung
Abklärungen bei der BKW haben ergeben, dass der Realisierung nichts im
Wege steht und technisch die Einspeisung ins Netz mit einem Vorwärts/Rückwärtszähler gelöst wird. Die BKW hat damit breite Erfahrung.
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Aufwand / Ertrag und Wirtschaftlichkeit
Die Abschätzung der Wirtschaftlichkeit basiert auf der Annuitätsmethode. Dabei
wird für die Amortisation der Kosten mit einem Zinssatz von 4% und mit einem
durchschnittlichen Annuitätsfaktor von 0.07 gerechnet. Für die Nutzungsdauer
der Anlageteile werden Erfahrungswerte des VSE verwendet.
NutzungsDauer
Getriebe und Generator
25 J.
Schaltanlage NPA
15 J.
Mech. Teile und Montage
25 J.
Elektr. Installation
15 J.
Unvorhergesehenes 10%
Aufwand für Stromproduktion
Amortisation Anlageteile
Unterhalt und Reparatur
Jahreskosten total
Stromproduktion pro Jahr
Stromgestehungskosten
Kosten
pro Jahr
Totale
Kosten
400.-414.-320.-180.-125.--
6'290.-4'600.-5'000.-2'000.-1'790.-19'680.--
1'439.-500.-1'939.-15’700kWh/a
0.124 Fr./kWh
Anhang 1: Situationsplan 1:10’000
Anhang 2: Abflusslängenprofil Eichibach 1:10'000 (Quelle: Technischer
Bericht „Eichibach“ vom 20. April 1998 verfasst von B+S
Ingenieur AG, Bern)
Anhang 3: Einschätzung der Mühle Dotzigen vom 21. Okt. 1999 durch die
Denkmalpflege des Kantons Bern, Architekt Heinz Schuler
Dotzigen, 12. Nov. 2008
Mühleverein Dotzigen
Die Präsidentin
der Sekretär
Christa Rohner
Christoph Hüsser
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