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Schöpfwerk
Aus Kefk.
Wasserschöpfwerk des Al-Jazarī aus einer Handschrift um 1205 |
Ein Schöpfwerk ist eine Hebevorrichtung für Wasser. Sie dürfte mit zu den ältesten von Menschen geschaffenen technischen Anlagen zählen. Haupteinsatzgebiet ist die Bewässerung in der Landwirtschaft, wenn die Felder höher als das Wasser (z.B. Fluss) liegen, aber auch das Gegenteil davon, die Entwässerung von Sümpfen oder die Landgewinnung bzw. Entwässerung von Marschen am Meer. Dabei wird das Wasser angehoben, um ein Gefälle für seinen Ablauf, beispielsweise ins Meer zu schaffen.
Zum Heben des Wassers wurde früher häufig ein Schöpfrad verwendet. Es wird von einer regional vorhandenen Energiequelle angetrieben. Dazu zählen Windräder, beispielsweise in Norddeutschland oder den Niederlanden, Zugtiere oder auch Wasserkraft selbst. Mit der beginnenden Industrialiserung wurden mehr und mehr motorbetriebene Wasserpumpen verschiedenster Bauformen verwendet.
Mittlerweile wird der Begriff immer seltener verwendet. Meist werden derartige Anlagen heute als Pumpstation bezeichnet. Während eine Pumpstation jedoch meist dazu dient, Fluide über Rohrleitungen und größere Entfernungen zu transportieren, haben Schöpfwerke lediglich die Aufgabe, das Wasser von einem unteren auf ein oberes Niveau zu heben, danach fließt es selbständig über natürliches Gefälle seiner weiteren Bestimmung zu.
Schöpfrad
Ein Schöpfrad ist ein um eine horizontale Achse rotierendes Rad, das mit einem Teil seines Umfangs in Wasser taucht und mit Wasserkübeln (auch „Kümpfe“ genannt) besetzt ist. Diese Kübel füllen sich mit Wasser, wenn sie in den Fluss oder Brunnen eintauchen. Im Bereich des höchsten Punktes des Rades entleert sich der Inhalt der Kübel dann in ein Auffangbecken, von wo aus es in einen Bewässerungskanal fließt.
Die Gefäße oder Eimer können beweglich sein, hängen dann beispielsweise an runden Nägeln und kippen, indem sie mit einem an ihrer Seite angebrachten Bügel den Rand der Rinne streifen. Sind die Gefäße fest, so müssen sie so gestellt sein, dass in der höchsten Stellung das Wasser selbsttätig ausfließt. Hierzu gehört das chinesische Schöpfrad, dessen Gefäße aus Bambusrohr bestehen. Anstatt die Radperipherie mit einzelnen Gefäßen zu besetzen, führt man auch den ganzen Radkranz als Hohlraum aus, der durch Scheidewände, die der Radachse parallel sind, in Zellen geteilt wird (Zellenräder). Diese Zellen erhalten auf der Peripherie oder seitlich die zum Schöpfen und Ausgießen erforderlichen Öffnungen.
Hierzu gehören auch das Trommelrad und das Schneckenrad. Ein Schöpfrad wird meist Wasserkraft angetrieben, kann aber auch durch Menschen-, Tierkräfte oder einen Motor in Gang gesetzt werden.
Je kleiner diese Schöpfkübel und je weniger Schöpfkübel am Rad angebracht sind, desto größer ist der Höhenunterschied, der bei einer gegebenen Antriebskraft bewältigt werden kann. Auf diese Weise können mit entsprechend groß gewählten Raddurchmessern Höhenunterschiede von einigen Metern überwunden werden.
Durch Wasserkraft angetriebene Schöpfräder sind direkt an dem Wasserrad mit seinen Schaufelbrettern angebracht, das durch die Strömung angetrieben wird. Es ist also keine Kraftübertragung über die Achse notwendig. Solche Schöpfräder werden naturgemäß vorwiegend an Stellen mit geringem Gefälle betrieben, da das Wasser für die Bewässerung sonst auch ohne Wasserrad an einer höher gelegenen Stelle abgeleitet werden könnte. Besondere Verbreitung haben diese Räder nicht zuletzt an großen Strömen wie Euphrat, Tigris, Nil und Indus gefunden.
Die berühmten Wasserschöpfräder (Norias) in Hama in Syrien gelten als die größten der Welt. Sie überwinden mit entsprechend großen Raddurchmessern Höhenunterschiede von z. T. über 30 Metern. Reicht die vorhandene Strömung für die gewünschte Schöpfleistung nicht aus, so können zur Verstärkung der Strömung kleine Stauwehre („Flügel“) im Flusslauf errichtet werden, die dem Rad das Wasser im passenden Winkel zuführen. Bei den nur im Sommer betriebenen historischen Wasserschöpfrädern an der langsam fließenden Regnitz bei Möhrendorf werden diese Stauwehre – wie auch die Räder selbst – traditionell zu Beginn jeder Sommersaison neu errichtet (Siehe auch Wasserschöpfräder an der Regnitz).
Siehe auch
Weblinks
| Wiktionary: Schöpfwerk – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme und Übersetzungen |
Windschöpfwerk Kachlin auf Usedom
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