Wasserrad




Wasserrad. Maschine zur Nutzung der Wasserkraft als Energiequelle für Mahl- und Werkmühlen, für bergmännische Förderungs- und Bewetterungsanlagen. Bis etwa 1200 wurden ausschließlich unterschlächtige Räder gebaut, die am untersten Punkt des Umfangs vom Wasser angeströmt und in Drehung versetzt wurden. Das Drehmoment kam dabei aus der Strömungsenergie (kinetischen Energie) des Wassers. Von 1250 an fanden sich in wachsender Zahl oberschlächtige Mühlen, bei denen das Wasser über eine Rinne dem Rad so zugeführt wurde, dass es den Umfang kurz vor oder nach dem Scheitelpunkt traf. Dabei wurden am Radumfang befestigte Wasserkammern (Schaufelzellen) gefüllt, und das Rad durch das Gewicht des darin enthaltenen Wassers vorwärts oder rückwärts in Drehung versetzt. Die kinetische Energie spielte beim oberschlächtigen Rad eine zu vernachlässigende Rolle. Die Energieausbeute oberschlächtiger Räder war bei gleichem Raddurchmesser dreimal so groß wie die der unterschlächtigen, weswegen die Letzteren mit größerem Durchmesser gebaut wurden.

Das rückschlächtige (mittelschlächtige) Rad war eine Zwitterform, bei der das Drehmoment sowohl aus dem Gewicht (Lageenergie), als auch – in geringerem Maße – aus der Strömungsenergie des Wassers herkam. Bei dieser Bauform wurde das Rad etwa auf halber Höhe von hinten beaufschlagt. Zwar benötigte man hierbei eine geringere Fallhöhe und entsprechend geringeren baulichen Aufwand, dafür war die Energieausbeute geringer.

Liegende (horizontale) Wasserräder mit vertikaler Achse waren reine Strömungsmaschinen (Turbinen) mit paddelartigen Flügeln. Sie gelten als technologischer Import aus dem Nahen Osten, aufgrund früher Funde in England und Dänemark auch als autochthone Errungenschaft der nordischen Länder. Das Wasser wurde den Schaufeln des horizontalen Rades aus einem schrägen Gerinne zugeführt. Kanalisierungsarbeiten waren i.d.R. nicht nötig. Rad und Läufer saßen auf der gleichen Welle, ein Getriebe konnte entfallen. Verglichen mit der vertikalen Mühle war die Drehzahl am Wellbaum höher, die Energieausbeute dagegen geringer. Mühlen dieser Bauart dürften in vielen Gegenden Europas vom 5. bis zum 9. Jh. dominiert haben; sie erforderten ungleich geringeren Aufwand als Mühlen mit vertikalem Rad und waren weniger verschleißanfällig. Sie wurden Stockmühlen oder Flodermühlen (mhd. vloder = Gerinne) genannt und sind belegt für den Alpenraum, für die Ostseeländer, für England, Norwegen und den Balkan. Zwischen 800 und 1000 erfolgte allgemein der Übergang zur Vertikalmühle.

(s. Schiffsmühlen)




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