{"id":35403,"date":"2024-12-19T15:50:32","date_gmt":"2024-12-19T15:50:32","guid":{"rendered":"https:\/\/3d.ricoh.com\/ricoh-3d-unterstuetzt-studie-zur-mikro-hydro-elektrischen-stromerzeugung-mit-3d-druckern\/"},"modified":"2024-12-19T15:50:36","modified_gmt":"2024-12-19T15:50:36","slug":"ricoh-3d-unterstuetzt-studie-zur-mikro-hydro-elektrischen-stromerzeugung-mit-3d-druckern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/3d.ricoh.com\/de\/ricoh-3d-unterstuetzt-studie-zur-mikro-hydro-elektrischen-stromerzeugung-mit-3d-druckern\/","title":{"rendered":"Ricoh 3D unterst\u00fctzt Studie zur mikro-hydro-elektrischen Stromerzeugung mit 3D-Druckern"},"content":{"rendered":"\n
\n\n

Erfolg bei der Verbesserung des Gewichts von Ger\u00e4ten zur Erzeugung von Mikro-Wasserkraft und erhebliche Verk\u00fcrzung der f\u00fcr die Herstellung der Ger\u00e4te erforderlichen Zeit.<\/h2>\n\n

Anfang dieses Jahres gab der Pr\u00e4sident und CEO von Ricoh Company Limited<\/a> (RCL), Akira Oyama, bekannt, dass Ricoh eine innovative und aufschlussreiche Studie \u00fcber die Erzeugung von Mikro-Wasserkraft in Kl\u00e4ranlagen durchgef\u00fchrt hat. <\/p>\n\n

Dar\u00fcber hinaus berichtete Oyama, dass 3D-Drucker im Rahmen der angewandten Forschung zur Kanalisation unter der Leitung des japanischen Ministeriums f\u00fcr Land, Infrastruktur, Verkehr und Tourismus (MLIT) eingesetzt wurden.<\/p>\n\n

WEeeT-CAM, ein internes Start-up-Unternehmen, das im Rahmen von Ricohs Unternehmensgr\u00fcndungsinitiative ‚TRIBUS‘ gegr\u00fcndet wurde,<\/a> nahm an der Studie teil, um die Entwicklung von 3D-gedruckten Wasserkraftgeneratoren zu untersuchen.<\/p>\n\n

In der Studie wurde die Verwendbarkeit in Kl\u00e4ranlagen durch die Zusammenarbeit von Industrie und Wissenschaft mit Seabell Incorporated und dem Masashi YAMABE – Masahiro SETO Labor am Department of Mechanical Engineering, Kanazawa Institute of Technology, \u00fcberpr\u00fcft.<\/p>\n\n

In der Studie wurden mehrere kW Strom mit Ger\u00e4ten erzeugt, deren Schaufeln 25 % und deren Hauptk\u00f6rper 15 % leichter sind als herk\u00f6mmliche Wasserkraftwerke aus Metall.<\/p>\n\n

Ricoh 3D war stolz darauf, die Startphase des Projekts im Jahr 2020 zu unterst\u00fctzen. Das Team war f\u00fcr die Erstellung von drei Bestellungen von 3D-gedruckten Teilen aus PA12 und Polypropylen verantwortlich, die von der F&E-Abteilung von RCL im Rahmen von Prototyping- und Entwicklungsaktivit\u00e4ten verwendet wurden. <\/p>\n\n

Nach anf\u00e4nglicher Unterst\u00fctzung durch RPL<\/a> nutzte Ricoh Company Limited die 3D-Druckertechnologie, um einen mikro-hydro-elektrischen Generator mit 3D-gedruckten Schaufeln aus aus Biomasse gewonnenen Materialien herzustellen. Im Vergleich zu einer Wasserturbine aus g\u00e4ngigen 3D-Drucker-Materialien war die Turbine mehr als doppelt so stark wie eine Metallturbine. Es wurde festgestellt, dass die Festigkeit auch nach einem langen Aufenthalt unter Wasser erhalten blieb und f\u00fcr die Stromerzeugung aus Wasserkraft in gro\u00dfem Ma\u00dfstab genutzt werden k\u00f6nnte. <\/p>\n\n

Die Studie verk\u00fcrzte auch die Produktionszeit erheblich von etwa einem Monat auf drei Tage. Das Wasserrad wurde aus Harz hergestellt, um die Haltbarkeit unter Wasser zu verbessern. <\/p>\n\n

Es wird erwartet, dass der von diesen Ger\u00e4ten erzeugte Strom in Zukunft als Notstromversorgung in den Katastrophenschutzzentren von Kl\u00e4ranlagen, in Batteriesystemen, die Strom f\u00fcr die Mobilit\u00e4t liefern, und in automatischen Inspektionsrobotern mit Raupenantrieb verwendet wird.<\/p>\n\n

Neben der Installation von Mikro-Wasserkraftgeneratoren in Kl\u00e4ranlagen in Japan wird Ricoh weiterhin die M\u00f6glichkeit der Einf\u00fchrung dieser Technologie in Europa, den Vereinigten Staaten und in Schwellenl\u00e4ndern pr\u00fcfen – wobei Ricoh 3D weiterhin Unterst\u00fctzung leistet.<\/p>\n\n

Oyama kommentierte: „Ricoh wird weiterhin soziale Probleme durch seine Gesch\u00e4ftsaktivit\u00e4ten l\u00f6sen und Werte schaffen, die f\u00fcr die Gesellschaft n\u00fctzlich sind.“<\/p>\n\n

Hintergrund<\/h2>\n\n

M\u00fcll, Sand und Schmutz k\u00f6nnen sich w\u00e4hrend des Kl\u00e4rungsprozesses absetzen. Das Abwasser wird dann in einen Tank gepumpt, um die Verunreinigungen mithilfe von Mikroorganismen abzubauen. Um diese Mikroorganismen aktiv zu halten, muss dem Wasser st\u00e4ndig Sauerstoff zugef\u00fchrt werden. Dies verbraucht etwa 75 kWh*, eine betr\u00e4chtliche Menge an elektrischer Energie, die j\u00e4hrlich etwa 110 Milliarden Yen an Stromkosten entspricht. Es besteht also die dringende Notwendigkeit, den Stromverbrauch zu reduzieren, um Energie zu sparen und die Kosten zu senken. <\/p>\n\n

\"\"<\/figure>\n\n

Einige Kl\u00e4ranlagen nutzen derzeit Mikro-Wasserkraftgeneratoren, aber die konventionelle Ausr\u00fcstung hat folgende Probleme: (1) geringer Turbinenwirkungsgrad und niedrige Leistung, (2) hohe Anschaffungs- und Installationskosten f\u00fcr Wasserkraftanlagen, (3) erhebliche Belastung des Personals vor Ort durch die Ausr\u00fcstung und (4) der Einsatz der derzeitigen Mikro-Wasserkraftanlagen in Umgebungen, die Rostbildung beg\u00fcnstigen, ist schwierig.<\/p>\n\n

Als Reaktion auf diese Probleme besch\u00e4ftigt sich MLIT derzeit mit Technologiedemonstrationen und angewandter Forschung, um gr\u00fcne Innovationen in Abwassersystemen zu realisieren. Im M\u00e4rz 2022 wurde eine Studie im Bereich der angewandten Forschung f\u00fcr Abwassersysteme auf der Grundlage eines Vorschlags von Ricoh gestartet. <\/p>\n\n

* Quelle: Subcommittee Report on Studies for Contributing to a Decarbonized Society, Sewage Policy Research Committee, ver\u00f6ffentlicht von Japans MLIT.<\/em><\/p>\n\n

Details der Studie<\/h3>\n\n

Die Form der Wasserturbine wurde in Zusammenarbeit mit Seabell Incorporated, einem auf Mikro-Wasserkraftgeneratoren mit geringer Fallh\u00f6he spezialisierten Hersteller, und dem Kanazawa Institute of Technology entwickelt. Demonstrationsexperimente wurden in einer Kl\u00e4ranlage in der Pr\u00e4fektur Shizuoka, Japan, durchgef\u00fchrt. <\/p>\n\n

Der verwendete mikro-hydro-elektrische Stromgenerator besteht aus zwei Generatoren, die auf einer einzigen Einheit montiert sind und eine effiziente Stromerzeugung erm\u00f6glichen. Da es sich um ein offenes Ger\u00e4t handelt, kann das Wasserrad direkt in die bestehende Wasserstra\u00dfe gestellt werden, wodurch der Bau einer neuen Umgehungsstra\u00dfe f\u00fcr die Stromerzeugung aus Wasserkraft \u00fcberfl\u00fcssig wird und die Baukosten gesenkt werden. <\/p>\n\n

Die 3D-Druckertechnologie von Ricoh wurde verwendet, um einen mikro-hydro-elektrischen Generator mit 3D-gedruckten Schaufeln aus aus Biomasse gewonnenen* Materialien herzustellen. Im Vergleich zu einer Wasserturbine aus herk\u00f6mmlichen 3D-Druckermaterialien ist die Turbine mehr als doppelt so stark** wie eine Metallturbine. Es wurde festgestellt, dass die Festigkeit auch nach einem langen Aufenthalt unter Wasser erhalten blieb und f\u00fcr die Stromerzeugung aus Wasserkraft in gro\u00dfem Ma\u00dfstab genutzt werden k\u00f6nnte. <\/p>\n\n

* Erneuerbare organische Ressourcen, die von lebenden Organismen stammen; umfasst keine fossilen Ressourcen.<\/em><\/p>\n\n

** Eine maximale Biegebruchspannung von 133 N\/mm\u00b2 mit der von Ricoh entwickelten R3D New-Methode, verglichen mit 60 N\/mm\u00b2, die sich aus den Harzeigenschaften herk\u00f6mmlicher Materialien ergibt.<\/em><\/p>\n\n

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