Energie aus Wasserkraft

Die kontinuierliche Kraft des Wassers begleitete den Menschen seit Anbeginn seiner Bemühungen um Mechanisierung und Industrialisierung.

Erst mit der Massennutzung von Kohle und mehr noch von Erdöl verlor die Wasserkraft Ihre angestammte Bedeutung in den Industrienationen. Zu Beginn des 21 Jahrhunderts ist die Wasserkraft aber noch immer die wichtigste erneuerbare Energiequelle, die mit knapp 18 % der weltweit erzeugten elektrischen Energie zur Stromversorgung der Erdbevölkerung beiträgt.

Und auch in den Industrienationen erlangt die Wasserkraft wieder zunehmend die Aufmerksamkeit die ihr gebührt. Neben dem Bestreben nach einer sicheren, dauerhaft planbaren und preisgünstigen Energieversorgung wird an die Wasserkraftwerke von morgen als saubere Energiequelle schon heute jedoch auch die Anforderung ökologisch verträglicher Kraftwerke gestellt.

In der Diskussion um den Gewässerschutz und die Schonung der Fischbestände kommen alte Konzepte mit neuen Werkstoffen und Auslegungen zu neuen Ehren.


Wasser auf neue Mühlen

Moderne Wasserräder zur Stromerzeugung
Von den einst 100.000 Wassermühlen allein in Deutschland sind die meisten ehemaligen Wasserkraftstandorte nicht auf Turbinenanlagen umgerüstet wurden, sondern brachgefallen.

Die Menge der ökologisch noch erschliessbaren Wasserkraftstandorte ist wegen der Standortbedingungen hinsichtlich Gefälle und Wassermengen mit Turbinen meist nur schwer wirtschaftlich nutzbar zu machen.

Das bewährte gute "alte Wasserrad" wird durch korrosionsbeständige neue Werkstoffe und verbesserte Elektrokonzepte zum hocheffizienten Kraftwerk gerade für die Nutzung kleiner Energiepotentiale.

Mit modernen Planetengetrieben sind die Drehmomente eines Wasserrades bei übersetzung von 1:100 und Wirkungsgraden von über 90% kein technisches Problem mehr.

Das modere Wasserrad ist äußerst robust und weitgehend unempfindlich gegenüber Gewässerverunreinigung. Insbesondere die Bauart des oberschlächtigen Wasserrades bedarf nicht einmal eines Rechens, auch entfällt die aktive Wasserstandsregulierung. Der Wirkungsgrad insbesondere im Teillastbereich ist unübertroffen hoch Auch die öko-Bilanz spricht eindeutig für das Wasserrad. Aufgrund seiner niedrigen Drehzahl ist eine Verletzungsgefahr für Fische ausgeschlossen, die biologische Durchgängigkeit der Gewässer bleibt in der Regel gewahrt.

Innovative Wasserkraftwerkskonzepte

Strom-Boje
Die Strom-Boje nutzt die kinetische Energie der Strömung großer Wassermengen in Flüssen. Dafür ist der Fluss nicht aufzustauen und sind auch keine anderen größeren Bauten erfoderlich. In Flüssen mit Schifffahrt kann sie außerhalb der Schifffahrtsrinne eingesetzt werden. Eine seit Herbst 2006 in Betrieb befindliche Strom-Boje hat eine Länge von 11 m, eine Breite von 3 m und eine Höhe von 2 m. Mit dem 150 cm Rotor ist das Modell für Leistungen bis 20 kW ausgelegt. Bei einer Fließgeschwindigkeit von 2,5 m/s werden rund 100.000 kWh im Jahr produziert. Wegen der Dauerhaftigkeit ist die Energieerzeugung Grundlast mit hohem Wert für die Versorgungssicherheit.

Das schwimmende Kleinkraftwerk wird in Flüssen ab einer durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit von 2 m/sec wirtschaftlich sinnvoll einsetzbar sein. Geeignet sind mittlere bis große Flüsse mit einer Mindestbreite von 4 m bei einer Mindesttiefe von 2 m.

Das können Flussabschnitte sein, die heute aus ökologischen, wasserwirtschaftlichen und ökonomischen Gründen für die Errichtung von Stauwerken nicht in Frage kommen und so keine herkömmlichen Kraftwerke errichtet werden können.

Boje

Stromboje vor dem Einbringen ins Wasser








Boje

Stromboje im Betrieb




  • Der wichtigste Unterschied zu einem "normalen Kraftwerk" ist, dass die Strom-Boje keine baulichen Veränderungen im Fluss braucht und alle eingesetzten Teile jederzeit wieder entnommen werden können.
  • Der Wasserspiegel des Flusses wird durch die Strom-Boje kaum beeinflusst.
  • Sie stellt für die kommerzielle Schifffahrt keine Beeinträchtigung dar.
  • Fische werden in ihren Wanderungen flussauf- und flussabwärts nicht behindert.
  • An der Wasseroberfläche sind von der Strom-Boje nur ca. 40 cm des Bugdoms und einige Positionsbojen zu sehen.
  • Sie ist an einem Punkt mit einer Kette angehängt, richtet sich selbständig in die richtige Position, und taucht durch die spezielle Konstruktion selbständig bei Hochwasser unter, um Beschädigungen durch großes Treibgut zu verhindern.
  • Die Strom-Boje wird witterungsunabhängig in Hallen in Serie produziert.
  • Da vor Ort keine wesentlichen baulichen Maßnahmen notwendig sind, können in sehr kurzer Zeit auch große Kapazitäten errichtet werden.






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