Zum Energyfish bezüglich Wirkungsgrad und dazu etwas Physik
Eine für die Energiewende wichtige Studie der Technische Universität Dresden. Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik von allen Medien nicht beachet Es handelt sich um das 34. Dresdner Wasserbaukolloquium 2011: Wasserkraft – mehr Wirkungsgrad + mehr Ökologie = mehr Zukunft Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen 307
Wie kann es nun sein das genannte Studie wichtig für die Energiewende von allen Medien in Deutschland beim Erscheinen ignoriert wurde und hingegen jetzt der Energyfish obwohl teuer, mit geringer Energieausbeute und stark subventioniert unter Verschwendung von Steuergelder nach der Genehmigung für eine Pilotanlage als Technikwunder hoch gefeiert wird?
Ohne starke Subvention würde der Energyfish nicht existiren. Unsere Vermutung: Um zu vertuschen das viel Steuergelder in das Unternehmen Energyminer, dem Anbieter vom Energyfish, geflossen sind wurd eine enorme PR Kanpagne gestaret um den Energyfish als Technikwunder glaubhaft zu machen. Dann fragt niemand mehr nach und privat Investoren bringen Geld für weiteren Ausbau. Bezeichned ist das nirgends zu erfahren ist wieviel Stergeld in das Porjek Energyfish geflossen sind..
Immerhin, eine PR Meisterleistung.
Zurück zur Studie:
Die Studie beschreibt die Energieernte durch ein Wasserrad nicht unter Wasser sondern über Wasser und das Besondere daran ist das damit nicht ein Generator angetrieben wird sondern Kolbenpumpen und das so generierte Presswassertreibt am Land eine Peltonturbine an Warum dieser Umweg über Presswasser und nicht gleich einen Generator antreiben? Mühlräder drehen sehr langsam, Generatoren benötigen aber hohe Drehzahlen. Um dem gerecht zu werden ist der Einbau von Übersetzungsgetriebe auch bis zu tausendfacher Übersetzung notwendige. Das frisst nicht nur eine Menge Energie sondern kostet viel Geld., nimmt dazu viel Platz in Anspruch und hat ein hohes Gewicht.
Verlockend ist die Idee Mühlräder zur Stromgewinnung zwischen zwei Schwimmkörper also einem Katamaran in der Flussmitte, wo die Strömungsgeschwindigkeit am größten ist, laufen zu lassen. Also wie im Mittelalter Korn zu mahlen. Im Grunde ist ein Raddampfer das Umgekehrte.Würde man ihn im Flussbett verankern dann würden sich die Wasserräder je nach Strömungsgeschwindigkeit schmell drehen. Prototypen wurden immer wieder gemacht, alle hatten keine kommerziellen Erfolg. Neben der hohen Kosten der Übersetzungsgetriebe spielte zusätzlich das hohe Gewicht und der Platzbedarf eine Rolle. Entsprechend groß mussten die Schwimmkörper sein. Das alles rechnete sich einfach nicht. Die in der Studie beschriebene Lösung fand einfach nie eine Beachtung War wohl zu unbekannt und wurde nie umgesetzt..
Da trage alle Medien Schuld nie über genannte Studie berichtet zu haben. . Ansonsten würden schon unzählige Wasserräder auf Katamarane laufen,dies. ohne Subventionen.
Nun etwas Technik und Physik warum der Energyfish beschränkte Leistung hat.
Der Propeller unter Wasser dreht wohl schneller als ein Wasserrad aber immer noch zu wenig für einen kostengünstigen Generator. Je langsamer ein Generator dreht um so mehr Kupfer braucht es. Drehzahl muss allerdings beim Energyfish eingeschränkt werden um Fische nicht zu schreddern. So wird im Portal des Hersteller Energyminer die Obergrenze der Fließgeschwindigkeit für den Energyfish mit 2,5 m /sec angegeben.
Nun gilt es sich über Physik schlau zu machen. Bei Wasserkraft gilt wie bei Windkraft. Die Energie der Fließgeschwindigkeit steigt in dritte Potenz. Also verdoppelt sich die Fließgeschwindigkeit dann beträgt die Energie das Achtfache. Das Dreifache der Fließgeschwindigkeit ergibt das 27 Fache. Und So weiter. Wasserräder hingegen haben keine Obergrenze für die Fließgeschwindigkeit, können auch unter einem Wasserfall laufen.
Unsere Alternative zum Energyfish
Wenn nun die Lösung mit Kolbenpumpen wenig Gewicht hat und geringen Platzbedarf benötigt dann kann der Katamaran klein sind oder unsere Lösung, das Wasserrad schwimmt selbst. Aufgefangen werden muss nur noch das Drehmoment. Dafür gibt es eine elegante Lösung: Zwei schwimmendes Wasserräder ist in einem Rahmen über Wasser eingebettet. Rahmen dient auch zur Verankerung der Kolbenpumpen.
Bezüglich Ökologie
Windkraftwerke haben nach 20 Jahren ausgedient. Wer gibt den Befürworten der Windkraft das fortlaufend nach 20 Jahren immer alles zur Verfügung steht was für ein neues Windrad notwendig ist? Ist die Zeit für das Ende einer Windkraftanlage gekommen dann kann Stahl und Kupfer eingeschmolzen werde. Sondermüll bleiben die Rotoren. Das Balsaholz im Inneren der Flügel kann verbrannt werden. Wenn dann ein neues Windkraftwerk gebaut werden soll dann werden der Windkraft zu Liebe für die Gewinnung von Balsaholz Urwälder gerodet
Anders unsere schwimmenden Wasserräder. Können aus heimischem Holz sein. Bevorzugt Lärche, hält im Wasser hunderte von Jahren. Peltonturbinen können auch über 100 Jahre halten. Demnach sind unsere Wasserkraftwerke reine Exoten zu allen anderen Techniken der erneuerbaren Energie
Ist die Flusstiefe für eine zusätzliche hydrokinetische Turbine genug, dann kann man diese unter den drei schwimmenden Trommel hängen, blau im Bild
Allerdings unterscheidet sich unsere hydrokinetische Turbie von allen angebotenen hydrokinetischen Turbinen . Üblich ist das der Propeller mit einem Stromgenerator gekoppelt ist. Bei uns hingegen mit einer Hochdruck - Wasserpumpe. Das Problem wenn der Propeller einen Generator antreibt: Stromgeneratoren sind für 3000 oder 1500 U/min ausgelegt. Aber Propeller unter Wasser haben eine Obergrenze von 100 U/min um Fische nicht zu schreddern. Gelöst wird dieses Problem entweder mit vielen Polen, mit viel Kupfer oder einem Planetengetriebe. Alles sehr teuer
.
Wenn Treibgut zu befürchten ist dann rollen die Wasserräder einfach darüber .Allerdings dann ohne hydrokinetische Turbine.
Einsatz im Wattemeer
Kommt bei weit ausgedehntem Watt die Flut dann geschieht das mit hoher Geschwindigkeit wenn sie geht dann natürlich auch. Diese Energie kann auf Grund der geringen Wassertiefe nur durch schwimmende Wasserräder geerntet werden. Auf Grund der weiten Ausdehnung des Watt kann gleich ein Schwarm von Wasserrädern eingesetzt werden. Damit Seevögel ausruhen können können die Wasserräder mit einer Haube abgedeckt werden.
Nennen wir die Nachteile der üblichen Wasserkraftanlagen dann ergeben sich die Vorteile der schwimmenden Wasserräder.
Staudämme dienen nicht nur als Wasserspeicher sondern das der Sand absitzt.Sand im Wasser wirkt wie ein Sandstrahlgebläse und trägt den Stahl der Turbinenschaufeln ab. Wenn nun Treibgut wie Sand im Staubecken absitzt dann ist irgendwann der Stausee voll und muss ausgebaggert werden.
Beton hält max. 100 Jahre. Das sieht man an den Brücken die abgerissen und neu errichtet werden müssen. Der Aufwand eine alt Staumauer ab zu reißen und neu zu ersetzten ist enorm.
Staudämme sind ein gravierender Eingriff in das Ökosystem. Es fehlt der genetische Austausch.
Fischtreppen sind eine Notlösung die mehr schlecht als recht funktionieren. Fische gelangen weiterhin in die Turbinen und werden geschreddert.
Nachteile der hydrokinetischen Turbinen unserer Wettbewerber mit Generator unter Wasser wie zum Beispiel der Energyfish oder Smart Hydro Power
Hydokinetischen Turbinen mit Generator unter Wasser werden von den Herstellern als für Fische unbedenklich gepriesen. Allerdings nur wenn es ums das Schreddern durch die Propeller geht. Fisch haben im Gehirn ein Eisenmolekül zur Orientierung mittels Magnetfeld der Erde. Leider kann man die Fische nicht befragen ob ihnen die Orientierung durch die Magnetfelder der Generatoren und Kabel genommen wird.
Weiterhin:
Hydrokinetische Turbinen mit Generator unter Wasser haben ein hohes Gewicht und um in Schwebe zu halten sorgt ein entsprechend großer Schwimmkörper aus Plastik. Plastik weil der Schwimmkörper stromlinienförmig sein soll und nur Plastik lässt sich beliebig formen. Nachteil: Der Sand im Wasser schmirgelt die Oberfläche und hinterlässt Mikroplastik im Wasser. In unserem Fall sind die Wasserräder die Schwimmkörper, weil statt Plastik Holz oder rostfreier Stahl. Das Maximum an Öko.
Zur Wartung muss der gesamte Apparat aus dem Wasser gehoben und zum Ufer befördert werden. Ein enormer Aufwand mit eigens dafür entwickelten Maschinen und Vorrichtungen wie im Bild einer Artikels zum Energyfish : https://salto.bz/de/article/09092025/schwimmende-kraftwerke
Bei den schwimmenden Wasserrädern geht das sehr einfach. Lockert man eins der Seile die die schwimenden Wasserräder in Flussmitte halten dann treibt die Strömung die schwimmende Kraftmaschinen zum Ufer.
Sind die schwimmenden Wasserräder stark genug, so sollen sie auch sein, dann kann man sie auch über Land rollen.
Windkraftwerke haben nach 20 Jahren ausgedient. Wer gibt den Befürworten der Windkraft das fortlaufend nach 20 Jahren immer alles zur Verfügung steht was für ein neues Windrad notwendig ist? Ist die Zeit für das Ende einer Windkraftanlage gekommen dann kann Stahl und Kupfer eingeschmolzen werde. Sondermüll bleiben die Rotoren. Das Balsaholz im Inneren der Flügel kann verbrannt werden. Wenn dann ein neues Windkraftwerk gebaut werden soll dann werden der Windkraft zu Liebe für die Gewinnung von Balsaholz Urwälder gerodet
Anders unsere schwimmenden Wasserräder. Können aus heimischem Holz sein. Bevorzugt Lärche, hält im Wasser hunderte von Jahren. Peltonturbinen können auch über 100 Jahre halten. Demnach sind unsere Wasserkraftwerke reine Exoten zu allen anderen Techniken der erneuerbaren Energie
Renaturierung von Fließgewässern
Beliebte Orte der Wasserkraft sind die Täler, einfach weil man dort Talsperren errichten kann und man ein Gefälle zu den Turbinen bekommt. Aber gerade dort ist das Ökosysteme empfindlich. So ist es gekommen das Täler für die Wasserkraft über erschlossen sind. Fischtreppen sollen die Wanderschaft der Fische erlauben und den Austausch der Gene garantieren. Tun sie aber nicht oder nur halbwegs, dazu findet man ausreichende Artikel in der Suchmaschine. Weiterhin gelangen Fische in die Turbinen und werden geschreddert.
Laut EU ist Renaturierung angesagt. Das mach den Abriss der Staudämme notwendig. Vorzeitig, denn irgend wann nehmen Sedimentablagerungen dem Stauwerk ihren Zweck oder der Staudamm ist überaltert denn Beton verliert nach 100 Jahren seine Festigkeit.
Die einzige Möglichkeit ökologisch weiterhin die Turbinen, die ja vorhanden sind, zu betreiben sind unsere schwimmenden Wasserräder. Allerdings nur wenn die Turbinen Peltonturbinen sind.
Vorteile der Peltonturbinen
Zum Einsatz kommen sie im Gebirge mit hoher Fallhöhe, also mit hohem Wasserdruck.
Peltonturbinen sind die Strommaschinen mit den höchsten Wirkungsgrad, der einfachsten und daher preiswertesten Bauart. Können über 100 Jahre alt werden
Der Unterschied wenn das Wasser aus Pumpen kommt statt aus dem Berghang.
Je nach verfügbarer Wassermenge und Fallhöhe werden die Peltonturbinen konzipiert, als Einzelstück gebaut und das kostet. Kommt das Wasser von Pumpen der Wasserräder dann kann der Druck und die Fördermenge genau nach der höchsten Effizienz der Peltonturbine geliefert werden. Deshalb können die Peltonturbinen für Wasserkraftwerke nach unserem Konzept in Serie hergestellt werden und das senkt enorm die Kosten.
Eine Spezialität unserer schwimmenden Wasserrädern das man trotz unterschiedlicher Strömungsverhältnisse den gewünschten Wasserdruck bekommt. Die Verankerung wie im Bild der Kolbenstange der Pumpe ist an der Kurbel stufenlos verstellbar.
Wissenschaftlich belegt das die Pumpentechnik preiswerter ist
Von der Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und technische Hydromechanik
Das PDF:
Aus dem Text entnommen:
4.4 Wirtschaftlichkeit
Getriebelösungen kosten heute wegen der hohen Drehmomente und der notwendigen langen Lebensdauer (> 100.000 Stunden) zwischen 2000 (50 kW) und 2700 (10 kW) €/kW. Bei einem Gesamtwirkungsgrad von 68,4% würde eine 10 kW-Anlage mit Getriebe etwa 60.000 € kosten; dies ergibt bei 4.500 Vollast-Betriebsstunden pro Jahr und einer Einspeisevergütung von 12,7 c/kWh eine Rückzahlzeit von 10,5 Jahren. Eine vergleichbare hydraulische Lastabnahme wird auf etwa 8,500 € geschätzt, bei einem Wirkungsgrad von 58,1% ergibt dies eine elektrische Leistung von 8,5 kW bei gleicher Resource und Gesamtkosten von 41,500 €. Die Rückzahlzeit hier wird 8,5 Jahre. Die Vorteile der hydraulischen Lastabnahme liegen auf der Hand: Die Investitionskosten sind rund 30% niedriger und trotz der um 15% geringeren Leistung wird die Rückzahlzeit deutlich um 15% reduziert.
Aus militärischer Sicht
Windkraftanlagen sind regelrechte Zielscheiben für die Artillerie. Bereits eine kleine Drohne mit relativ geringer Sprengleistung kann ein Windrad lahm legen. Der Schaden kann dabei enorm sein. Reparaturaufwand ist überaus groß. Anders ist es bei den schwimmenden Wasserrädern. Man kann von einem Schwarm wohl mehrere schwimmende Wasserräder zerstören, aber nicht den ganzen Schwarm.