In den Karpaten, südwestlich der Ukraine gibt es 28.200 vorwiegend kleine Flüsse. Das staatliche Unternehmen Ukrhydroenergo plant eine umfassende Sanierung und Entwicklung der Wasserkraftkapazitäten einschließlich der Modernisierung bestehender Wasserkraftwerke und des Baus neuer, kleinerer Anlagen mit geringer Umweltbelastung. 

Windräder und Staudämme sind regelrechte Zielscheiben für Artillerie und Drohnen. Nicht für die Wasserkraft nach unserer Studie wenn diese als Flottille von abertausenden schwimmenden Wasserrädern über viele km längs der Fließgewässern verteilt sind und über Druckleitungen Peltonturbinen am Flussrand antreiben. Peltonturbinen mit c.a. 500 kWh denn diese haben eine Größe das man sie leicht verstecken kann. Also viele Flottillen mit vielen Peltonturbinen bringen am Ende gemeinsam eine Leistung von vielen MW. Schwimmende Wasserräder die weniger kosten als die Geschoss die sie zerstören sollen. Auch wenn einige der schwimmende Wasserräder oder eine Flottille versenkt werden wird trotzdem Strom geliefert.

Das staatliche Unternehmen Ukrhydroenergo plant eine umfassende Sanierung und Entwicklung der Wasserkraftkapazitäten in der Ukraine, einschließlich der Modernisierung bestehender Wasserkraftwerke und des Baus neuer, kleinerer Anlagen mit geringer Umweltbelastung. 

Schwimmende Wasserräder nach unserer Studie liefern nicht nur geringe Umweltbelastung sondern Null Umweltbelastung.

Basierend auf die Studie der Universität Dresden. Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik beschreiben wir die Möglichkeit das Wasser in Fließgewässern mit Sauerstoff an zu reichen und gleichzeitg Strom zu ernten.

https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/organization/gnd/5087867-0

Wenn Schaufeln von Mühlräder ins Wasser eintauchen ziehen sie Luft und so auch Sauerstoff mit. Das ist nicht Teil der Studie, aber ein willkommener Nebeneffekt der Energiegewinnung durch Mühlräder und darum geht es in der Studie. Bietet eine elegante Lösung wie die geringe Drehzahl der Wasserräder auf für Generatoren hohe Drehzahl zu bringen. Statt mechanisch durch teure und schwere Übersetzungsgetriebe preiswert hydraulisch. Aber nicht durch Ölhydraulik wie sie im gesamten Maschinenbau zur Anwendung kommt sondern durch  Klarwasserhydraulik.  

Wenn im gesamten Maschinenbau  durch Beaufschlagung von Zylindern Kräfte übertragen werden müssen, ob Baumaschinen, Landmaschinen, Pressen aller Art geschieht das mit Hydrauliköl. Nur wir sind einzig und allein die Ausnahme und bieten seit der Jahrtausendwende Holzspalter und Schmiedepressen für Messerschmiede an in dessen Adern nur Wasser im geschlossenen Kreislauf zirkuliert. Also keine Exoten sondern Alltagsmaschinen. Da der gesamten Maschinenbau im Gegensatz zu uns nur mit Ölhydraulik Kräfte überträgt fand genannte Studie der Universität keine Beachtung. Ist mit Ölhydraulik nicht machbar. Warum der gesamte Maschinenbau nur die Ölhydraulik einsetzt und von der Klarwasserhydraulik keine Ahnung hat beschreiben wir separat.

Einfach weil derartige Anlagen zu teuer waren . Immer wurde der gleiche Konstruktionsfehler gemacht. Um die geringe Drehzahl der Wasserräder auf hohe Drehzahlen der Stromgeneratoren zu bringen wurden Getriebe mit bis zu tausendfacher Übersetzung eingebaut. Abgesehen vom Energieverlust kosten solche Getreibe eine Menge Geld und haben ein hohes Gewicht was wiederum große und teurre Schwimmkörper wie Pontons oder Katamarane erfordert. Das genannte Studie der Uni Dresden eine Lösung bietet wurde schlichtweg verkannt.

Wasserrad bleibt Wasserrad ob nun am Flussufer oder nach unserem Vorschlag mitten in den Fließgewässern..Wenn nun  das Gewicht der Generatoren und Getriebe wegfällt und durch leichte Presszylinder ersetzt wird dann kann man statt der Schwimmkörper die Wasserräder so bauen das sie selbst schwimmen. Dies wäre keine Neuheit denn im Schweizer Mühlrad- Kalender 1857 wird bereits ein schwimmendes Mühlrad beschrieben.

https://www.muehlenkalender.ch/1857-colladons-schwimmende-wasserraeder.html

Allerdings durch eine stabile Stahlkonstruktion und mittels Gelenke am Flussufer verankert. Gelenke um je nach Wasserstand dem Mühlrad das Auf und Ab zu ermöglichen. Stabile Stahlkonstruktion brauchte es um das Drehmoment ab zu fangen mittels einer Folge von Zahnrädern mechanisch zu übersetzen und ans Ufer zu übertragen.

An Stromgewinnung mittels aufgeblasene schwimmende Wasserräder wurde bereits experimentiert, Allerdings nur mit von Kettengetrieben angetriebenem Generator

http://www.wasser-biennale.org/data_all/2012/Luftgeformtes_Wasserrad_Projektbericht.pdf

Wichtig ist das zwei schwimmende Wasserräder als Tandem Kolbenpumpen antreiben. Sind es zwei in einem Rahmen verankert dann heben sie sich gegenseitig die Drehmomente auf und brauchen nicht zusätzlich durch eine Stahlkonstruktion am Flussrand veranker werden. Weil Kolbenpumpen für hohe Drücke klein sind und geringes Gewicht haben schwimmt ein Tandem mit mindestens zwei Wasserrädern und es braucht kein Ponton oder Katamaran.

Wenn weltweit der Erdölverbrauch so weiter geht dann sind aktuell ausgebeutete Vorkommen laut KI erschöpft. Afrika steht noch am Anfang der Mobilität und der Bedarf an Erdöl kann noch steigen. Etliche Jahre zuvor wenn einige Ölquellen beginnen zu versiegen und die Förderung schwieriger und teurer wird werden die Preise steigen und steigen. Der Einsatz der Klarwasserhydraulik bei schwimmenden Wasserrädern wäre für die Zeit wenn Hydrauliköl unbezahlbar wird ein Anfang Wasser durch Öl zu ersetzten.

Für Uran, seltene Erden, Kupfer, Chrom, Mangan und so weiter dürfte es ebenso eine Preisspirale nah oben geben. Eisen und Bauxit für Aluminium gibt es noch genug. Auch wenn bei Aluminium Bauxit nicht das Problem ist, wird es die Strommenge für die Herstellung sein.

Lebenslänge der Windräder ist 20 Jahr falls sie nicht vorher abbrennen, umstürzen oder die Blätter verlieren. Woher all die Rohstoffe periodisch nach 20 Jahren kommen sollen sagen die Befürworter der Windenergie nicht. Und wie nachhaltig die Rodung von Urwäldern für Balsaholz als Füllstoff für die Flügel ist sagen sie auch nicht.

Haben Windkraft und Solaranlagen ausgedient verbleibt viel Sondermüll, bei der Stromgewinnung durch schwimmende Wasserräder hingegen nicht

Wasserräder.können aus heimischem, Holz sein. Bevorzugt Lärche, hält im Wasser hunderte von Jahren. Peltonturbinen laufen  über 100 Jahre . Demnach sind unsere Wasserkraftwerke reine Exoten zu allen anderen Techniken der erneuerbaren Energie

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 macht 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.

Renaturierung hat laut Focusonline bereits  begonnen und titelt:

Um Ökosysteme zu schützen„Lassen Fluss langsam sterben”: Hunderte alte Staudämme in Europa verschwinden

https://www.focus.de/wissen/lassen-fluss-langsam-sterben-hunderte-alte-staudaemme-in-europa-verschwinden_3cebfd4e-cc63-4977-acff-714b048a4ecb.html

Und weiter:

Um Ökosysteme zu schützen

Hunderte Staudämme werden abgerissen: EU will 25.000 Kilometer frei fließende Flüsse bis 2030

https://www.focus.de/wissen/hunderte-staudaemme-werden-abgerissen-eu-will-25-000-kilometer-frei-fliessende-fluesse-bis-2030_3cebfd4e-cc63-4977-acff-714b048a4ecb.html

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.

Wie dramatisch das ökologische Verbrechen der Wasserkraft ist beschreibt der Wiisenschaftsjournalist Doktor Whatson in einem YouTube – Video:
Die unangenehme Wahrheit über Wasserkraft

https://www.youtube.com/watch?v=rsSwX6hCJrs

Wasserkraft ist eine erneuerbare Energiequelle, hat aber gravierende ökologische und soziale Nachteile. Dazu zählen die Zerstörung natürlicher Flusslebensräume, negative Auswirkungen auf die Fischwanderung durch bauliche Barrieren, die Unterbrechung des Geschiebetransports sowie hoher Flächenverbrauch und Treibhausgasemissionen (Methan) in Stauseen

Hier sind die wichtigsten Nachteile im Detail:

Ökologische Auswirkungen und Lebensraumzerstörung

• Barrierewirkung: Staudämme und Wehre durchbrechen die natürliche Durchgängigkeit von Flüssen. Für Fische und andere Wasserlebewesen werden Wanderwege blockiert. [1, 2, 3]

• Verletzungsrisiko: Fische, die flussabwärts schwimmen, erleiden oft tödliche Verletzungen durch die Turbinen. [1]

• Verändertes Fließverhalten: Durch den Bau von Stauseen wird die Fließgeschwindigkeit verringert. Das Wasser erwärmt sich schneller, und es bilden sich potenziell toxische Algen. [1, 2]

Eingriffe in den Landschafts- und Wasserhaushalt

• Flussbegradigung und Restwasser: Wasser wird oftmals in Stollen abgezweigt, wodurch ganze Flussabschnitte trockenfallen oder nur noch eine minimale Restwassermenge führen. [1, 2]

• Verlandung: Flüsse transportieren Sedimente. Oberhalb des Staudamms lagern sich diese ab, während unterhalb des Staudamms eine erhöhte Bodenerosion stattfindet. [1, 2]

• Flächenverbrauch: Der Bau von Stauseen erfordert enorm viel Platz. Dies führt oftmals zur Überflutung von Tälern, Wäldern und landwirtschaftlichen Flächen. [1]

Soziale und klimatische Bedenken

• Umsiedlungen: Für große Staudammprojekte müssen oft Tausende von Menschen umgesiedelt werden.

• Klimaschädliche Emissionen: In Stauseen (vor allem in tropischen Regionen) zersetzt sich organisches Material im Wasser unter Sauerstoffmangel. Hierbei entstehen große Mengen an Methan, das als Treibhausgas schädlicher ist als CO₂. [1, 2, 3, 4, 5]

Für weitere Informationen zur Abwägung von Nutzen und ökologischen Risiken, bietet sich der Bericht über Wasserkraft: Vorteile und Probleme - WWF Schweiz an. [1, 2]

Möchtest du wissen, wie sich die Nachteile der Wasserkraft im direkten Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien (wie Solar- oder Windkraft) schlagen?

Die schwimmenden Wasserräder und hydrokinetischen Flussturbinen von STARFORT gelten als extrem ökologisch, da sie im Vergleich zu klassischen Wasserkraftwerken nahezu keine negativen Auswirkungen auf das Ökosystem Fluss haben. [1, 2]

Sie eliminieren die typischen Nachteile der Wasserkraft durch ein grundlegend anderes Konstruktionsprinzip. Die ökologischen Vorteile teilen sich in folgende Kernbereiche auf: [1, 2]

1. Keine Barrierewirkung (Fischfreundlichkeit)

• Freie Fischwanderung: Da die schwimmenden Wasserräder auf der Wasseroberfläche (oft als Katamaran-Konstruktion) platziert werden, benötigen sie keine Staudämme oder Wehre. Fische und andere Flussbewohner können die Anlage ungehindert passieren. [, 2, 3]

• Minimale Verletzungsgefahr: Im Gegensatz zu schnell drehenden, scharfkantigen Turbinen herkömmlicher Kraftwerke drehen sich die Wasserräder extrem langsam. Fließt Treibgut oder ein Fisch durch das Rad, rollen die Trommeln laut Hersteller einfach darüber hinweg, ohne Schaden anzurichten. Die fischbiologische Mortalität liegt bei solchen Systemen bei nahezu 0 %. [1, 2]

2. Einsatz von Klarwasserhydraulik (Null Öl-Risiko)

• Keine Umweltgifte: Ein massiver ökologischer Pluspunkt des STARFORT-Systems ist der Verzicht auf klassische Ölhydraulik. Stattdessen treiben die Wasserräder unter Wasser liegende Kolbenpumpen an, die mit reinem Klarwasser betrieben werden. [1, 2]

• Schutz des Wassers: Sollte es zu einer Leckage oder einem Defekt an den Druckschläuchen kommen, tritt lediglich normales Wasser aus. Eine Kontamination des Flusses mit giftigen Hydraulikölen oder Schmierstoffen ist technisch ausgeschlossen. [1, 3]

3. Erhalt der Flussmorphologie

• Ungehindert Sedimenttransport: Da der Fluss nicht aufgestaut wird, bleibt der natürliche Geschiebetransport von Sand, Kies und Schlamm komplett erhalten. Es kommt weder zur Verlandung oberhalb noch zu Erosionsschäden unterhalb der Anlage.

• Konstanter Sauerstoff- und Temperaturhaushalt: Da keine künstlichen Stauseen entstehen, bleibt die Fließgeschwindigkeit des Flusses hoch. Das Wasser erwärmt sich nicht übermäßig, und es kommt nicht zur Bildung klimaschädlicher Methangase durch verrottende Biomasse.

4. Minimaler Eingriff in das Landschaftsbild

• Keine Flächenversiegelung: Es werden keine Täler überschwemmt und keine Landstriche betoniert. Die Stromerzeugung (über eine am Ufer platzierte Peltonturbine, die durch das vom Wasserrad erzeugte Presswasser angetrieben wird) benötigt kaum Platz.

• Flexibilität: Die schwimmenden Einheiten können bei extremem Hochwasser, Eisgang oder zu Wartungszwecken einfach an Land gezogen oder angehoben werden, ohne dass dauerhafte Schäden in der Natur zurückbleiben. [, 2]

Gibt es ökologische Einschränkungen?

Obwohl die Technologie als "Sorglos-Paket" für die Flussökologie gilt, gibt es minimale Aspekte zu beachten:

• Verankerung: Die schwimmenden Plattformen müssen im Flussbett oder am Ufer sicher verankert werden. Dieser punktuelle Eingriff ist jedoch minimal.

• Vogelschutz & Schifffahrt: Je nach Flussgröße müssen die Bojen/Räder so platziert werden, dass sie lokale Wasservögel nicht stören und den Schiffs- oder Freizeitverkehr (Kajaks) nicht gefährden.

Bei einem Gefälle von 0,2 % lässt sich der Fluss auf einer Strecke von 2 km auf eine Fallhöhe von H = 4 m aufstauen. Bei einem anzunehmenden Gesamtwirkungsgrad von h = 88 % ergibt sich daraus folgende elektrische Leistung:

Als gemeinsame Berechnungsgrundlage nehmen wir folgende Werte:

Abfluss (Q): 300 m³/s

Fliessgeschwindigkeit (V): 1,5 m/s

Gefälle (I): 0,2 % (2 m auf 1'000 m)

Flussbreite (B): 100 m

Genutzte Flussstrecke (L): 2 km

Die max zu erntende Energie =

P=r*g*Q*H*h=1000kg/m³*9.81m/s²*300m³/s*4m*0.88 = 10’359’360 W = 10.3 MW

Geht man von einer geschätzten Anzahl von 300 Wasserrädern aus, die eine Einzelleistung von je 3,5 kW erbringen, ergibt sich folgende Gesamtleistung:

Leistung pro Turbine: 3.5 kW

Leistung total: P=3.5 kW *300= 1050 kW= 1.05 MW

Das sind geschätzte nur 10 % eines klassischen Flusskraftwerks. Aber wie in in unserer folgenden Kostenrechnung  entsprechend weniger sind die Investitionskosten..

Gefragt werden muss auch welchen Preis hat die Naturzerstörung???

Allerdings bei geringer Strömungsgeschwindigkeit. Verdoppelt sich diese, dann bekommen wir das Achtfache an Energie. Die Energie mit der weitaus geringste Umweltbelastung. Dazu Lebensdauer von über 100 Jahre.

Dann ist es fern jegliche Realität von der Quelle eines Flusses bis ins Meer eine Vielzahl an Staudämme zu errichten.

Mit schwimmende Wasserrädern kann man hingegen den gesamten Flusslauf zupflastern.

Zu den Kosten eines Schwarms von 100 schwimmenden Tandem mit jeweils 2 Wasserädern im. (Wie Pilotanlage des Energyfish)

Preis eines einzelnen Energyfish ist nicht zu erfahren, er kann nur geschätzt werden. Ein Auto hat mehr oder weniger einen Preis von 20 €/ kg. Dies inklusive MwSt und Händlergewinn. Da ein Energyfish 80 kg wiegt ist der Preis eines einzelnen Energyfish hochgerechnet 1.600,00 € / Energyfish. Kann natürlich höher oder geringer sein. oder Der technische Aufwand eines Tandem ist gegenüber einem Energyfish anders, aber vergleichbar.

!00 Wasserräder als Tandem hätten demnach eine Preis von 160.000,00 € . 100 Energyfsih bringen max 600 kWh dies bei einer Fließgeschwindigkeit von 2,5 m/sec. Schwimmende Wasserräder bringen das sich auch. Ein Vielfaches bei höherer Fließgeschwindigkeit.

Ein Stromgenerator mit Dieselmotor und gleicher Leistung kostet etwas über 100.000,00 €. Abzüglich MwSt und Händlerverdienst nehmen wir 100.000,00 € an.

Da eine Peltonturbine wesentlich einfache als ein Dieselmotor ist dürfte eine von einer Peltonturbine angetriebener Generator nicht mehr kosten.

Ob Dieselgenerator ob Peltonturbine brauchen zusätzlich eine vor unbefugten Zugang geschützten Raum. Dieselgenrator einen weiteren Raum für die Einlagerung des Diesel.

Schenken wir der Kostenrechnung deshalb weitere 100.00000€

Nun sind wir insgesamt auf 360.000,00 €

Geben wir nochmals großzügig für Schläuche, Rohre und Installation 100.000,00 € hinzu, dann sind das 460.000,00 €

Hier muss erwähnt werden das egal wie hoch die Fließgeschwindigkeit ist immer Peltonturbinen eingesetzt werden können, Sind wie bereits gesagt die preiswertesten Strommaschinen.

Bekommen Turbinen das Wasser aus natürlichem Gefälle dann müssen die Turbinen der gegebenen Fallhöhe angepasst werden und neben Pelton -Turbinen kommen auch Kaplan- und Francis - Turbinen zum Einsatz. Beide letztgenannte für geringe Fallhöhen. Müssen großen Mengen Wasser durchfließen lassen und entsprechend überdimensioniert müssen dann  Zulaufrohre und Staudämme sein. Dies alles hat seinen Preis.

Wasserkraftwerke traditioneller Bauweise mit genanter kW Leistung kosten so wesentlich mehr und ein Vielfaches wenn statt Peltonturbinen   Kaplan- und Francis – Turbinen und zum Einsatz kommen

Da ist das Presswasser aus den schwimmenden Wasserrädern in enormen Vorteil. Drücke können für das günstigste Preis- Leistungsverhältnis gewählt werden.

die Konstruktion der schwimmenden Trommeln erlaubt eine Vielzahl von Varianten zwischen dem Einsatz von Metall , Holz und Kunststoff. Enger wird die Wahl bei der Wahl der Komponenten für das Presswasser.Je höher mit Druck gefahren wird um so kleiner und preiswerter die Komponenten.

Günstige Zylinder mit Erfahrung seit der Jahrtausendwende können wir bis 250 bar anbieten. Darüber wird es teurer.

Am preiswertesten sind Druckschläuche die für Hochdruckreiniger im Handel sind und bewegen sich zwischen 150 und 200 bar.

Klein und preiswert wird  bei diesen Drücken der Zyklonfilter. Dieser ist wichtig für das Ausfiltern von Sand der, klein genug im Wasser in Schwebe zu bleiben. Es ist wie mit den Sand aus der Sahara. Ist er mikroskopisch kleine dann gelangt er, getragen von Winden bis nach Nordeuropa. Je freier von Fremdstoffen um so länger halten die Schaufeln der Peltonturbinen.

Hohe Drücke sind auch für die Peltonturbinen von Vorteil. Genannte Drücke wären allerdings für Anbieter von Peltonturbinen eine neue Herausforderung.. Üblich sind Peltonturbinen für Fallhöhen über von einigen 100 m, mehr nicht. Hohe Drücke erlauben hohe Drehzahlen von 3.000 U/min. Um diese nicht zu überschreiten muss der Durchmesser des Rades mit den Bechern entsprechend groß gewählt werden. Becher werden kleiner, dafür größer in der Menge. Hohe Drehzahl und viel Masse hat ein Vorteil für die Frequenzstabilität.

Füllung von Wasserspeicher auch über eine Fallhöhe von 1.000 m

Energie kann auch mittels Pressluft gespeichert werden. Solche Speicheranlagen sind bereits in Betrieb und in Planung. Vorläufig gefüllt mit Pumpen mit E- Antrieb. Schwimmende Wasserräder können statt Wasser genau so Luft pumpen.

Wärmetauscher für Wärmepumpen brauchen nicht im Flussbett versenkt werden sondern Wasserräder bringen das Wasser auch zu weit entfernte Gebäude und zurück.