Bestehende Studie weiter gedacht

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

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.  

Warum wir als kleine Maschinebaubetrieb und nur wir die Tragweite dieser Studie erkannt haben

Wenn im gesamten Maschinenbau  durch Beaufschlagung von Zylindern Kräfte übertragen werden müssen geschieht das mit Hydrauliköl. Nur wir sind  eine Ausnahme und bieten seit der Jahrtausendwende Holzspalter und Schmiedepressen für Messerschiede an in dessen Adern nur Wasser im geschlossenen Kreislauf zirkuliert.. Anrieb erfogt durch handelsübliche Hochdruckreiniger. Den Unternehmen der Ölhydraulik konnte diese Studue nicht auffallen, denn mit Ölhydraulik wäre die Umsetzung genannter Studie nicht möglich, schlichtweg weil Peltonturbinen mit Öl nicht funktionieren.

Anerkennung unserer Pionierleistung

Bald nah der Jahrtausenwende hat das weltbekannte Ökoinstitut, das Wuppertal Institut ein PDF ins Internet mit Link zu unsere Firma gestellt hat. Wohl einmalig und zur Gänze unüblich das ein namhaftes Ökoinstitut zu einer Firma verlinkt.

Das PDF https://wupperinst.org/uploads/tx_wupperinst/EcoInno_Wood_de.pdf

Mittles Wasserräder Generatoren an zu treiben hat bisher den Strommarkt nicht interessiert

Einfach weil derartige Anlagen zu teuer waren und sind..Immer wurde der gleiche Feher gemacht. Um die geringe Drehzahl der Wasserräder auf hohe Drehzahlen der Stromgeneratoren zu bringen wurden Getrieb mit bis zu tausendfacher Übersetung eingebaut. Abgsehen vom Energeiverlust kosten solche Getreibe eine Menge Geld und haben ein hohes Geiwcht was wiederum große weiderumteurre Schwimmmkörper wie Pontons oder Katamarane erfordert. Das genannte Studie ein Lösung bietet wurde schlichtweg verkannt.

 

Die Studie weiter gedacht

Wasserrad belbt Wasserrad ob nun am Flussufer oder nach userem Vorschlad 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 Wasseerräder so bauen das Sie schwimmen..Weil nun irgendwie das Drehmoment der drehenden Wasserräder aufgefangen werden muss bietet sich die Lösung mit zwei Wasserrädern die sich gegenseiting das Drehmoment aufheben. Hoher Wasserdruck erlaubt dünne Querschnitte der Wasserleitungen. So kan man preiswert das Presswasser zum  Flussufer leiten und dort die Peltonzurbine antreiben.

Zusätzliche Belüftung des Wassers durch Peltonturbinen

Der Wasserstrahl der die Turbinenschaufeln beaufschlagt zerstreubt sich in kleinste Wassertropfen und mischt sich ordentlich mit Luft und rinnnt gedättigt zurück in das Fließgewässer.

Schwimmende Wasserräder nachhaltiger als alles was erneuerbare Energie, ob Wind oder Solar bietet

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  auch dem Energyfish.  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

Einsatz im Wattenmeer

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.

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.

Nennen wir einige 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.

Vorteil der Peltonturbine

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

Weitere Möglichkeiten der schwimmenden Wasserräder:

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.
 

Erlauben uns einen Vergleich unserer Wasserräder zum Enegyfish

Nicht zu übersehen waren all die Medienberichte zum Energyfish. Ob öffentliches Fernsehen ob Videos auf YouTube ob Pressehäuser auf gedrucktem Papier oder online.

Lassen wir Physik sprechen. Wie bei der Windkraft steigt die Energie in dritter Potenz mit der Fließgeschwindigkeit. . Also verdoppelt sich die Fließgeschwindigkeit dann beträgt die Energie das Achtfache. Das Dreifache der Fließgeschwindigkeit ergibt das 27 Fache. Laut Angabe des Herstellers des Euergyminer verträgt der Energyfish nur 2,5 m/sec Fließgeschwindigkeit und da ist die Energieausbeute gering. Schwimmenden Wasserräder haben keine Grenze können auch unter Wasserfällen laufen.

Ob Energsfisch wirklich Fisch nicht schreddert oder verletzt muss die Praxis zeigen. Studie aus den USA ist vorerst nur Theorie.

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. Geräuschlos ist der Energyfish nicht. Geräusche die die Natur nicht kennt und in Schonzeiten Fische stören dürfte.

 

Um das Gewicht von 80 kg 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. Schwimmenden Wasserräder sind das Maximum an Öko und Nachhaltigkeit weil aus Holz und Metall

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.

Wie nahe könnte eine Realisierung einer Anlage mit einem einem Schwarm von Energiewasserrädern werden?

Peltonturbinen sind teilweise Handelsware und in den Alpen gibt es mehrere Hersteller die bedarfsgerecht Peltonturbinen liefern können. Für Wasserräder gibt es zahlreiche anspruchslose Ausführungsmöglichkeiten unter Verwendung von Holz, Aluminium uns Stahl, letzteres bevorzugt rostfrei. Herstellung kann von Unternehmen in der Nähe des vorgesehenen Einsatzortes übernommen werden. Zylinder und Ventile können wir liefern, aber nicht als Monopol denn nichts ist patentrechtlich geschützt. Wasserleitungen sind wiederum Handelsware.

Alles schön und gut es braucht noch drei weitere Voraussetzungen:

Medien die die Technik der Wasserräder bekannt machen. So wie sie es für den Energyfish getan haben.

Energieunternehmen die sich von den Presseberichten angesprochen fühlen. Dank der Energieernte in dritter Potenz gegenüber den Energyfish und der geringen Anfangsinvestitionen rechnen sich Anlagen mit schwimmenden Wasserrädern und brauchen keine öffentlichen Förderungen.

Am Ende braucht es noch den politischen Willen.