Kleinwasserkraftanlagen bieten eine Chance für Start-Up-Unternehmen.
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Für den Rucksack, für flache Gewässer oder für Abflussrohre - Klein- und Kleinstwasserkraftwerke drängen mit ausgefallenen Einsatzmöglichkeiten auf den Markt. Die innovativen Technologien von Start-Up-Unternehmen suchen Förderer.
Der Vorteil von Wasserkraft: Sie ist grundlastfähig. Der Nachteil: Das Ausbaupotenzial der Wasserkraft in Europa ist laut Experten begrenzt. Doch diese Berücksichtigen nur die großen Gewässer, in denen die Stromgewinnung für Investoren wirtschaftlich sinnvoll ist. Eine Nische für Start-Up-Unternehmen scheint die Kleinwasserkraft für jedermann zu sein. Sie versuchen aus beinahe jedem fließenden Gewässer Energie zu gewinnen und drängen aktuell mit ihren ambitionierten Technologien auf den Markt.
Ein Wasserkraftwerk für den Rucksack
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In Fürth wurden Wasserkraftanlagen für unterschiedliche Anwendungsbereiche entwickelt, von mobilen Kraftwerken für den Rucksack bis zu solchen, die in Trinkwasserrohren Energie gewinnen. Die „Rucksack-Variante“ wiegt nur 400 Gramm und ist 20 Zentimeter groß. Die Turbine verfügt über eine Leistung von fünf Watt. Wanderer können damit innerhalb von einer Stunde ein Smartphone aufladen. Die erste Produktion soll per Crowdfunding finanziert werden.
Die Flachwasserkraftanlage
Ein weiteres Modell aus Fürth, ein Flachwasserkraftwerk, gewinnt Energie aus Gewässern mit nur 20 Zentimetern Tiefe. Bisher wurden drei Prototypen getestet. Sie schonen die Umwelt und eignen sich für langsam fließende Gewässer. Das Kraftwerk soll bis zu 20 Kilowatt leisten können und rund 160.000 Kilowattstunden pro Jahr erzeugen. Die Produktion soll im kommenden Jahr starten.
Wasserkraft aus Gefällen und Rohren
Für Wasserfälle in Bergen oder der Zuleitung an Flüssen kommt eine Wirbelwasserkraftanlage mit zehn Kilowatt Leistung zum Einsatz. Für die Wasserkraft-Nutzung in Abflussrohren wie Trinkwasserrohren oder Rohren in Kläranlagen, ist eine Anlage in Entwicklung. Sie soll einen ganz neuen Energiebereich erschließen. Bei dieser Variante soll eine Turbine in die Rohre eingesetzt werden. Ein Testlauf war bereits erfolgreich.
"Strom-Boje" in Flüssen
Die "Strom-Boje" aus Österreich ist laut Hersteller für große Flüsse wie Donau, Rhein oder Inn konzipiert. Mit dem 250 Zentimeter großem Rotor liefert sie 70 Kilowatt Nennleistung bei einer Strömung von 3,3 Metern pro Sekunde. Je nach Standort kann sie bis zu 300 Megawattstunden Strom im Jahr liefern. Das Fluss-Kraftwerk ist elf Meter lang, am Diffusor maximal fünfeinhalb Meter breit, am Bug 3,4 Meter hoch und wiegt 6,4 Tonnen. Die Mindestwassertiefe muss bei Niederwasser mindestens drei Meter betragen.
Mikrokraftwerk für flaches Gewässer
Bereits bei einer Flusstiefe von zwei Metern und zwei Metern Breite kommt ein Wasserkraftwerk aus Bayern zum Einsatz, das eine minimale Fließgeschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde aufweist und eine maximale Geschwindigkeit von 3,5 Metern pro Sekunde. Das 380 Kilogramm schwere Kleinstwasserkraftwerk verfügt über eine „In-Stream“-Turbine. Die drei Rotorblätter haben einen Durchmesser von einem Meter. Die Leistung beträgt zwischen 250 und 5.000 Watt.
Kunst und Technik
Das künstlerisch motivierte Kleinstwasserkraftwerk soll kostengünstig und weltweit dezentral eingesetzt werden können.
mobile hydro
Ein interdisziplinäres Team aus Künstlern und Ingenieuren hat ein mobiles Kleinstwasserkraftwerk entwickelt, das mit einfachsten Mitteln die Möglichkeit bietet, in Regionen ohne Zugang zu Elektrizität per Wasserkraft Strom zu erzeugen. Der 40 Kilogramm schwere Rotor besteht laut Pressemeldung aus einem großen Traktorenreifenschlauch als Schwimmer, einem Rahmen aus Bandeisen und einer Achse aus Stahlrohr, um die ein Rotor mit drei senkrechten Antriebsflügeln aus dünnem Metallblech oder Holz rotiert. Der Rotor wird am Ufer fixiert. Durch die Wasserströmung dreht sich das Rad mit den drei Flügeln wie eine Turbine, ein einfacher Stromgenerator erzeugt daraus bis zu 300 Watt. Das Projekt steht kurz vor der Marktreife. Die Serienproduktion soll im zweiten Halbjahr 2015 beginnen. Auch dieses Projekt möchte sich über Crowdfunding finanzieren.
Christian Winkler stellt im Zeitschriftenartikel "Innovative Turbinentechnik für die Herausforderungen der Kleinwasserkraft", erschienen in Ausgabe 11/2014 der Fachzeitschrift WasserWirtschaft, verschiedene Turbinentechniken mit Anwendungsbeispielen vor und beleuchtet sie im Hinblick auf Ökonomie und Ökologie.
