Erneuerbare Energie durch Wasserkraft erzeugen

Wasserkraftwerk

Erneuerbare Energie durch Wasserkraftwerk
Foto © Sommaruga Fabio/pixelio.de

Wasser wird als Lebenselixier bezeichnet. Und das nicht umsonst. Denn es dient uns nicht nur als Flüssigkeit, die durch das Trinken unseren Organismus am Leben hält. Es ist auch für die Natur wichtig, damit Pflanzen und Tiere überleben können. Doch Wasser kann noch viel mehr. Wird es in Wasserkraftwerken angestaut, dann entwickelt es eine immense Kraft, aus der Energie gewonnen werden kann. Diese wertvolle naturnahe Energiequelle wird deutschlandweit in großen Wasserkraftwerken bereits sehr erfolgreich hergestellt und genutzt. Doch Platz für den Bau weiterer Wasserkraftwerke und damit für den Ausbau der Nutzung ist nicht. Zu groß sind die Wasserkraftwerke, als dass diese einfach beliebig in die Natur gebaut werden könnten. Hinzu kommt, dass neben dem Platz auch ausreichend Wasser vorhanden sein muss, welches angestaut werden kann.
Einige Tüftler und Forscher sind daher gerade dabei, die Energieerzeugung durch Wasser aus dem großen Kontext heraus zu lösen und in kleineren Dimensionen zu denken. Sie entwickeln Wasserräder, die ausreichend Wasserenergie erzeugen, um mehrere Haushalte damit zu versorgen. Das Besondere: Die Wasserräder benötigen nur wenig Platz und können daher beliebig eingesetzt werden.

Alternative Stromquellen aus der Werkstatt

Wer das Unternehmen „Motorsänger“ am Zürichsee das erste Mal betritt, der wird wahrscheinlich nicht sofort erahnen, dass dort Wasserräder gebaut werden. Vielmehr sieht es dort wie auf einem Kinderspielplatz aus, da das Hauptbetätigungsfeld der Inhaber das Entwickeln und Bauen von Kinderspielplätzen ist. Überall lässt sich Kinderspielzeug finden, welches jedoch auch der ausschlaggebende Punkt war, über Wasserräder in den unterschiedlichen Größen nachzudenken.

Was in Kindertagen noch ein Spiel war, ist im Erwachsenenalter zum zweiten Standbein der Inhaber geworden. So wurde bereits 2009 ein kleines Kraftwerk für die Herzogenmühle Wasserkraft AG bei Zürich errichtet. Dort war geplant, eine Turbine für die Erzeugung von Energie zu errichten. Die beiden Tüftler konnten die Herzogenmühle Wasserkraft AG jedoch davon überzeugen, dass ein Wasserrad die deutlich bessere Alternative darstellt. Und das nicht nur, weil es viel günstiger als eine Turbine ist. Auch die Instandhaltungskosten sprechen eindeutig für das Wasserrad. Ganz zu schweigen von der Optik. Inzwischen dreht sich das Wasserrad seit einigen Jahren und erzeugt pro Jahr 140.000 Kilowattstunden Strom. Damit können 30 bis 40 Haushalte versorgt werden.

Deutschland – ein Land setzt auf klimafreundliche Stromerzeugung

Früher war es Standard, dass ein Wasserrad für den Antrieb von Schmiedehämmern, Mühlen und Sägen genutzt wurde. Zehntausende Wasserräder gab es im Land, die mit dem Einsetzen der Industrialisierung jedoch nach und nach verschwanden. Inzwischen findet man diese nur noch in Museen und auf privaten Grundstücken, bei denen sich die Eigentümer um den Erhalt kümmern. Unser Strom kommt hingegen aus Großkraftwerken, die unterschiedliche Quellen für die Energieerzeugung nutzen.

Doch dies soll sich wieder ändern. Denn auch in Deutschland wächst das Interesse am guten alten Wasserrad wieder. Da mit Blick auf die Ökologie für große Pumpenspeicherseen und Wasserkraftwerke kein Platz ist, rücken die kleinen Wasserräder wieder deutlich mehr in den Fokus des Interesses. Denn sie erzeugen Strom, ohne CO2-Emission und ohne großen Platzbedarf. Hinzu kommt, dass mit Wasserrädern ganz gezielt Regionen mit Strom versorgt werden können, die sonst vielleicht nur mit einem sehr großen Kostenfaktor für die Bereitstellung erreicht werden würden.

Glaubt man dem internationalen Fachverband „Small Hydropower World“, dann wäre es möglich, bis zum Jahr 2020 etwa 7.800 Kleinwasserkraftanlagen – also Wasserräder – in Deutschland in Betrieb zu nehmen. Diese hätten jeweils eine Kapazität bis zu 5 Megawatt und könnten gemeinsam etwa 8.600 Gigawattstunden Energie pro Jahr erzeugen.

Die Wissenschaft springt auf den Zug auf

Auch die Wissenschaft hat die Wasserräder wieder für sich entdeckt. So gab es von 2010 bis 2013 ein EU-Forschungsprojekt mit dem Namen „Hylow“, bei welchem 13 Universitäten gemeinsam an der Entwicklung von Kleinwasserkraftwerken gearbeitet haben. Diese sollen vor allen Dingen in Schwellenländern zum Einsatz kommen, bei denen keine flächendeckende Stromversorgung sichergestellt werden kann.

So wurden innerhalb des Projektes herkömmliche Wasserräder optimiert. Die Zahl der Schaufeln wurde reduziert und die Form der Schaufeln verbessert. Zudem wurde eine spezielle Radnabe zum Einsatz gebracht. Alles in Kombination ermöglicht einen Wirkungsgrad von über 70 Prozent. Zudem wurde die Technik so konzipiert, dass diese auch von Menschen bedient werden kann, die wenig Ahnung von technischen Dingen haben. Der Kreis der Nutzer wird somit sehr groß gehalten.

Neben den herkömmlichen Wasserrädern wurde zudem eine schwimmende Variante konzipiert, die mit Schwimmkörpern ausgestattet wurde. Das schwimmende Wasserrad ist am Boden verankert und kann das vorbeifließende Wasser mit den Schaufeln aufnehmen. Der Vorteil dieser Variante ist die flexible Verwendung, da weder Wasserleitungen noch Befestigungen am Ufer benötigt werden.

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