DE10028890A1 - Niederdrucklaufwasserkraftwerk für normale Fliessgewässer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung dieses Niederdrucklaufwasserkraftwerkes ermöglicht die Nutzung der in normalen Fließgewässern enthaltenen Bewegungsenergie, ohne hohe Investitionen (wie z. B. durch Staudammbau etc.) tätigen zu müssen. Kern der Erfindung ist die spiralförmige Führung des Wassers im Einlaufschlauch, also wie in einem Strudel, auf die Wasserturbine zu, um hier einen möglichst hohen Drehmoment zu erzeugen. Damit dieser nicht verlorengeht, muß dafür gesorgt werden, daß hinter der Wasserturbine das Wasser abgesaugt wird. Dies geschieht durch die spiralförmige Führung des Wassers innerhalb und außerhalb des Auslaufschlauches. Durch diese Führung entsteht um und hinter dem Auslaufschlauch eine Saugschleppe, die das Wasser aus dem Auslaufschlauch absaugt. DOLLAR A Verwendung findet diese Erfindung in allen größeren Fließgewässern zur Erzeugung von Energie aus Wasserkraft.

Description

Es ist bekannt, daß die Energieerzeugung aus Wasserkraft trotz eines wesentlich höheren Potentials nur eingeschränkt möglich ist. Dies ist zurückzuführen auf die geographisch beschränkten Möglichkeiten Wasserkraft wirtschaftlich zu nutzen. Dabei ist die wirtschaftliche Nutzung abhängig von der jeweils erreichbaren Strömungsgeschwindigkeit des Wassers. Diese ist bei Flußkraftwerken nur durch aufwendig gebaute Stauvorrichtungen zu erreichen, siehe z. B. Stauseen oder Schleusen.

Damit verbunden ist zum einen eine äußerst hohe spezifische Investition, die sich nur bei sehr vielversprechenden örtlichen Gegebenheiten rechnet und zum anderen eine hohe Umweltbelastung, da in Landschaftsbilder und Ökosysteme irreversibel eingegriffen werden muß.

Der im Patentanspruch 1 und 2 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Baukosten eines Flußkraftwerkes zu minimieren und die ökologischen Schäden im Zusammenhang mit dem Bau zu mindern.

Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung ein Niederdrucklaufwasserkraftwerk mit den Merkmalen der Hauptansprüche vor. Hierbei wird versucht die Wasserdurchströmung im Bereich der Stromturbine zu optimieren. Dabei wird im Einlaufstutzen das Wasser dergestalt geführt, das es wie in einem Strudel sowohl vorwärts als auch radial zur eigenen Achse auf die Turbine zuströmt. Durch diesen Effekt kann die Rotationsgeschwindigkeit an der Turbine unmittelbar erhöht werden. Um den Effizienzvorteil des Strudels hinter der Turbine nicht unmittelbar durch sich aufstauendes Wasser zu verlieren, ist es notwendig, das durchgelaufene Wasser abzusaugen. Der hierfür notwendige Unterdruck kann desweiteren sogar den Durchlaufstrom vor der Turbine erhöhen. Dabei wird im Auslaufschlauch der Strudel des Einlaufschlauches aufgenommen und durch Umwirbelung verstärkt. Dieser Wirbel wird zusätzlich durch Schaufeln um den Auslaufschlauch unterstützt. Durch die spiralförmige Umwälzung des Wassers im und um den Auslaufschlauch entsteht um und hinter dem Auslaufschlauch eine Wirbelschleppe, die ausreicht, genügend Unterdruck unmittelbar hinter der Turbine zu erzeugen. Da der Auslaufschlauch trichterförmig ausläuft, ist es notwendig regulierbare Wassereinläufe zu installieren, um den Wasserdurchlauf und somit den Unterdruck im Auslaufschlauch beeinflussen zu können, ansonsten bestände die Gefahr, das die Strömung in der Wirbelschleppe abreißt. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen besonders darin, daß statt dem bisherigen aufwendigen Bau von Stauanlagen, dem eine Vielzahl von wirtschaftlichen und ökologischen Problemen folgen, eine technisch einfachere Verdichtung der im fließenden Wasser enthaltenen Energie möglich ist. Nun kann auch an Standorten Wasserkraft genutzt werden, an denen vorher eine wirtschaftliche Energiegewinnung nicht möglich schien.

Claims (1)

1. Niederdrucklaufwasserkraftwerk für normale Fließgewässer, dadurch gekennzeichnet,
   daß die Wasserdurchströmung im Bereich vor der Turbine maximiert wird,
   zum einen durch die Führung des Wassers im Einlaufschlauch ähnlich wie in einem Strudel und zum anderen
   durch die Verwirbelung des Wassers im und um den Auslaufschlauch zur Erzeugung einer Wirbelschleppe.