DE102007022860B4

DE102007022860B4 - Vorrichtung zur Stromerzeugung für Wehre

Info

Publication number: DE102007022860B4
Application number: DE102007022860A
Authority: DE
Inventors: Harry Hofsaess
Original assignee: Hofsass Harry
Current assignee: Hofsass Harry
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: DE102007022860A1

Abstract

Vorrichtung zur Stromerzeugung für Wehre, dadurch gekennzeichnet, dass ein seitlich geschlossenes, aus Stahl gefertigtes Wasserrad (1) mit Schaufeln, zum Einsatz kommt, die Schaufeln aus Schaufel-Brust (11) Schaufel-Rücken (13) und Schaufel Sohle (12) bestehen, das Wasserrad (1) in einer Holkehle im Betonaufbau (7) läuft und an der Radaufhängung (2) gelagert ist, wobei das herabfließende Wasser des Wehres an die schräg zur Fließrichtung stehende Schaufel-Brust (11) und anschließend auf den schräg zur Fließrichtung stehenden Schaufel-Rücken (13) trifft und das während der Drehbewegung des Wasserrades (1) vom Schaufel-Rücken (13) abwärts ströhmende Wasser beim Aufschlagen auf der Schaufel-Sohle (12) den Drehimpuls des Wasserrades (1) verstärkt.

Description

Im schnell fließenden Wasser über ein Wehr ist eine starke Kraft verborgen, welche für die Stromerzeugung nutzbar gemacht werden kann.
Vorrichtungen hierfür sind bereits aus den DE 103 24 791 A1 , DE 199 19 671 A1 , DE 36 89 34 A und DE 26 039 A bekannt.
Als Ergebnis langer Forschung und das Experimentieren mit einem Funktionsmodell führten zu der erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromerzeugung für Wehre.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Gewinnung von Energie aus Wasserkraft mit einer hohen Energieausbeute, durch Neugestaltung der Schaufeln am Wasserrad zu realisieren.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
In 1 ist dargestellt: Wasserrad 1, Radaufhängung 2, Halterung für Radaufhängung 3, Hydraulik 4, Normalwasserstand 5, Fließrichtung des Wassers 6, Betonaufbau 7, Wehr 8, Innenraum des Wasserrades 9, Linie des Wehres 10, Scchaufel-Brust 11, Schaufel-Sohle 12, Schaufel-Rücken 13, Hochwasserstrands-Linie 14.
In 2 ist dargestellt: Flusseinengung-geöffnet 15, Steinschraube 16, Flusseinengung-geschlossen 17.
Die Vorrichtung mit integriertem Wasserrad 1 ist aus massiven Stahl angefertigt und auf einem Betonunterbau montiert.
Das Wasser gelangt beim Überfließen des Wehres 8 in das, in einer Holkehle laufende, seitlich geschlossene Wasserrad 1. Bei Einfließen des Wassers in das Wasserrad 1 trifft das Wasser gegen die schräg zur Fließrichtung stehende Schaufel-Brust 11 und Schaufel-Rücken 13.
Das Wasserrad 1 wird dadurch in eine drehende Bewegung versetzt.
Das während der Drehbewegung des Wasserrades 1 vom Schaufel-Rücken 13, abwärts strömende Wasser verstärkt beim Aufschlagen auf der Schaufel-Sohle 12 den Drehimpuls des Wasserrades 1.
Die ”Vorrichtung” ist mit einer elektronisch gesteuerten Hydraulik ausgerüstet, welche das Wasserrad 1 bei ansteigenden Wasserstand und bei Hochwasser, automatisch in Position hält.
Ein Modell, (M = 1:20, Raddurchmesser = 5,0 mtr.) zeigt das Funktionieren der Vorrichtung.
Das Wasserrad 1 hat eine Durchmesser von 4 mtr. und eine Länge von 3,0 mtr. Es kann aber im Durchmesser und Länge variabel gestaltet werden.
Der untere Radius des Wasserrades 1 ist bei Normalwasserstand ca. 2,15 mtr. unter der Linie des Wehres 10 positioniert.
Das Wasserrad 1 ist mit 24 Stück Schaufeln ausgelegt.
Die Anzahl der Schaufeln, welche eine maximale Leistung des Wasserrades 1 ermöglichen soll, ist nicht festgelegt.
Die Vorrichtung muß in einer stabilen Bauweise gefertigt sein, damit auf dem Wasser befindliches Grobmaterial beim Passieren des Wehres 8 keine Schäden an der Vorrichtung verursachen kann.
An Stelle von Betonunterbau 7 ist auch eine Stahlkonstruktion als Unterbau bzw. Überbau denkbar.
Mit der schräg gestalteten Aufhängung 2 können Grobmaterial und Eisschollen überwunden werden.
Die Vorrichtung soll eine Schutzabdeckung haben, welche das Vereisen im Winter verhindert.
Mit dem Abstand von Rad zu Rad (ca. 1,6 mtr.) und der schrägen Begrenzung im Betonaufbau 7 strömt das Wasser gebündelt in das Wasserrad 1 ein. Es wird damit erreicht, dass das Wasser mit größerem Tempo das Wehr 8 passiert und damit eine schnellere und kraftvollere Drehung des Wasserrades 1 ermöglicht.
Das Wasserrad 1 kann den unterschiedlichen Wehren 8 angepaßt werden. Es kann nebeneinander und evtl. auch hintereinander installiert werden, so dass 2 Reihen Wasserräder 1 an einem Wehr 8 montiert werden können.
An dem Wehr 8 in Weißenfels, Markwerbenerstraße kann evtl. nur eine Reihe Wasserräder 1 installiert werden.
Der Innenraum 9 des Wasserrades 1 dient der Aufnahme des Stromerzeugers.
Flüsse deren Wasserstand bei lang anhaltender Trockenheit unter den Normalwasserstand absinkt, soll eine Einengung des Flusses vorübergehend vorgenommen werden können. Das hat zur Folge daß die entsprechenden Wehre 8 nur bis ca. 2/3 der Wehrlänge mit Wasserräder 1 bebaut werden können.
Das verbleibende 1/3 der Wehrlänge soll dann, bei Absinken des Wasserstandes unter dem Normalwasserstand durch Einengung des Flusses (2/15, 16, und 17) für die Aufrechterhaltung der Funktion der ”Vorrichtung” beansprucht werden können.
Wenn Kohle, Öl, Gas und Atom Auslaufmodelle sind und die Landschaft nicht mit Windräder zugestellt und verbaut werden soll, so wäre doch die ”Vorrichtung zur Stromerzeugung für Wehre”, eine sinnvolle Alternative.
Durch den Bau können auch neue Arbeitsplätze entstehen!
Wenn, wie in früherer Zeit ”die Mühle am rauschenden Bach geklappert hat und das Wasser des Baches ausreichte um Mühlen anzutreiben, so muß es doch auch möglich sein, mit der Kraft der Flüsse, Strom zu erzeugen!
Umweltfreundlichen Strom!
Für die Realisierung ist ingeneurtechnisches Können gefragt.

1/Nr.: 1–14, Maßstab 1:50 – 2/Nr.: 15–17, Maßstab 1:20

Claims

Vorrichtung zur Stromerzeugung für Wehre, dadurch gekennzeichnet, dass ein seitlich geschlossenes, aus Stahl gefertigtes Wasserrad (1) mit Schaufeln, zum Einsatz kommt, die Schaufeln aus Schaufel-Brust (11) Schaufel-Rücken (13) und Schaufel Sohle (12) bestehen, das Wasserrad (1) in einer Holkehle im Betonaufbau (7) läuft und an der Radaufhängung (2) gelagert ist, wobei das herabfließende Wasser des Wehres an die schräg zur Fließrichtung stehende Schaufel-Brust (11) und anschließend auf den schräg zur Fließrichtung stehenden Schaufel-Rücken (13) trifft und das während der Drehbewegung des Wasserrades (1) vom Schaufel-Rücken (13) abwärts ströhmende Wasser beim Aufschlagen auf der Schaufel-Sohle (12) den Drehimpuls des Wasserrades (1) verstärkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wasserräder nebeneinander und auch hintereinander installiert werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängung (2) der Wasserräder (1) mit einer elektronisch gesteuerten Hydraulik (4) ausgerüstet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserräder (1) eine Isolierabdeckung haben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine schräge Anordnung der Aufhängung des Wasserrades (1) Grobmaterial und Eisschollen, das Wehr passieren können.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Abstand von Wasserrad (1) zu Wasserrad (1) (ca. 1,6 mtr) das Wasser durch seitlich schräge Begrenzung im Betonaufbau (8) gebündelt in das Wasserrad (1) einfließt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (9) des Wasserrades (1) für die Aufnahme des Stromerzeugers dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüsse bei Niedrigwasserstand eingeengt (15, 16, und 17) werden können.